Ponad 600 milionów lat temu Ziemia doświadczyła okresu zwanego „Ziemią Śnieżnej Kuli”, kiedy prawie cała planeta była pokryta lodem. Jednak nowe badania pokazują, że nawet podczas tak ekstremalnych mrozów klimat nie był statyczny. Zespół kierowany przez Chloe Griffin z Uniwersytetu w Southampton znalazł dowody na aktywne cykle klimatyczne, w tym wzorce przypominające współczesne El Niño i La Niña, w zaskakująco dobrze zachowanych osadach lodowcowych w Szkocji.
Zapisy z okresu kriogońskiego i zlodowacenia
Okres kriogeniczny, trwający około 720 do 635 milionów lat temu, naznaczony był co najmniej dwoma głównymi wydarzeniami na Ziemi w postaci „śnieżnej kuli”. Przedmiotem nowych badań jest zlodowacenie Sturt (około 717–658 milionów lat temu). W przeciwieństwie do większości skał kriogonicznych, które ulegają silnej erozji w wyniku działalności lodowców, skały znalezione na wyspach Garwellach u zachodniego wybrzeża Szkocji zawierają wyraźne, cienkowarstwowe osady. Warstwy te powstały podobnie do współczesnych jezior polodowcowych, z grubym osadem osadzanym podczas letnich roztopów i drobną gliną osadzaną podczas zimowych zamarznięć.
Naukowcy zidentyfikowali około 2600 warstw osadów rocznie, co stanowi bezprecedensowy zapis warunków klimatycznych z głębokiej historii Ziemi. Ten poziom zachowania jest niezwykły, umożliwiając naukowcom analizę grubości każdej warstwy w celu zrekonstruowania przeszłych warunków pogodowych.
Starożytne cykle klimatyczne odzwierciedlają współczesne zjawiska
Analiza ujawniła cztery powtarzające się cykle grubości osadów, zgodne ze znanymi wzorcami klimatycznymi. Najbardziej uderzający jest cykl trwający 4–4,5 roku, ściśle odpowiadający oscylacji El Niño–Ocean Południowy (ENSO). Sugeruje to, że nawet podczas zdarzenia Ziemia Śnieżnej Kuli istniał tropikalny system klimatyczny zdolny do wymiany ciepła między oceanem a atmosferą, co wskazuje na obecność przynajmniej częściowo otwartej wody w pobliżu równika.
Pozostałe cykle wydają się być powiązane ze zmianami aktywności słonecznej, co dodatkowo wskazuje, że starożytny klimat reagował na czynniki zewnętrzne w taki sam sposób jak dzisiejszy.
Debata o powadze warunków „Śnieżnej kuli ziemskiej”
Odkrycia te stanowią wkład w toczącą się debatę na temat ekstremalnych warunków panujących na Ziemi w Śnieżnej Kuli. Niektóre dowody potwierdzają całkowicie zamrożoną planetę z minimalnymi interakcjami atmosferycznymi. Jednak miejsca takie jak Wyspy Garwellach wskazują na zlokalizowane obszary otwartych wód i bardziej dynamiczny klimat. Zaobserwowane struktury w osadach mogą również odzwierciedlać krótkotrwałe ocieplenie spowodowane aktywnością wulkaniczną lub uderzeniami asteroid.
Zachowanie tych starożytnych warstw rocznych jest bezprecedensowe, otwiera rzadkie okno na okres ekstremalnych zmian klimatycznych i dostarcza dowodów na to, że nawet w najzimniejszych warunkach ziemskie systemy klimatyczne były aktywne i szybko reagowały.
Chociaż w badaniu przyznano, że warstwy mogą reprezentować jedynie krótki okres częściowego rozmrożenia podczas trwającego 59 milionów lat zlodowacenia Sturt, odkrycia podważają koncepcję całkowicie zamarzniętej, obojętnej planety. Dowody wskazują na bardziej złożoną rzeczywistość, w której nawet w ekstremalnych warunkach klimat Ziemi utrzymuje pewien stopień aktywności i cyklicznego zachowania.
