716 миллионов лет назад ледники доходили до экватора

Внешний вид северного полушария нашей планеты во время последнего ледникового периода, максимум которого был всего лишь 25 тысяч лет назад, поразил бы воображение современного человека – ведь тогда ледники занимали больше половины площади североамериканского континента и значительную часть Евразии. Но Земля знала и более масштабные оледенения. На заре развития жизни, 640-850 миллионов лет назад на нашей планете во время двух самых крупных оледенений ледниковые покровы доходили до экватора.

Об этом говорят результаты исследований горных пород, образовавшихся в те далекие времена. Материалы одного из таких исследований, проведенного коллективом американских и канадских геологов, были опубликованы в последнем номере журнала Science. Группу исследователей возглавлял Фрэнсис Макдональд (Francis Macdonald) из Гарвардского университета (Harvard University).

Ученые исследовали докембрийские горные породы на территории Юкона, на северо-западе Канады. Эти отложения представляют собой своеобразный "слоеный пирог" из вулканических, изверженных горных пород, заключенных между двумя слоями ледниковой морены. По составу горных пород видно, что извержение происходило в разгар ледникового периода, лава расплавляла ледниковые отложения, но слои изверженных пород очень быстро перекрывались новыми ледниками. Используя методику уран-свинцового датирования ученые смогли довольно точно определить возраст отложений – он оказался равен 716,5 миллионам лет.

В это время на Земле был максимум одного из крупнейших оледенений, оно называется стертским (Sturtian) ледниковым периодом. Исследователи предполагают, что оно продолжалось не менее пяти миллионов лет. А примерно через 60 миллионов лет после стертского началось еще одно глобальное оледенение планеты – маринонское (Marinoan). Весь период длительностью более двухсот миллионов лет, во время которого происходили эти глобальные оледенения, палеонтологи называют криогеновым периодом или криогеном (Cryogenian). Многие ученые полагают, что во время максимальной фазы крупнейших оледенений Земля была целиком покрыта льдом и при взгляде из космоса представляла собой белый ледяной шар. Эта гипотеза получила название "Земли – снежка" (Snowball Earth) из-за внешнего сходства покрытой льдами планеты с большим круглым снежком. И результаты работы канадских и американских ученых подтверждают правоту сторонников этой гипотезы.

Палеомагнитные исследования изверженных пород, проведенные геологами, показали, что 716 миллионов лет назад территория нынешней находилась практически на экваторе, на широте всего лишь в 10 градусов. Кроме того, залитая лавой равнина тогда располагалась не в горах, а на уровне моря или даже чуть ниже его. Эти факты - наличие мощного ледникового покрова в экваториальной зоне и его расположение на уровне моря говорит о глобальности древнего оледенения. Была ли при этом вся планета покрыта льдом, или ледники развивались только на континентах – неизвестно, но климатические модели показывают, что если полярные ледяные шапки достигают широты в 30 градусов, то начинается глобальный рост ледников и океаны полностью покрываются ледяным щитом.

Впрочем, авторы работы считают, что Земля того времени вряд ли была чисто-белым снежком, скорее всего она походила на ком довольно серого грязного снега. Ответственными за это загрязнение были вулканы – они выбрасывали в атмосферу огромные объемы пепла и он неизбежно оседал на ледниковые покровы материков и океанов. В этом негостеприимном мире, тем не менее, существовала жизнь. По современным данным простейшие микроорганизмы, бактерии, а может быть и примитивные водоросли возникли еще до этих крупнейших оледенений и смогли пережить их. Каким образом сохранялась жизнь на замороженной планете – неизвестно, но очень может быть, что именно вулканы помогали ей уцелеть. Во-первых, вулканическая деятельность разогревала какие-то участки планеты и там могла сохраняться жизнь, во-вторых, пепел, оседая на лед, снижал его отражающую способность, лед, под действием солнечных лучей разогревался и таял, благодаря чему могли открываться обширные полыньи в ледниковом покрове океанов. Кроме того, как показывают исследования современных подледных озер Антарктиды, жизнь могла сохраняться и во льдах, в заполненных водой полостях.

Что послужило толчком к началу серии великих ледниковых периодов, палеонтологи не знают, также, как непонятно пока, каким образом Земля в итоге оттаивала. Скорее всего, здесь ей помогали те же вулканы – на протяжении миллионов лет они насыщали атмосферу углекислым газом, усиливался парниковый эффект и рано или поздно атмосфера планеты разогревалась и льды таяли. Затем в результате каких-то химических процессов углекислый газ из атмосферы уходил и все повторялось сначала.