Boston, Mass. – A mintegy 600 millió évvel ezelőtti hógolyós földi epizódok során trópusi területeken keletkezett gleccserlerakódások kérdéseket vetnek fel azzal kapcsolatban, hogyan keletkeztek a lerakódásokat elhagyó gleccserek. A Penn State földtudósai úgy vélik, hogy ezek a gleccserek csak azután alakulhattak ki, hogy a Föld óceánjait teljes egészében vastag tengeri jég borította.
"Szilárd geológiai bizonyítékok vannak a trópusi eljegesedésre a tengerszinten abban az időben" - mondta Dr. David Pollard, a Penn State College of Earth and Mineral Sciences' Környezetvédelmi Intézetének kutatója a tavaszi találkozó résztvevőinek. American Geophysical Union ma (május 29-én) Bostonban."Meg akartuk határozni, hogyan alakulhattak ki alacsony szintű trópusi gleccserek."
Jég csak akkor halmozódhat fel a trópusokon, ha a hőmérséklet fagypont alatt van, vagy fagypont körül van, és nagy mennyiségű hó esik. Trópusi gleccserek ma csak a magas hegycsúcsokon, például az Andokon és a Kilimandzsárón léteznek, és a tengerszint közelében sem érnek el. Pollard és James K. Kasting, a geotudományok professzora először annak lehetőségét vizsgálta, hogy a trópusi jégtakarók még azelőtt alakultak ki, hogy az óceánok teljesen befagytak volna hógolyózá, amikor az egyenlítői óceánok még jégmentesek voltak, és elegendő nedvességet tudtak biztosítani a jelentős havazáshoz.
A hógolyó-földi epizód felvezetése során a Föld fokozatosan lehűl, mert csökken a szén-dioxid mennyisége a Föld légkörében. A szilikát kőzetek viszonylag gyors mállása nagy trópusi területeken okozza ezt a csökkenést, ami elzárja a szenet. Ahogy a föld lehűl, az óceánok fagyni kezdenek. Az északi és déli óceánokat borító hó és jég nagy fényvisszaverő képessége inkább visszaveri, nem pedig elnyeli a nap melegét, és tovább hűti a bolygót.Ez a lehűlés lassan megy végbe, amíg az óceánok körülbelül 30 szélességi fokig be nem fagynak, vagy az Északi-sarktól le New Orleans-ig, La.-ig és a Déli-sarktól egészen Dél-Afrika csúcsáig.
"Ez a leghidegebb, amit a Föld elérhet, mielőtt az egész óceánfelszín befagyna" - mondja Pollard. "Ezen túlmenően nincs stabil pont mondjuk a 20 vagy 10 szélességi fokon: ehelyett a jégreflexiós visszacsatolás instabillá válik, és a rendszer gyorsan összeomlik hógolyózá, az összes óceánt jégborította."
A kutatók egy globális klímamodellt, a GENESIS-t igazították a leghidegebb pontra közvetlenül az összeomlás előtt, és a hőmérséklet és a csapadék éghajlati kibocsátásait használták fel egy dinamikus jégtakaró modell megalkotására. 750 és 540 millió évvel ezelőtti földtömeg-eloszlások paleomágneses rekonstrukcióit alkalmazták, de mivel a főbb hegyláncok elhelyezkedése nem volt olyan régen ismert, az Andokhoz hasonló hegyeket helyeztek el a trópusi földtömegek szélei körül a jégben. -lapmodell.
„Jégtakarók alakultak ki e hegyek tetején” – mondja Pollard. "A jégtakarók azonban soha nem ömlöttek le a tengerszintre, ahol gleccserlerakódásokat találunk. A trópusi hőmérséklet még mindig túl meleg volt, és megolvadta a jeget, mielőtt az lefolyhatott volna a hegyekből." A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy nem valószínű, hogy a trópusi tengerszintű gleccserlerakódások a hógolyós Föld összeomlása előtt keletkeztek. Azonban az is problémásnak tűnt, hogy az óceánok befagyása után keletkezzenek, mert ha az óceánok befagynak, a csapadék mennyisége drasztikusan csökken, évente csak néhány milliméterre.
"A teljes hógolyókörülményekre vonatkozó globális klímamodellel végzett további szimulációkban azonban a havazás egyes szárazföldi területeken meghaladta a hó és a jég párolgását, lehetővé téve a trópusi jégtakarók lassú felhalmozódását, amelyek végül a tengerbe folynak. – mondja Pollard. "Több ezer évbe telt volna, hogy így nagy jégtakarókat képezzenek, de mivel több millió évbe telik, hogy megfordítsa a hógolyót a Földön, bőven lett volna idő a jég kialakulásához."
A havazás aránya is fokozatosan növekedett volna ezalatt a szén-dioxid felhalmozódásával. A kutatók becslése szerint a vulkáni gázkibocsátás által a mai szint 300-szorosára növelt szén-dioxid felhalmozódása szükséges ahhoz, hogy a Föld kiemelkedjen a hógolyó Földből, ami a folyamat megfordításához szükséges évmilliókért felel meg.
Egyes tudósok megkérdőjelezik, hogy az élet túlélhetett-e egy teljes hógolyó-Föld epizódot, és ezért azt sugallják, hogy a Föld soha nem jutott túl a kritikus ponton a tengeri jéggel a szélesség 30. fokáig. A Penn State eredményei azonban azt sugallják, hogy a Föld teljes hógolyójának kellett bekövetkeznie ahhoz, hogy a megfigyelt trópusi gleccserlerakódásokat tengerszinten hozhassa létre. Mások azt sugallták, hogy az óceáni élet túlélhette volna a teljes hógolyó-epizódokat a vulkáni sziget körüli jéghézagok alatt, vagy olyan trópusi óceánokban, ahol a napfény a tengeri jég vastagságát néhány méteresre korlátozhatta.
