Криогенный период долго считался временем, когда Земля почти полностью превратилась в ледяной шар. Ученые полагали, что океаны были скованы льдом, а климатические процессы практически остановились на десятки миллионов лет. Однако новое исследование показывает, что даже в разгар глобального оледенения климат оставался подвижным. Об этом сообщает журнал Earth and Planetary Science Letters.
Криогенный период, продолжавшийся примерно от 720 до 635 миллионов лет назад, считается одной из самых суровых эпох в истории планеты. Согласно классической гипотезе "Земли-снежка", ледяной покров в то время доходил до экватора, полностью изолируя океан от атмосферы. В таких условиях обмен теплом и газами должен был быть минимальным, а климат — почти неизменным.
Команда ученых из Саутгемптонского университета решила проверить, действительно ли планета находилась в состоянии климатического "застоя". Их выводы оказались неожиданными: даже во время самого длительного этапа глобального оледенения климат продолжал колебаться, пусть и в ограниченных пределах.
Ранее считалось, что подобная изменчивость могла возникать лишь тогда, когда вулканы начали влиять на климат Земли, но новые данные указывают на более сложную картину.
Ключом к разгадке стали варвы — тонкие, ритмично чередующиеся слои осадочных пород. Образцы были собраны на островах Гарвеллах у западного побережья Шотландии. Эти отложения сформировались в эпоху стуртийского оледенения, которое длилось около 57 миллионов лет и считается самым продолжительным эпизодом "замороженной" Земли.
Исследователи проанализировали около 2600 последовательных слоев формации Порт-Аскаиг. Каждый слой соответствует одному году осадконакопления, что позволило восстановить климатическую картину с годовой точностью. Оказалось, что породы сохраняют целый набор климатических ритмов, знакомых и современной науке.
По словам авторов работы, в структуре слоев прослеживаются сезонные циклы, солнечные ритмы и межгодовые колебания. Сами отложения формировались в глубоководных условиях под ледяным покровом и отражали регулярные процессы замерзания и таяния.
Статистический анализ толщины слоев выявил повторяющиеся колебания на временных масштабах от нескольких лет до десятилетий и даже столетий. Это означает, что климатическая система продолжала "дышать", несмотря на экстремально низкие температуры и обширный ледяной покров.
Дополнительное климатическое моделирование помогло объяснить эти наблюдения. Если предположить, что океан был полностью покрыт льдом, любые колебания действительно должны были бы исчезнуть.
Однако модели показывают: даже наличие около 15% открытой воды в тропических широтах позволяло атмосфере и океану взаимодействовать и поддерживать изменчивость климата — как это происходит в системах, где важную роль играет глубинный водный цикл Земли.
Авторы подчеркивают, что обнаруженные колебания, вероятно, были кратковременными эпизодами на фоне в целом крайне холодного и относительно стабильного климата. Тем не менее сам факт их существования ставит под сомнение представление о полностью "застывшей" планете.
Эти результаты стали еще одним аргументом в пользу гипотезы "слякотной Земли". Согласно ей, даже во время самых суровых ледниковых эпох на планете могли сохраняться участки открытого океана. Новые данные показывают, что криогенный мир был сложнее и динамичнее, чем принято было думать, а климатическая система Земли даже в экстремальных условиях сохраняла способность к изменениям.