Když se Země proměnila v led: Vědci rozluštili 700 milionů let starou klimatickou záhadu

Australští geologové označili nízké emise sopečného oxidu uhličitého a zvětrávání hornin v Kanadě za klíčové faktory extrémní doby ledové před 700 miliony lety. Jejich výzkum, založený na deskovém tektonickém modelování a geologických důkazech z jižní Austrálie, vrhá nové světlo na klimatickou citlivost Země a její přirozené termostatické mechanismy, přičemž kontrastuje pomalé tempo geologické změny klimatu s rychlými změnami způsobenými lidskou činností.

Emise sopečného uhlíku dosáhly historického minima a vyvolaly globální dobu ledovou, která trvala 57 milionů let. Australští geologové použili deskové tektonické modelování k identifikaci nejpravděpodobnějších příčin extrémního klimatu doby ledové na Zemi, ke kterému došlo před více než 700 miliony lety.

Studie publikovaná v časopise Geology nám pomáhá pochopit fungování vestavěného termostatu Země, který zabraňuje tomu, aby se Země zasekla v režimu přehřívání. Ukazuje také, jak citlivé je globální klima na koncentraci uhlíku v atmosféře.

„Představte si Zemi téměř úplně zamrzlou,“ řekla hlavní autorka studie, budoucí členka ARC Adriana Dutkiewiczová. „Přesně to se stalo asi před 700 miliony lety; planeta byla pokryta ledem od pólů k rovníku a teploty klesaly. Otevřenou otázkou však zůstává, co to způsobilo. Nyní si myslíme, že jsme rozlouskli záhadu: historicky nízké emise sopečného oxidu uhličitého, podporované zvětráváním velké hromady vulkanických hornin na území dnešní Kanady; což je proces, který absorbuje atmosférický oxid uhličitý.“

Geologické poznatky z pohoří Flinders
Projekt byl inspirován ledovcovými troskami, které zanechalo starověké zalednění z tohoto období, které lze velkolepě pozorovat v pohoří Flinders v jižní Austrálii.

Nedávná geologická exkurze do pohoří, kterou vedl spoluautor studie, profesor Alan Collins z University of Adelaide, přiměla tým k použití počítačových modelů University of Sydney ke zkoumání příčiny a výjimečně dlouhého trvání této doby ledové.

Sturtovské zalednění a desková tektonika
Prodloužená doba ledová, nazývaná také Sturtovské zalednění po evropském koloniálním průzkumníkovi střední Austrálie z 19. století Charlesi Sturtovi, se táhla před 717 až 660 miliony let, což je období dlouho předtím, než existovali dinosauři a složitý rostlinný život na souši. Adriana Dutkiewiczová řekla: „Byly navrženy různé příčiny pro spouštění a konec této extrémní doby ledové, ale nejzáhadnějším aspektem je, proč trvala 57 milionů let – což je pro nás lidi těžko představitelné časové období.“

Tým se vrátil k deskovému tektonickému modelu, který ukazuje vývoj kontinentů a oceánských pánví v době po rozpadu starověkého superkontinentu Rodinie. Připojili jej k počítačovému modelu, který počítá odplyňování oxidu uhličitého z podvodních sopek podél středooceánských hřbetů – míst, kde se desky oddělují a rodí se nová oceánská kůra.

Role oxidu uhličitého a geologické změny klimatu
Brzy si vědci uvědomili, že počátek Sturtovské doby ledové přesně koreluje s historicky nízkým množstvím vulkanických emisí oxidu uhličitého. Navíc jeho výron zůstal po celou dobu ledové doby relativně nízký.

Adriana Dutkiewiczová k tomu řekla: „V této době na Zemi nebyli žádní mnohobuněční živočichové ani suchozemské rostliny. Koncentrace skleníkových plynů v atmosféře byla téměř zcela diktována uvolňováním oxidu uhličitého ze sopek a procesy zvětrávání silikátových hornin, které tento plyn spotřebovávají.“

Spoluautor studie profesor Dietmar Müller z University of Sydney řekl: „Geologie v této době vládla klimatu. Myslíme si, že sturtovská doba ledová začala kvůli dvojité pohromě: desková tektonická reorganizace snížila vulkanické odplyňování na minimum, zatímco kontinentální vulkanická provincie v Kanadě začala erodovat a spotřebovávat atmosférický oxid uhličitý. Výsledkem bylo, že atmosférický oxid uhličitý klesl na úroveň, při které dochází k zalednění – což odhadujeme pod 200 ppm, což je méně než polovina dnešní úrovně.“

Práce týmu vyvolává zajímavé otázky o dlouhodobé budoucnosti Země. Nedávná teorie navrhla, že během příštích 250 milionů let se Země vyvine směrem ke kontinentu Pangea Ultima, superkontinentu tak horkému, že by savci mohli vyhynout. Země je však v současnosti také na trajektorii nižších emisí sopečného oxidu uhličitého, protože kontinentálních srážek přibývá a desky se zpomalují. Snad se tedy Pangea Ultima opět promění ve sněhovou kouli.

Adriana Dutkiewiczová prohlásila: „Ať už budoucnost přinese cokoli, je důležité poznamenat, že geologická změna klimatu, která je zde studována, probíhá extrémně pomalu. Podle NASA se klimatická změna způsobená člověkem děje 10krát rychleji, než jsme viděli dříve.“

Zdroj: https://scitechdaily.com/when-earth-turned-to-ice-scientists-unravel-700-million-year-old-climate-puzzle/

autor: František Martinek