กองกำลังทำลายล้างของธารน้ำแข็งโบราณอาจทำให้ชีวิตที่ซับซ้อนเพิ่มขึ้น

ลองนึกภาพลอยอยู่ในอวกาศจ้องมองลูกกลมสีขาวแช่แข็ง ลูกบอลแขวนอยู่ในความว่างเปล่าโดดเดี่ยวและเปล่งประกายในแสงจากดาว จากเสาถึงเส้นศูนย์สูตรทรงกลมจะถูกปกคลุมด้วยเปลือกน้ำแข็งหนา ในวงโคจรรอบดาวเคราะห์สีขาวเป็นดวงจันทร์ดวงเดียว

คุณกำลังจ้องมองโลกในยุค Cryogenian เมื่อ 700 ล้านปีก่อน นี่เป็นเวลาประมาณสามเท่าที่ผ่านมาเร็วที่สุดท่องไป-แต่ก็ยังไม่นานในรูปแบบของประวัติศาสตร์ที่มีความคิดของโลก 4.5 พันล้านปีแห่งประวัติศาสตร์

ในช่วง cryogenian ดาวเคราะห์ของเราถูกพุ่งเข้ามาในกชุดของการแช่แข็งลึกเมื่อธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ไหลไปทั่วโลก

ในงานวิจัยใหม่เผยแพร่ในธรณีวิทยาเราแสดงให้เห็นว่าแม่น้ำน้ำแข็งที่บดขยี้เหล่านี้บางครั้งก็ลึกกิโลเมตรทำให้พื้นผิวหินของดาวเคราะห์เป็นไปได้

เมื่อน้ำแข็งละลายในที่สุดแร่ธาตุพื้นดินก็ถูกล้างเข้าไปในมหาสมุทรซึ่งพวกเขาอาจให้สารอาหารที่จำเป็นสำหรับการวิวัฒนาการของชีวิตที่ซับซ้อน

เข้าไปในตู้เย็น

ตามสมมติฐานของสโนว์บอล Earthโลกได้รับการตรวจสอบระดับโลกอย่างน้อยสองอย่างอย่างน้อยสองครั้งในช่วง cryogenian

ร่องรอยของเหตุการณ์เหล่านี้สามารถมองเห็นได้ทั่วโลกหินตะกอนที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะน้ำแข็งแนะนำอย่างยิ่งว่าน้ำแข็งแพร่กระจายจากเสาไปยังภูมิภาคเส้นศูนย์สูตร

ไม่มีใครแน่ใจว่าสิ่งที่ก่อให้เกิดเหตุการณ์การแช่แข็งลึกเหล่านี้แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้เสนอความเป็นไปได้ที่หลากหลาย- กุญแจสำคัญอย่างหนึ่งอาจลดลงอย่างมีนัยสำคัญในก๊าซเรือนกระจกในบรรยากาศโดยเฉพาะคาร์บอนไดออกไซด์(CO₂-

ผู้ร่วมงาน₂ระดับในบรรยากาศอาจลดลงเนื่องจากเพิ่มสภาพอากาศของหินตั้งอยู่ในทวีปเขตร้อนขนาดใหญ่ที่มีอยู่ในเวลานั้น เมื่อทวีปอยู่ในตำแหน่งในเขตร้อนความอบอุ่นสภาพอากาศที่ชื้นเร่งการผุกร่อนของสารเคมีดึง CO₂ออกจากบรรยากาศล็อคมันออกไปในแร่ธาตุคาร์บอเนต

กิจกรรมการแปรสัณฐานในระหว่างการล่มสลายของทวีปที่เกิดขึ้นในช่วงเวลานี้อาจมีส่วนร่วมเช่นกัน มันอาจสร้างเงื่อนไขเช่นทะเลตื้นนำไปสู่การกำจัด CO มากขึ้น₂จากอากาศ

เมื่อแผ่นน้ำแข็งก้าวเข้าสู่เขตร้อนพวกเขาสะท้อนแสงอาทิตย์กลับสู่อวกาศมากขึ้นซึ่งนำไปสู่การระบายความร้อนยิ่งขึ้น กระบวนการเหล่านี้รวมกันทำให้น้ำแข็งแพร่กระจายอย่างรวดเร็วจนกว่าโลกจะถูกแช่แข็งเกือบทั้งหมด

Snowball Earth จบลงอย่างไร?

กิจกรรมภูเขาไฟอาจมีบทบาทสำคัญในการสิ้นสุดยุคน้ำแข็งเหล่านี้ เมื่อธารน้ำแข็งปกคลุมโลกปฏิสัมพันธ์ระหว่างเปลือกโลกมหาสมุทรและบรรยากาศของโลกชะลอตัวลงอย่างมาก เป็นผลให้เมื่อการปะทุของภูเขาไฟฉีด CO₂ในบรรยากาศมันจะไม่ถูกดูดซับอีกครั้ง แต่สะสมมานานหลายล้านปี

CO ระดับสูงเหล่านี้₂สร้างเอฟเฟกต์เรือนกระจกที่หนีไปทำให้โลกร้อนขึ้นและในที่สุดละลายน้ำแข็ง- การละลายที่เกิดขึ้นทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและการไหลบ่าของสารอาหารลงในมหาสมุทร

การก่อตัวของหินที่แตกต่างกันถูกสร้างขึ้นในช่วงฉับพลันนี้ในขณะที่เคมีของมหาสมุทรตอบสนองต่อเงื่อนไขใหม่ การเพิ่มขึ้นของสารอาหารอาจมีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพอาจเป็นไปได้การตั้งเวทีสำหรับการเพิ่มขึ้นของชีวิตที่ซับซ้อน-

นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้พิจารณาความคิดที่ว่าการเปลี่ยนสภาพบรรยากาศในการละลายของสโนว์บอลโลกนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางเคมีมหาสมุทร ในการวิจัยใหม่ของเราเราพบว่าวัสดุที่คัดลอกมาในทวีปในระหว่างการละลายอาจมีบทบาทเช่นกัน

สโนว์บอลไปยังบอล slushball, bulldozer น้ำแข็งไปยังท่อพลังงานดาวเคราะห์

เราศึกษาส่วนของหินตั้งแต่อายุมากกว่าจนถึงอายุน้อยกว่าจนถึงยุคหิมะเพื่อละลายลง ด้วยการทำเช่นนี้เราได้สร้างภาพของธารน้ำแข็งและระบบแม่น้ำที่ตามมากำลังทำเพื่อเปลือกโลกของโลกของเรา

เราสำรวจแร่ธาตุด้วยลำดับหินเหล่านี้และพบการเปลี่ยนแปลงที่โดดเด่นในช่วงเวลาที่เหตุการณ์สโนว์บอลเริ่มขึ้นและเมื่อการละลายเกิดขึ้น

เหตุการณ์สโนว์บอลโลกมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัดในเปลือกโลกที่มีอายุมากกว่าและลึกกว่าถูกเปิดเผยและลงดินภายใต้กิโลเมตรของน้ำแข็ง

ในขณะที่ธารน้ำแข็งถอยกลับในช่วงเวลาละลายน้ำไหลออกขนาดใหญ่ของน้ำละลายที่ส่งธัญพืชแร่ที่ถูกขังอยู่และเสถียรภายใต้น้ำแข็ง เมื่อสัมผัสกับน้ำของเหลวแร่ธาตุที่บอบบางละลายปล่อยสารเคมี

กระบวนการนี้ - เช่นการเปลี่ยนแปลงในบรรยากาศ - จะเปลี่ยนเคมีของมหาสมุทร การล่าถอยของน้ำแข็งช่วยกำหนดการกระจายองค์ประกอบที่สำคัญต่อระบบนิเวศมหาสมุทร

บทเรียนจากอดีต

ช่วงเวลาของกระบวนการทางธรรมชาติของโลกมีความสำคัญที่จะต้องคำนึงถึง กว่าพันปีหลายพันล้านปีกระบวนการต่าง ๆ เช่นการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกการกัดเซาะและวัฏจักรบรรยากาศจะยังคงกำหนดอนาคตของโลก

อย่างไรก็ตามในช่วงเวลาที่สั้นกว่ากิจกรรมของมนุษย์ได้กลายเป็นพลังที่โดดเด่นการขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ-

ในขณะที่โลกจะทนอยู่การอยู่รอดของสังคมมนุษย์ที่ซับซ้อนขึ้นอยู่กับการกระทำของเราในวันนี้ เราเป็นผู้โดยสารที่ไม่ธรรมดา "ยานอวกาศ"ดาวเคราะห์ที่รีไซเคิลบล็อกทางเคมีของมันผ่านวงจรธรณีเคมีแบบไดนามิกโดยใช้สสารเดิมปลอมแปลงในดวงดาวโบราณ-

กระบวนการเหล่านี้ควบคุมพื้นผิวของโลกและรักษาชีวิตไว้แม้ในขณะที่ชะตากรรมของโลกของเราเชื่อมโยงกับวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์และจักรวาล

มนุษยชาติซึ่งไม่ซ้ำกันในสายพันธุ์ของโลกได้พัฒนาเครื่องมือและระบบเพื่อลดภัยคุกคามที่มีอยู่เช่นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศความอดอยากสงครามและแม้กระทั่งผลกระทบ แต่การใช้ความสามารถเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพยังคงอยู่ในมือของเรา

The Deep Past ให้คำแนะนำเกี่ยวกับวัฏจักรเคมีบนโลกของเรา ไม่ว่าเราจะฉลาดพอที่จะใช้ข้อมูลนี้หรือไม่

คริสเคิร์กแลนด์ศาสตราจารย์ธรณีฟอเรย์มหาวิทยาลัยเคอร์ติน

บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-