Учените отдавна вярват, че преди около 700 милиона години Земята е преживяла екстремни студени условия, известни като „Земя със снежна топка“, където ледът се простира от полюсите до екватора. Точната степен на тази студенина обаче остава несигурна. Сега международен изследователски екип, ръководен от китайски учени, постигна значителен пробив, като предостави първите количествени измервания на океанските температури от този период.
Проучването предполага, че температурите на океаните в континенталните граници – районите, където животът е най-активен – са приблизително между минус 22 и минус 8 C, като морската вода е до четири пъти по-солена от съвременната океанска вода. Тези открития бяха публикувани наскоро в списанието Nature Communications.
„Като първата измерена температура на океана по време на периода на „земята снежна топка“, това откритие предлага нови прозрения за разбирането на механизмите, чрез които ранният живот е оцелял в такива екстремни климатични условия и хвърля светлина върху драматичните климатични промени на Земята“, каза Лу Кай, първи автор на изследването и постдокторантски изследовател в Института по геология и геофизика на Китайската академия на науките.
„Това е най-ниската измерена температура на океана в историята на Земята“, каза Лу, отбелязвайки, че е дори по-студена от минус 13 C солена киша на покритото с лед езеро Вида в Антарктика днес.
Това необичайно време остави след себе си необичайни скали: образувания от ръждиво червено желязо, натрупани там, където континенталните ледници се срещат с покритите с лед морета. Изотопите на желязото са варианти на елемента със същия брой протони, но различни неутрони, имащи вариации в атомното изобилие и техният изотопен състав се променя с температурата. За да измери температурата на Земята като снежна топка, екипът измисли нов начин за използване на железни изотопи като термометър.
„Резултатите показаха, че температурата на морската вода на повърхността през този период е била значително по-ниска от днешните 17 C, но тя остава незамръзнала“, отбеляза Лу, приписвайки това на високата соленост на водата по това време, която достига 150 практически единици соленост, повече от четири пъти солеността на днешната морска вода. Тази среда с висока соленост функционира като естествен антифриз, позволявайки на морската вода да остане течна при температури далеч под нормалната точка на замръзване.
Лу каза, че тази екстремна среда вероятно се е формирала в основата на масивни ледени шелфове, подобно на циркулацията на „ледена помпа“, наблюдавана под днешните антарктически ледени шелфове. По време на циклите на топене и замръзване на базалните ледени рафтове, ледът изхвърля соли, които непрекъснато се натрупват, като в крайна сметка създават региони на саламура с изключително ниски температури и висока соленост.
„Това проучване предостави първите количествени доказателства за морската среда по време на периода на „снежната топка“ и послужи като ценна справка за разбирането на драматичните климатични промени от тази епоха, както и за изследване на толерантността и устойчивостта на ранните микроорганизми“, каза той.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта