Około 717 milionów lat temu Ziemia doświadczyła głębokiego zamarznięcia, pogrążając się w czymś, co naukowcy nazywają zjawiskiem „Śnieżnej Ziemi”. Pokrywy lodowe rozszerzyły się od biegunów w kierunku równika, pokrywając planetę lodowcami i pozostawiając ciemne, subglacjalne morza pozbawione światła słonecznego. Niedawne badania opublikowane w czasopiśmie Nature Communications ujawniły, jak zimne były te starożytne oceany: około -15°C ± 7°C, co potencjalnie czyni tę temperaturę najzimniejszą w historii Ziemi.
Zagadka dotycząca wody o temperaturze poniżej zera
Aby woda morska pozostała płynna w tak niskich temperaturach, musiała być wyjątkowo słona. Badanie sugeruje, że podczas epoki lodowcowej Sturtii (która trwała 57 milionów lat) niektóre obszary wody morskiej mogły być czterokrotnie bardziej zasolone niż współczesne oceany. To ekstremalne zasolenie zapobiegało całkowitemu zamarznięciu, podobnie jak w przypadku hipersalinowych i subzamarzających solanek występujących obecnie w Antarktycznym Jeziorze Vida.
To odkrycie jest ważne, ponieważ pomaga nam zrozumieć warunki, w jakich istniało wczesne życie podczas ekstremalnych zmian klimatycznych. Intensywne zimno i zasolenie stworzyły trudne środowisko, ale życie wciąż znajdowało sposób na przetrwanie w odizolowanych kieszeniach. Rodzi również pytania dotyczące interakcji między zlodowaceniami, chemią oceanów i ewolucją wczesnych ekosystemów.
Jak naukowcy mierzyli starożytne temperatury
Zespół naukowców opracował nową metodę rekonstrukcji temperatur morza w przeszłości poprzez analizę starożytnych formacji żelaza. Formacje te gromadzą się, gdy rozpuszczone żelazo w wodzie reaguje z tlenem, tworząc rdzę. Skład izotopowy żelaza zmienia się w zależności od temperatury: zimniejsza woda prowadzi do powstawania cięższych izotopów.
Porównując sygnaturę izotopów żelaza w formacjach Krainy Śniegu ze starszymi, odtlenionymi złożami żelaza, naukowcy obliczyli, że w starożytnych morzach było o około 40°C zimniej niż w tych warunkach. To innowacyjne podejście pozwala badaczom wyodrębnić dane klimatyczne ze skał mających miliardy lat.
Zasolenie jako kluczowy czynnik
Badania potwierdziły również wyjątkowo wysoki poziom zasolenia. Niezależne analizy osadów z Australii potwierdzają, że solanki Snowy Earth były niezwykle skoncentrowane. Wysoka zawartość soli w połączeniu z ekstremalnym zimnem stworzyłaby wyjątkowe środowisko, w którym życie mogłoby potencjalnie przetrwać w odizolowanych obszarach.
„Ponowne potwierdzenie, że było naprawdę bardzo, bardzo zimno, było naprawdę ekscytujące” – mówi Jochen Brox z Australijskiego Uniwersytetu Narodowego, którego wcześniejsze prace potwierdzają nowe ustalenia.
Połączenie ekstremalnego zimna i wysokiego zasolenia jest znaczące, ponieważ podkreśla odporność życia w obliczu katastrofalnych wydarzeń klimatycznych. Zrozumienie tych warunków może pomóc nam lepiej ocenić możliwość zamieszkania innych planet i potencjał istnienia życia w ekstremalnych środowiskach w innych częściach wszechświata.
Odkrycia te potwierdzają, że Śnieżna Kraina była naprawdę obcym światem, z oceanami znacznie zimniejszymi i bardziej zasolonymi niż wszystko, co widzimy dzisiaj. Badanie dodaje kolejny element do układanki burzliwej przeszłości Ziemi, przypominając nam, że nasza planeta przechodziła dramatyczne przemiany na przestrzeni swojej historii.
