Древние вулканические извержения нарушили термостат Земли, создав планету-"снежок"

Новое исследование указывает, что ключевую роль в одном из самых экстремальных климатических эпизодов в истории Земли — глобальном оледенении 720 млн лет назад, известном как "Земля-снежок", — сыграли масштабные извержения вулканов. Ученые предполагают, что огромные выбросы вулканических пород привели к резкому снижению уровня углекислого газа в атмосфере и потере тепла с поверхности планеты, что и вызвало оледенение от полюсов до тропиков.

Механизм этого процесса связан с химическим выветриванием пород. В отличие от краткосрочного охлаждающего эффекта от выбросов серы при извержениях вулканических дуг (как Пинатубо в 1991 году), долгосрочное влияние крупных магматических провинций (LIP) было глубже. Эти континентальные извержения, выбрасывавшие более 100 км³ лавы в год, формировали в основном базальты. Эти породы выветриваются относительно быстро и эффективно связывают атмосферный CO₂, превращая его в бикарбонаты, которые в итоге захораниваются в известняках и сланцах. Кроме того, эрозия базальтов высвобождает фосфор, удобряющий океаны и стимулирующий фотосинтез, который также поглощает CO₂.

Анализ изотопов неодима (Nd) в древних сланцах и стронция (Sr) в известняках показал, что скорость эрозии базальта непосредственно перед оледенением была более чем на 100% выше современной. Эта базальтовая пыль происходила от трех крупных магматических провинций, извергавшихся каскадно: 830 млн лет назад в Австралии, 780 млн лет назад в Северной Америке и 720 млн лет назад на севере Канады. Все они находились тогда в экваториальном регионе с теплым влажным климатом, способствующим быстрой эрозии. Дополнительное охлаждение мог вызвать и выброс серных аэрозолей из провинции Франклин в Канаде. Эта уникальная комбинация событий, по-видимому, и привела планету в состояние "снежка".