Η Γη πάγωσε πριν από 717 εκατομμύρια χρόνια. Οι πάγοι κατέβηκαν από τους πόλους στον ισημερινό και οι σκοτεινές υποπαγετώδεις θάλασσες ασφυκτιούσαν χωρίς το ηλιακό φως για να τροφοδοτήσουν τη φωτοσύνθεση. Η Γη έγινε ένας μη αναγνωρίσιμος, εξωγήινος κόσμος - μια «Γη σαν χιονόμπαλα», όπου ακόμη και το νερό ήταν πιο κρύο από το μηδέν.
Κάτω από τον πάγο: Δορυφόροι βοηθούν στη χαρτογράφηση της υποπαγετώδους επιφάνειας
Στο Nature Communications, ερευνητές ανέφεραν την πρώτη μετρημένη θερμοκρασία θάλασσας από ένα επεισόδιο χιονόμπαλας στη Γη: −15°C ± 7°C. Εάν αυτή η τιμή επιβεβαιωθεί, θα είναι η πιο κρύα μετρημένη θερμοκρασία θάλασσας στην ιστορία της Γης.
Για να είναι το νερό τόσο κρύο χωρίς να παγώνει, θα έπρεπε να είναι πολύ αλμυρό. Και πράγματι, η ανάλυση της ομάδας υποδηλώνει ότι ορισμένοι θύλακες θαλασσινού νερού κατά τη διάρκεια της παγετώδους χιονοστιβάδας του Στουρτιανού, η οποία διήρκεσε 57 εκατομμύρια χρόνια, θα μπορούσαν να ήταν έως και 4 φορές πιο αλμυροί από το σύγχρονο ωκεάνιο νερό.
"Έχουμε να κάνουμε με αλμυρές άλμες", δήλωσε ο Ross Mitchell, γεωλόγος στο Ινστιτούτο Γεωλογίας και Γεωφυσικής της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών. "Αυτό ακριβώς βλέπετε στην Ανταρκτική σήμερα", πρόσθεσε, εκτός από το ότι οι άλμες της χιονοστιβάδας της Γης ήταν λίγο πιο κρύες ακόμη και από το αλμυρό λασπόχωμα των -13°C της παγωμένης λίμνης Βίντα της Ανταρκτικής σήμερα.
Παρελθόν Σίδηρος
Η χιονοστιβάδα του Στουρτιανού ήταν μια ανεξέλεγκτη κλιματική καταστροφή που συνέβη επειδή ο πάγος αντανακλά περισσότερο ηλιακό φως από την ξηρά ή το νερό. Ο πάγος αντανακλούσε το ηλιακό φως, το οποίο ψύχραινε τον πλανήτη, δημιουργώντας περισσότερο πάγο, ο οποίος αντανακλούσε περισσότερο ηλιακό φως και ούτω καθεξής, μέχρι που ολόκληρος ο κόσμος κατέληξε θαμμένος κάτω από παγετώνες που θα μπορούσαν να έχουν πάχος έως και ένα χιλιόμετρο.
Αυτή η ασυνήθιστη εποχή άφησε πίσω του ασυνήθιστους βράχους: Σκουριασμένους κόκκινους σχηματισμούς σιδήρου που συσσωρεύτηκαν εκεί όπου οι ηπειρωτικοί παγετώνες συναντούσαν τις θάλασσες που καλύπτονταν από πάγο. Για να μετρήσει τη θερμοκρασία της Γης σε σχήμα χιονοστιβάδας, η ομάδα επινόησε έναν νέο τρόπο χρήσης αυτού του σιδήρου ως θερμόμετρο.
Οι σχηματισμοί σιδήρου συσσωρεύονται σε νερό πλούσιο σε διαλυμένο σίδηρο. Το οξυγόνο μετατρέπει την εύκολα διαλυόμενη, πρασινωπή, «σιδηρούχα» μορφή σιδήρου σε σκουριασμένο κόκκινο «σιδηρούχο» σίδηρο που παραμένει στερεό. Γι' αυτό σχεδόν όλοι οι σχηματισμοί σιδήρου είναι αρχαίοι, λείψανα μιας εποχής πριν η ατμόσφαιρα της Γης αρχίσει να γεμίζει με οξυγόνο πριν από περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια, ή από την πιο πρόσφατη χιονοστιβάδα της Γης, όταν οι θάλασσες ήταν σφραγισμένες κάτω από πάγο. Μη μπορώντας να απορροφήσει οξυγόνο από τον αέρα ή από τη φωτοσύνθεση, το σκοτεινό, καλυμμένο με πάγο θαλασσινό νερό της χιονοστιβάδας της Γης αποστραγγίστηκε από οξυγόνο.
Ο σίδηρος της «χιονοστιβάδας»
Ο σίδηρος-56 είναι το πιο κοινό ισότοπο σιδήρου, αλλά ο ελαφρύτερος σίδηρος-54 σκουριάζει πιο εύκολα. Έτσι, όταν ο σίδηρος σκουριάζει στον ωκεανό, ο υπόλοιπος διαλυμένος σίδηρος εμπλουτίζεται με το βαρύτερο ισότοπο. Κατά τη διάρκεια πολλών κύκλων περιορισμένης, μερικής σκουριάς — όπως αυτό που συνέβη στην ανοξική Αρχειακή Γη — αυτός ο εμπλουτισμός αυξάνεται, γι' αυτό και οι αρχαίοι σχηματισμοί σιδήρου περιέχουν ισοτοπικά πολύ βαρύ σίδηρο σε σύγκριση με τα ορυκτά σιδήρου που σχηματίστηκαν αφού η ατμόσφαιρα και οι ωκεανοί της Γης γέμισαν με οξυγόνο.
Ο σίδηρος της Χιονοστιβάδας της Γης είναι επίσης βαρύς, ακόμη περισσότερο από τους σχηματισμούς σιδήρου από το μακρινό, προ-οξυγονούχο παρελθόν. Οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι η θερμοκρασία θα μπορούσε να είναι η εξήγηση: Τα ορυκτά σιδήρου που σχηματίζονται σε κρύο νερό καταλήγουν ισότοπα βαρύτερα. Δεν γνωρίζουμε ακριβώς πόσο ζεστό ήταν όταν συσσωρεύτηκαν οι αρχαίοι σχηματισμοί σιδήρου, αλλά πιθανότατα ήταν θερμότερο από ό,τι κατά τη διάρκεια της Χιονοστιβάδας της Γης, όταν οι παγετώνες έφτασαν στον ισημερινό. Χρησιμοποιώντας μια προηγούμενη εκτίμηση των 25°C για τη θερμοκρασία του θαλασσινού νερού της Αρχειακής Γης, η ομάδα υπολόγισε ότι τα νερά που σχημάτισαν τους σχηματισμούς σιδήρου της Χιονοστιβάδας της Γης πιθανότατα θα ήταν 40°C ψυχρότερα.
"Είναι ένα πολύ ενδιαφέρον, μυθιστόρημα «ένας τρόπος για να βγάλουμε κάτι διαφορετικό από τα δεδομένα ισοτόπων σιδήρου», δήλωσε ο γεωχημικός Άντι Χερντ του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Γουντς Χολ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Είναι μια αστεία, αντίστροφη κατάσταση να βρίσκεσαι σε μια κατάσταση όπου χρησιμοποιείς ακόμη παλαιότερα πετρώματα ως βάση για να κατανοήσεις κάτι που σχηματίστηκε πριν από 700 εκατομμύρια χρόνια».
Η ομάδα ανέλυσε επίσης ισότοπα στροντίου και βαρίου για να διαπιστώσει ότι το θαλασσινό νερό της χιονοστιβάδας της Γης ήταν έως και 4 φορές πιο αλμυρό από τον σύγχρονο ωκεανό. Ο Γιόχεν Μπροκς του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, δήλωσε ότι τα αποτελέσματα των ερευνητών ευθυγραμμίζονται με τη δική του ανάλυση αλατότητας των ιζημάτων χιονοστιβάδας της Γης από την Αυστραλία με βάση μια διαφορετική μέθοδο. Αυτά τα πετρώματα σχηματίστηκαν σε μια άλμη που ο Μπροκς πιστεύει ότι ήταν αρκετά αλμυρή για να φτάσει τους -7°C πριν παγώσει. Μια άλλη ομάδα που κατέληξε σε παρόμοιο συμπέρασμα χρησιμοποιώντας διαφορετικές μεθόδους κάνει αυτό το ακραίο σενάριο να ακούγεται πολύ πιο πιθανό, είπε είπε.
«Ήταν πολύ ωραίο που έλαβα την επιπλέον επιβεβαίωση ότι έκανε στην πραγματικότητα πολύ, πολύ κρύο», είπε.
www.worldenergynews.gr
