Prieš šimtus milijonų metų Žemė atrodė visiškai kitaip nei šiandien. Planetą dengė storas ledo šarvas, o vandenynai buvo paslėpti po tamsia, Saulės šviesos beveik negaunančia danga. Nauji tyrimai leidžia geriau suprasti, kokios iš tiesų buvo vadinamosios „sniego gniūžtės Žemės“ sąlygos ir kiek žema galėjo būti jūrų temperatūra.
Maždaug prieš 717 milijonų metų prasidėjo globalinis apledėjimas, kai ledas išsiplėtė nuo ašigalių iki pat pusiaujo. Vandenynai buvo atkirsti nuo atmosferos ir šviesos, o planeta tapo panaši į milžinišką ledo rutulį. Mokslininkų vertinimu, tuo metu jūros vandens temperatūra galėjo siekti apie −15 °C, su paklaida maždaug ±7 °C.
Jei šie duomenys bus galutinai patvirtinti, tai būtų žemiausia kada nors nustatyta vandenynų temperatūra per visą Žemės istoriją. Tokios sąlygos šiandien atrodo sunkiai įsivaizduojamos. Vis dėlto būtent tokioje ekstremalioje aplinkoje planeta praleido dešimtis milijonų metų.
Kad vanduo išliktų skystas esant tokiam šalčiui, jo druskingumas turėjo būti neįprastai didelis. Tyrimai rodo, kad kai kuriose vietose jis galėjo net keturis kartus viršyti dabartinį jūros vandens druskingumą. Tokie itin sūrūs sūrymai primena šiandieninius analogus Antarktidoje, tik buvo dar šaltesni.
Sturtinis apledėjimas, trukęs apie 57 milijonus metų, veikė tarsi uždaras klimato mechanizmas. Ledas atspindi daugiau Saulės spindulių nei vanduo ar sausuma, todėl planeta dar labiau vėso, o tai skatino tolesnį ledynų plitimą. Galiausiai didžioji Žemės dalis atsidūrė po iki kilometro storio ledo skydu.
Šis laikotarpis paliko savitus geologinius pėdsakus – geležingas, rūdžių spalvos uolienas. Jos susidarė ten, kur žemyniniai ledynai kontaktavo su ledu padengtomis jūromis. Mokslininkai šias uolienas panaudojo kaip savotišką natūralų termometrą, leidžiantį spręsti apie senovinių vandenynų temperatūrą.
Geležies izotopų analizė parodė, kad „sniego gniūžtės“ laikotarpio uolienose vyrauja sunkesnė izotopinė sudėtis. Manoma, kad taip nutiko dėl itin žemos temperatūros, nes šaltame vandenyje susidarę mineralai pasižymi sunkesniais izotopais. Remdamiesi palyginimu su ankstyvaisiais, šiltesniais vandenynais, tyrėjai apskaičiavo, kad globalinio apledėjimo metu vanduo galėjo būti net apie 40 °C šaltesnis.
Papildomi stroncio ir bario izotopų tyrimai taip pat rodo labai aukštą senovinio jūros vandens druskingumą. Kai kurie duomenys leidžia manyti, kad tam tikrose vietose vanduo galėjo išlikti skystas net esant maždaug −7 °C temperatūrai. Skirtingais metodais gauti rezultatai vienas kitą papildo ir stiprina itin šaltų vandenynų scenarijų.
Mokslininkai pabrėžia, kad nors tikslus temperatūros skaičius dar gali būti tikslinamas, bendras vaizdas aiškus – tuo metu Žemėje buvo nepaprastai šalta. Tokios sąlygos turėjo didžiulę įtaką gyvybės raidai ir planetos klimato sistemai. Paradoksalu, bet būtent ekstremalūs laikotarpiai dažnai tampa svarbiais evoliucijos lūžio taškais.
Įdomu tai, kad net Marsas galėjo turėti netiesioginės įtakos Žemės klimatui. Kompiuteriniai modeliai rodo, kad Raudonosios planetos gravitacija veikia Žemės orbitą ir ašies posvyrį – tai svarbūs ilgalaikių klimato ciklų veiksniai. Šie ciklai susiję su ledynmečių ir atšilimų kaita per milijonus metų.
Taigi „sniego gniūžtės Žemė“ buvo ne tik dramatiškas klimato epizodas, bet ir sudėtingų kosminių bei geocheminių procesų rezultatas. Nauji tyrimai leidžia vis tiksliau atkurti šį neįprastą planetos istorijos skyrių. Kuo daugiau sužinome apie praeities ekstremumus, tuo geriau galime suprasti dabartinius klimato pokyčius ir jų galimas pasekmes.
