地球曾經是一個冰封的星球新的證據改寫了冰河時期的歷史
地球至少經歷了五次冰期,其中一次發生在6.35億年前,導致冰川從一極橫跨到另一極。這個特定的冰河時代被稱為馬里諾冰河時代,它的名字來自澳大利亞的一個地區,在那裡,1970年代發現了第一個地質證據。
馬里諾冰河時代被科學家認為是地球歷史上降溫最嚴重的冰河時代之一,導致了持續了1500萬年的驚人的冰川的形成。
但是在中國湖北省東部的神農架林區收集的新證據表明,地球並沒有完全凍結–至少在冰期結束時沒有。相反,根據可追溯到該時期的地質樣本,在一些中緯度淺海中存在著成片的開放水域。
“我們把這個冰河時代稱為’雪球地球’,”辛辛那提大學文理學院的地質科學教授托馬斯-阿爾吉奧說。”我們認為,在這個漫長的冰河時代,地球已經完全凍結。但也許它更像是一個’冰球地球’。”
研究人員發現的證據表明,在6.35億年前的馬里諾冰期,地球並沒有完全凍結成固體。中緯度的淺海仍然沒有冰,也許有助於生命的持續存在。
這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。
科學家們在黑頁岩中發現了可追溯到6億多年前的底棲光合作用的大型藻類。這種藻類生活在海底,需要來自太陽的光線,通過光合作用將水和二氧化碳轉化為能量。
一個來自中國、英國和美國的地球科學家團隊進行了同位素分析,發現可居住的開闊海洋條件比以前認為的更廣泛,延伸到位於熱帶和極地之間的海洋,並在馬里諾冰期的減弱階段為單細胞和多細胞生物提供庇護。
辛辛那提大學地質學教授Thomas Algeo和他的合作者發現了同位素證據,表明在被稱為雪球地球的馬里諾冰期期間,一些中緯度海域仍然沒有冰。
來自中國地質大學的主要作者Huyue Song說,雖然在這一時期深層水可能不含有支持生命的氧氣,但淺海卻有。
Song說:”我們提出了一個新的雪球地球模型,其中低緯度和中緯度的海洋都存在開放水域。在1500萬年的時間裡,冰河時代可能出現了許多冰凍和融化的時間間隔。在這些條件下,生命可能已經持續存在。我們發現,馬里諾冰川是動態的。在中低緯度地區可能多次存在著潛在的開放水條件。此外,表層水的這些條件可能比以前認為的更廣泛和更持久,並可能使生物圈在馬里諾雪球地球之後迅速反彈。”
辛辛那提大學地質學教授Thomas Algeo在他的實驗室檢查岩芯。
矛盾的是,加州大學的Algeo說,這些生命的避難所可能幫助地球變暖,結束了馬里諾冰期。水中的藻類隨著時間的推移向大氣中釋放二氧化碳,逐漸解凍了冰川。其中一個普遍的信息是生物圈可以對碳循環和氣候產生多大的影響。我們知道,二氧化碳是最重要的溫室氣體之一。因此,我們看到了碳循環的變化是如何對全球氣候產生影響的。
Algeo說,這項研究提出了關於其他冰期的誘人問題,特別是科學家們也認為造成地球幾乎完全冰化的低溫時期的第二個冰期。我們不確定是什麼觸發了這些冰期,但我的懷疑是它與多細胞生物有關,它們從大氣中移除碳,導致碳掩埋和地球的冷卻。今天,我們正在快速釋放大量的碳,它對全球氣候產生了很大的影響。”