Ορισμένες αρχαίες περίοδοι της ιστορίας της Γης αμφισβητούν τις υποθέσεις μας για το τι μπορεί να αντέξει ο πλανήτης μας. Η πρώτη παγκόσμια παγετωνική περίοδος της Νεοπρωτεροζωικής Εποχής, γνωστή ως Στουρτιανή παγετωνική περίοδος, διήρκεσε 56 εκατομμύρια χρόνια, μετατρέποντας τη Γη σε μια «Χιονόμπαλα» μέχρι τον Ισημερινό.
Η δεύτερη τέτοια περίοδος, η Μαρινονιανή παγετωνική περίοδος, ήταν πιο δύσκολο να προσδιοριστεί ως προς τη διάρκεια και την έκτασή της.
Στοιχεία για την παγκόσμια παγετώνιση
Το 2025, μια ερευνητική ομάδα υπό την ηγεσία του Adrian R. Tasistro-Hart από το Τμήμα Γεωεπιστημών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια παρουσίασε ευρήματα που συνδέουν τη δομή συγκεκριμένων στρωμάτων πετρωμάτων με αυτό το δεύτερο παγκόσμιο επεισόδιο ψύχους στη Νεοπρωτεροζωική Εποχή.
Η μελέτη παρείχε άμεσες χρονολογήσεις αυτής της ευρείας παγωνιάς και βοήθησε να λυθεί ένα αίνιγμα που απασχολούσε τους γεωλόγους για δεκαετίες.
Ενδείξεις από γεωλογικούς σχηματισμούς στη Ναμίμπια της νοτιοδυτικής Αφρικής αποκάλυψαν ότι τεράστια στρώματα πάγου κάλυψαν περιοχές που παλιότερα θεωρούνταν άθικτες. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να προσδιορίσουν την έναρξη και τη διάρκεια της Μαρινονιανής παγετωνικής περιόδου.
Τα δεδομένα από το πεδίο έδειξαν μια αναπάντεχη σταθερότητα της παγωμένης επιφάνειας που διήρκεσε περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια, προκαλώντας ερωτήματα για το πώς κατάφερε η ζωή να επιβιώσει σε τόσο ακραίες συνθήκες.
Ίχνη μιας παγωμένης Γης
Για δεκαετίες, οι επιστήμονες μελετούν αρχαία ιζήματα για να κατανοήσουν τις αιτίες των μεγάλων ψύξεων του πλανήτη. Στρώματα που καταγράφουν παγετωνική δραστηριότητα ακόμα και σε τόσο μακρινές περιοχές όπως η νοτιοδυτική Αφρική αποκαλύπτουν εκτεταμένο παγωμένο έδαφος μήκους έως και 18 χιλιομέτρων.
Δορυφορικές εικόνες και δείγματα πυρήνων από αυτή την περιοχή υποδεικνύουν ότι τα στρώματα πάγου παρέμειναν αμετακίνητα, ακόμα και όταν οι τροχιακές αλλαγές του πλανήτη θα έπρεπε να προκαλέσουν κλιματικές διακυμάνσεις. Αυτή η αμετακίνητη σταθερότητα διακρίνει την περίοδο αυτή από μικρότερες παγετωνικές φάσεις της πιο πρόσφατης γεωλογικής ιστορίας.
Επιπλέον, υποδηλώνει ότι μικρές διαφοροποιήσεις στην ηφαιστειακή δραστηριότητα θα μπορούσαν να έχουν οδηγήσει σε θεαματικές αλλαγές στην ικανότητα της Γης να παγιδεύει ή να αντανακλά την ηλιακή ακτινοβολία.
Πώς προκλήθηκε η παγκόσμια παγετώνιση;
Υπό κανονικές συνθήκες, η Γη επιστρέφει στο διάστημα μεγάλο μέρος της ενέργειας του Ήλιου. Ωστόσο, η εντατική ηφαιστειακή δραστηριότητα μπορεί να απελευθερώσει νέφη αερίων και σκόνης που αυξάνουν το αλβέντο (την ανακλαστικότητα της επιφάνειας) και εμποδίζουν τη διείσδυση της ηλιακής ακτινοβολίας.
Αυτό πιθανότατα προκάλεσε ψύξη και μια αλυσιδωτή διαδικασία επέκτασης των παγετώνων. Καθώς το λευκό στρώμα του πάγου κάλυπτε όλο και μεγαλύτερες περιοχές, η αντανάκλαση της ακτινοβολίας ενισχυόταν, οδηγώντας τον πλανήτη σε μια παρατεταμένη φάση παγωνιάς.
Ένα σημείο καμπής στην ατμόσφαιρα
Παρά το γεγονός ότι τα ηφαίστεια συνέχιζαν να απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα (CO₂), το παχύ στρώμα πάγου εμπόδιζε τη φυσιολογική απομάκρυνσή του μέσω της χημικής αποσάθρωσης των πυριτικών πετρωμάτων. Αυτή η επιβράδυνση οδήγησε σε σταδιακή συσσώρευση CO₂ στην ατμόσφαιρα.
Η συσσώρευση αερίων του θερμοκηπίου τελικά προκάλεσε μια σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας, αλλά χρειάστηκε τεράστια συγκέντρωση CO₂ για να απελευθερωθεί ο πλανήτης από τον παρατεταμένο πάγο.
Ερευνητές υποστηρίζουν ότι ακόμη και μικροί παράγοντες, όπως η σκόνη στις επιφάνειες των παγετώνων, ίσως συνέβαλαν στην επιτάχυνση του λιωσίματος μειώνοντας την ανακλαστικότητα.
Μοτίβα σε πετρώματα και ηφαιστειακή τέφρα
Η ομάδα μελέτησε μια περιοχή στη Ναμίμπια, όπου τα ιζήματα καταγράφουν το ξεκίνημα της Μαρινονιανής παγετωνικής περιόδου. Η χαρτογράφηση με drone αποκάλυψε ότι τα ιζηματογενή στρώματα είναι στοιβαγμένα σχεδόν χωρίς κάθετες μετακινήσεις.
Οι επιφάνειες επαφής μεταξύ των πετρωμάτων δείχνουν ότι ο πάγος έμεινε σταθερός επί εκατομμύρια χρόνια. Δεν βρέθηκαν μεγάλα ίχνη διάβρωσης ή ξαφνικές ασυνέχειες, γεγονός που επιβεβαιώνει την ακινησία του παγετώνα.
Επιπλέον, τα μοτίβα σε στρώσεις ηφαιστειακής τέφρας ενισχύουν την άποψη για ήρεμη συσσώρευση ιζημάτων. Οι ισοτοπικές αναλύσεις αυτών των στρωμάτων κατέδειξαν ότι η έναρξη της Μαρινονιανής παγετωνικής περιόδου συνέβη πριν από 639 εκατομμύρια χρόνια και διήρκεσε περίπου 4 εκατομμύρια χρόνια.
Πώς επιβίωσε η ζωή κάτω από τον πάγο;
Ένα τέτοιο παγκόσμιο πάγωμα εγείρει ερωτήματα για το πώς κατάφεραν να επιβιώσουν οι ζωντανοί οργανισμοί. Πιθανότατα, αναερόβιες κοινότητες επιβίωσαν εκμεταλλευόμενες χημικά θρεπτικά συστατικά, ενώ άλλοι οργανισμοί ενδέχεται να επέζησαν σε προστατευμένους θαλάσσιους χώρους ή κοντά σε σχισμές στον πάγο.
Η ανθεκτικότητα ορισμένων ειδών σε συνθήκες περιορισμένου οξυγόνου και έλλειψης ηλιακού φωτός φαίνεται εντυπωσιακή. Επιπλέον, η απότομη αύξηση των θερμοκρασιών μπορεί να πυροδότησε κύματα εξελικτικών αλμάτων, οδηγώντας στη δημιουργία των οικοσυστημάτων της Εδιακαριανής Περιόδου.
Καταφύγια κάτω από τον πάγο
Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν ότι θύλακες υγρού νερού κάτω από τους πάγους παρείχαν καταφύγιο για την πρώιμη ζωή. Η γεωθερμική θερμότητα πιθανόν διατηρούσε αυτά τα υποπαγετώδη οικοσυστήματα ενεργά ακόμα και χωρίς ηλιακή ενέργεια.
Θρεπτικά συστατικά από υδροθερμικές εκροές ή αντιδράσεις πετρωμάτων με νερό ενδέχεται να τροφοδοτούσαν αυτούς τους οργανισμούς, επιτρέποντας τη διατήρησή τους μέσα στον παγκόσμιο πάγο.
Ένα μάθημα για άλλους κόσμους
Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι τέτοια ευρήματα επεκτείνουν τη συζήτηση για την κατοικησιμότητα παγωμένων εξωπλανητών. Ένας παγιδευμένος σε πάγο πλανήτης μπορεί, μέσω της σταδιακής συσσώρευσης αερίων του θερμοκηπίου, να πυροδοτήσει μια απότομη απόψυξη, που θα ανοίξει τον δρόμο για πιο πολύπλοκη χημεία και ενδεχομένως για ζωή.
Όπως δήλωσε ο Tasistro-Hart, «Η διαφορά στη διάρκεια μεταξύ της Στουρτιανής και της Μαρινονιανής παγετωνικής περιόδου δείχνει ότι κάθε παγκόσμια παγετωνική φάση έχει τον δικό της μηχανισμό απεγκλωβισμού».
Η μελέτη αυτή προσφέρει μια νέα προοπτική για τη δυναμική σχέση γεωλογίας και κλίματος.
