Hatalmas vulkánkitörések okoztak világkatasztrófát

Így nézhetett ki a világűrből a Föld a Sturtiai-glaciális idején, amikor csak az egyenlítő vonalában meredtek kisebb jégmentes vízfelületek

Napjaink egyik leggyakoribb és sok vitát kiváltó témája a globális éghajlatváltozás. Az ehhez kapcsolódó és szinte naponta megjelenő hírek miatt sokak számára tűnhet úgy, mintha a felmelegedés valamiféle példa nélkül álló jelenség lenne, holott a Föld történetében a mostaninál sokkal szélsőségesebb klímaingadozások is előfordultak még jóval az emberi civilizáció megjelenése előtt. Az egyik legdöbbenetesebb klímaváltozás a prekambrium végi úgynevezett Sturtiai-jégkorszakhoz fűződik, amelyhez képest a modern ember megjelenésének idejére tehető legutolsó pleisztocén eljegesedés is csupán enyhe mediterrán tavasznak számít. Egy friss kutatás szerint az úgynevezett „hógolyó-Föld" egy példátlan intenzitású vulkanizmus következménye lehetett.

Ez volt a földtörténet legdurvább jégkorszaka

A "hógolyó-Föld" esemény mindig is rejtélyes volt, de a tudósok a legújabb kutatások alapján úgy vélik, hogy egy óriási vulkánkitörés lehetett az oka. A prekambrium időszak végén, körülbelül 717 millió évvel ezelőtt óriási éghajlati katasztrófa történt. A Föld átlaghőmérséklete drámaian lezuhant, ami miatt 57 millió éven át vastag jégpáncél takarta el a szárazulatokat, és a világtenger legnagyobb része is befagyott: a világűrből nézve ekkoriban a Föld egy nagy hógolyóhoz hasonlított volna, innen ered ez az elnevezés.

Így nézhetett ki a világűrből a Föld a Sturtiai-glaciális idején, amikor csak az egyenlítő vonalában meredtek kisebb jégmentes vízfelületek Forrás: via REUTERS/Huyue Song

Sokáig nem volt világos, hogy mi lehetett e globális jégkorszak közvetlen oka,

de a tudósok most már kezdik jobban megérteni ezt a példátlan klímakatasztrófát.

Egy friss és egy korábbi, a Science Advances szaklapban tavaly megjelent tanulmány szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy a Sturtiai-glaciálist, vagyis a „hógolyó-Föld" kialakulását az azt megelőző és egy-két millió éven át zajló kiterjed vulkanizmus okozhatta. Az új tanulmányt az Earth and Planetary Science Letters szaklapban tették közzé.

A prekambriumban szilárdult meg a földkéreg, és jöttek létre az ősóceánok, de ebben a hosszú periódusban volt a földtörténet legkeményebb lehűlése is Forrás: ALLIES INTERACTIVE SERVICES PVT. LTD.

A vulkanizmus ugyan megnövelte az ősi atmoszféra szén-dioxid szintjét, ám amikor a kitörések sorozata megszűnt, a felszínre jutott rendkívül nagy mennyiségű vulkáni kőzetanyag mállás olyan kémiai folyamatokat indukált, amelyek kivonták a szén-dioxidot a légkörből, mindez pedig drasztikus lehűléshez vezetett.

Súlyos klímakatasztrófát okozott a Franklin nagy magmás esemény

Korábban a tudósok teljesen tanácstalanul álltak az egész Földet jégpáncélba burkoló globális eljegesedés okáról. Erre több elmélet is született magyarázatként, így például az egyik a Föld pályájának eltolódásaira, a másik pedig egy nagy aszteroida becsapódására vezette vissza a földtörténet legnagyobb galciálisát, csakhogy ezekre nem sikerült sem csillagászati, sem pedig geológiai bizonyítékokat találni.

Az egyik elmélet szerint egy hatalmas aszteroida becsapódása vezethetett a globális jégkorszakhoz Forrás: Live Science

A legújabb kutatás az egyik legnagyobb prekambriumi vulkánkitörésre, az úgynevezett Franklin nagy magmás eseményre ( Franklin LIP) összpontosít Kanadában. Ezek a kitörések olyan hatalmas területekre lövellték ki a lávát,

amelyek nagyobbak lehettek a mai Kína területénél.

Az már régebb óta ismeretes, hogy a nagy vulkánkitörések globális lehűlést okozhatnak.

A nagy erejű és sorozatos vulkánkitörés 1-2 millió évvel a "hógolyó-Föld" esemény előtt történhetett Forrás: Ilf Science/ solarseven/Shutterstock.com

Egy-egy különösen nagy erejű kitörés rengeteg vulkáni port, szén- és kén-dioxidot valamint aeroszolt juttat a légkörbe, ami jelentősen lecsökkentheti a napsugárzás intenzitását,

ez pedig szélsőséges esetben ökológiai katasztrófát, tömeges kihalási eseményt okoz.

A földtörténet máig ismert legsúlyosabb kihalása, a perm-triász határon hozzávetőleg 251 millió éve bekövetkezett P-T kihalási eseményt is gigászi vulkanikus katasztrófa, az úgynevezett szibériai trapp-vulkanizmus okozta.

A világűrből nézve vakítóan fehér biliárdgolyónak látszódhatott a jégpáncélba burkolózott Föld

Sok éven át nagyon nehéz volt meghatározni a Franklin LIP időpontját, ami rendkívül körülményessé tette a kutatók számára annak megállapítását, hogy a vulkáni eredetű aeroszolok vagy az időjárás okozta-e a Föld prekambrium végi drasztikus lehűlését. Ez azonban megváltozott, mert a ritka ásványi anyagok visszanyerése segített meghatározni ennek a katasztrofális eseménynek a dátumát.

A Sturtiai-glaciális idején az egyenlítő környékén is antarktiszi állapotok uralkodtak Forrás: New Scientist

A kutatócsoport az urán és az ólom nyomelemek arányát vizsgálta a cirkon ásványokban, és azt találták, hogy a Franklin LIP 2 millió év alatt alakult ki. A korábbi elemzések megállapították, hogy a vulkanizmus elsődleges impulzusa 1-2 millió évvel a hógolyó-Föld kialakulása előtt történt, ez pedig megfelelő időkeret a Föld rendkívüli lehűlését eredményező éghajlatváltozáshoz. "Egyszerűen lenyűgözőek, hogy [a dátumok] milyen mértékben illeszkednek egymáshoz" - mondta Galen Halverson, az új tanulmány társszerzője a Science tudományos portálnak.

A világóceán eljegesedésének fázisai a Sturtiai-glaciális alatt Forrás: Snowball Earth

Annak ellenére, hogy minden összeillik, még mindig van némi bizonytalanság azzal kapcsolatban, hogy mi is történt pontosan a globális eljegesedés folyamatában, ami nemcsak a szárazföldekre, hanem az akkori világóceán területének a legnagyobb részére is kiterjedt. A nagyjából 716 millió éve elkezdődött Sturtiai-glaciális idején nemcsak a magasabb szélességi körökön,

hanem az egyenlítő vidékén is antarktiszi viszonyok uralkodtak.

Így nézhetett ki a Föld 716 millió éve, a Sturtiai-jégkorszak idején Forrás: Dandebat.dk

A Sturtiai-eljegesedés alatt a Föld globális átlaghőmérséklete – 50 Celsius fokra esett vissza. (Ennyi a Földhöz képest a Naptól sokkal távolabbra fekvő Mars átlaghőmérséklete.) A kutatók feltételezése szerint az ekkor még csak a tengerben létező primitív létformák túlélését elsősorban az egyenlítő térségében létező kisebb-nagyobb jégmentes vízfelületek biztosították a befagyott ősóceánban.