Ученые выяснили причину глобальных оледенений

Глобальные ледниковые периоды в истории Земли наступали при резком изменении уровня солнечного излучения в течение короткого срока. Таковы результаты моделирования, проведенного американскими учеными, сообщает журнал Proceedings of the Royal Society A.

В истории Земли было как минимум два таких периода – в палеопротерозое 2,4–2,1 миллиарда лет назад и в неопротерозое 850–630 миллионов лет назад. Ученые из Массачусетского технологического института проанализировали несколько сценариев, в которых в качестве главных драйверов всеобщего похолодания рассматривались уровни поступающего к поверхности солнечного света и углекислого газа в атмосфере.

Авторы полагают, что резкое снижение солнечной радиации, достигающей поверхности, могло быть связано с массовым извержением вулканов или с образованием биологически индуцированных облаков, блокирующих солнечный свет. В обеих ситуациях планета охлаждается, а зоны льдов расширяются.

Вместе с тем увеличивается альбедо – отражательная способность поверхности Земли. Таким образом, отражается больше солнечных лучей, не нагревая планету. Процесс охлаждения ускоряется, пока льды не покрывают ее всю.

В таком случае выветривание значительно уменьшается и углекислый газ накапливается в атмосфере, создавая парниковый эффект. Он в итоге выводит планету из ледникового периода.

Специалисты разработали простую математическую модель климатической системы Земли и выяснили, что для оледенения скорость уменьшения поступающего солнечного излучения – более важный параметр, чем величина его потока. По оценкам авторов, Земля должна испытать примерно двухпроцентное падение входящего солнечного света в течение десяти тысяч лет, чтобы вернуться в глобальный ледниковый период. Ученые считают, что их выводы можно распространить и на экзопланеты, находящиеся в потенциально обитаемой зоне.

В марте исследования NASA показали, что массивы льда в самом глубоком сухопутном ущелье в мире – каньоне Денман в Восточной Антарктике – начали таять. Специалисты выяснили, что на ледник сильно влияют теплые океанские воды. Хотя дно ущелья залегает на глубине 3500 метров ниже уровня моря, таяние льда может спровоцировать повышение его среднего уровня на полтора метра.

Исследователи не готовы полноценно спрогнозировать процесс освобождения каньона Денман от льда из-за его специфического географического положения. Однако некоторые тенденции очевидны уже сейчас, добавили они.