Как планета вообще могла так замерзнуть, и возможно ли повторение этого катастрофического сценария в наши дни? Итальянские ученые попытались ответить на эти вопросы в своем новом исследовании. Специалисты сосредоточили свое внимание на позднем протерозое, эпохе от 1 млрд до 541 млн лет назад. Тогда распадался суперконтинент Родиния, климат буквально «швыряло» от тепла к глобальному оледенению, а сложная многоклеточная жизнь только появилась. Чтобы понять, при каких условиях возникает полное оледенение, ученые под руководством Эрики Бизези смоделировали климат Земли того времени.
В глобальном смысле климат зависит от нескольких параметров: яркости Солнца, концентрации парниковых газов (прежде всего CO₂), расположения континентов и отражающей способности поверхности — альбедо. 600−700 млн лет назад Солнце светило примерно на 5% слабее по сравнению с сегодняшним временем. Континенты были собраны в Родинию, огромный массив суши, перекрывавший экватор и тропики. Растительности на суше еще не было — в основном это был голый гранит с высоким альбедо около 35%, отражающий значительную часть солнечного света.
В таких условиях ледяной покров становится фактором, который способствует дальнейшему оледенению: свежий лед отражает до 90% света, поверхность остывает еще сильнее, ледяной покров нарастает. Противодействует ему химическое выветривание силикатных пород: оно выводит CO₂ из атмосферы, ослабляя парниковый эффект, но это медленный процесс.
Используя упрощенную климатическую модель, ученые обнаружили, что при типичной солнечной освещенности 700−600 миллионов лет назад голые континенты Родинии отражали бы достаточно света, чтобы запустить превращение нашей планеты в гигантский «снежок» даже при концентрациях CO₂ до 1000 ppm (частей на миллион). Для сравнения: средняя концентрация CO₂ за последний год — около 428 ppm. Если бы тогда континенты находились в нынешнем положении, «снежок» наступил бы уже при уровне до ~400 ppm: любое более высокое содержание углекислого газа делало бы парниковый эффект слишком сильным для полной заморозки.
Но возможно ли повторение этого сценария в наши дни? Сейчас все на нашей планете изменилось: солнце ярче, континенты расположены иначе, а самое важное — Земля покрыта растительностью. Зеленые растения темнее голой породы: их альбедо ниже (около 15% и меньше), они поглощают больше солнечной энергии и дополнительно увлажняют атмосферу через испарение, увеличивая содержание водяного пара — мощного парникового газа.
Расчеты показали: с современной светимостью Солнца даже при сохранении суперконтинента Родинии глобальное оледенение возможно только при чрезвычайно низком уровне CO₂ — ниже 100 ppm. При 200 ppm и выше обширные ледяные щиты уже не возникают.
Снижение альбедо суши из‑за появления на ней растительности и постепенное увеличение яркости Солнца делают возвращение «Земли‑снежка» крайне маловероятными. В современных условиях — при растущем парниковом эффекте от сжигания ископаемого топлива и обилии растительности — планета двигается в прямо противоположном направлении. Глобальное обледенение нам не грозит; куда более реальный риск — дальнейшее потепление климата, таяние оставшихся ледников и связанные с этим негативные последствия для экосистем и людей.
Ранее ученые выяснили, откуда пришли первые люди.
Источник: hi-tech.mail.ru