מחקר חדש של מדעני כדור הארץ מבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של אוניברסיטת הרווארד מציע הסבר חדש לאחת התקופות הקיצוניות ביותר בתולדות כוכב הלכת: כיצד הצליח כדור הארץ להישאר כמעט קפוא במשך כ-56 מיליון שנה בתקופת הקרח הקדומה המכונה "הקרחון הסטורטיאני".
הקרחון הסטורטיאני התרחש בתקופת הקריוגניאן, לפני כ-717 עד 660 מיליון שנה. בתקופה זו, לפי ההערכות, רוב פני כדור הארץ, ואולי אפילו כולם, כוסו בקרח. בשל כך מכונה התקופה לעיתים "כדור הארץ ככדור שלג" (Snowball Earth), תיאוריה שלפיה האוקיינוסים והיבשות קפאו כמעט לחלוטין.
את המחקר הובילה הסטודנטית לתואר מתקדם שארלוט מינסקי, בהנחיית פרופסור רובין וורדסוורת'. החוקרים השתמשו במודל משולב של האקלים הקדום ושל מחזור הפחמן הגלובלי כדי לבדוק מדוע כדור הארץ לא נשאר קפוא לחלוטין לאורך כל התקופה, אלא עבר בין מצבי קיצון שונים.
לפי המודל שפיתחו, כדור הארץ ככל הנראה לא היה נתון בעידן קרח רציף אחד, אלא עבר שוב ושוב בין תקופות של קיפאון כמעט מוחלט, שבהן הקרח כיסה את פני הכוכב, לבין תקופות חמות יותר וללא קרח, המכונות "מצבי חממה".
החוקרים מצאו כי תהליך בלייה כימי אינטנסיבי של בזלת, סוג של סלע געשי, באזור עצום של פעילות געשית בצפון קנדה המכונה Franklin Large Igneous Province, משך כמויות גדולות של פחמן דו־חמצני מהאטמוספרה. פחמן דו־חמצני הוא אחד מגזי החממה המרכזיים השומרים על חום כדור הארץ, ולכן הירידה בריכוזו הובילה להתקררויות קיצוניות ולסדרה של עידני קרח עולמיים.
לדברי החוקרים, המנגנון הזה מסביר לראשונה כיצד הצליח הקרחון הסטורטיאני להימשך זמן כה ארוך, דבר שנחשב עד כה כמעט בלתי אפשרי לפי מודלים פיזיקליים רגילים של אקלים. בנוסף, המודל תואם גם דפוסי משקעים גיאולוגיים שנמצאו מסלעים מאותה תקופה, ומסביר כיצד רמות החמצן באטמוספרה הצליחו להישאר יציבות יחסית למרות התנודות האקלימיות הקיצוניות.
מינסקי אמרה בפרסום מטעם האוניברסיטה כי המעברים החוזרים בין עולמות קפואים לתקופות חמות עשויים היו להיות חיוניים להישרדות החיים על פני כדור הארץ: "ייתכן שהחזרה החוזרת לתנאים חמים וללא קרח מנעה קריסה מוחלטת של רמות החמצן באטמוספרה, וזה עשוי להסביר כיצד חיים הזקוקים לחמצן הצליחו לשרוד בתקופה כה קיצונית".
המחקר פורסם בכתב העת האקדמי, Proceedings of the National Academy of Sciences .
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו