Մոլորակի պատմության ամենաերկարատև և դաժան սառցե դարաշրջաններից մեկը՝ այսպես կոչված «Ձնագունդ-Երկիրը» (Snowball Earth), տևել է մոտ 56 միլիոն տարի: Երկար ժամանակ գիտնականները նման տևողությունը բացատրում էին հիմնականում հրաբխային ակտիվությամբ և -ի արտանետումներով, սակայն Վաշինգտոնի համալսարանի նոր հետազոտությունը ցույց է տալիս. երկարատև սառեցման մեջ գլխավոր դերը կարող էր խաղալ ծովի հատակի արագացված հողմահարումը: Հոդվածը հրապարակվել է Geology ամսագրում:

Ինչպե՞ս է աշխատում «սառեցման» մեխանիզմը

Երկրաբանական տվյալները վկայում են, որ ավելի քան 600 միլիոն տարի առաջ Երկիրը վերապրել է գրեթե ամբողջական սառցապատման առնվազն երկու դրվագ: Մի դեպքում սառույցը պահպանվել է տասնյակ միլիոնավոր տարիներ, մյուսում՝ ընդամենը մոտ չորս միլիոն: Նախկինում համարվում էր, որ նման ժամանակահատվածների տևողությունը որոշվում էր հիմնականում ածխաթթու գազի հրաբխային արտանետումներով. որքան շատ , այնքան արագ էր մոլորակը հալվում:

Սակայն ամերիկացի գիտնականների իրականացրած մոդելավորումը այլ պատկեր է ցույց տվել: 10 հազար սիմուլյացիաների շրջանակում նրանք հետևել են, թե ինչպես է ածխածինը տեղաշարժվել մթնոլորտի, օվկիանոսի և լեռնային ապարների միջև: Պարզվել է. հրաբխային ակտիվության համադրելի ծավալների դեպքում տևական սառեցումը հնարավոր է միայն օվկիանոսի հատակին քիմիական ռեակցիաների կտրուկ արագացման պայմաններում:

«Երբ մայրցամաքները ծածկվում են սառույցով, ցամաքային հողմահարումը գրեթե դադարում է: Բայց ծովի ջուրը շարունակում է ներթափանցել օվկիանոսային կեղևի ճեղքերի մեջ: Ծովի հատակի հողմահարման գործընթացում ջուրը ռեակցիայի մեջ է մտնում ապարների հետ՝ կապելով ածխածինը հանքանյութերում և նվազեցնելով -ի կոնցենտրացիան մթնոլորտում»,- պարզաբանել են հետազոտության հեղինակները:

Նրանց հաշվարկներով՝ տևական սառցապատման ժամանակ այս գործընթացն ընթացել է 25–53 անգամ ավելի արագ, քան այսօր: Օվկիանոսի հատակը վերածվել է ջերմոցային գազերի հսկայական «կլանիչի», ինչն էլ թույլ չի տվել մոլորակին արագ հալվել:

Լրացուցիչ գործոն. օվկիանոսի քիմիան

Եվս մեկ կարևոր պայման է դարձել ծովի ջրում սուլֆատների ցածր կոնցենտրացիան: Դրանց պակասի դեպքում հանքանյութերն ավելի վատ են փակում կեղևի ճեղքերը. ծակոտկենությունը պահպանվում է, ջրի շրջանառությունն ուժեղանում է, իսկ քիմիական ռեակցիաները՝ շարունակվում: Ստացվել է փակ շրջան. որքան ցուրտ է, այնքան դանդաղ է տաքացումը, և այնքան երկար է տևում սառցապատումը:

Ինչու՞ է սա փոխում մեր պատկերացումները

Նախկինում հիմնական ուշադրությունը դարձվում էր հրաբուխներին և մթնոլորտային -ին: Այժմ գիտնականները ցույց են տալիս, որ օվկիանոսի քիմիան և ծովի հատակի գործընթացները կարող էին լինել ոչ պակաս կարևոր, իսկ որոշ դեպքերում՝ նաև վճռորոշ: Սա նոր հայացք է բացում այն հարցի շուրջ, թե ինչպես է մոլորակը դուրս գալիս գլոբալ սառեցումներից և որքան երկար դրանք կարող են տևել:

Հետազոտությունը նաև օգնում է ավելի լավ հասկանալ, թե ինչու են որոշ սառցե դարաշրջաններ եղել կարճ, իսկ մյուսները ձգձգվել տասնյակ միլիոնավոր տարիներ: Ամեն ինչ կախված է ոչ միայն արտաքին գործոններից (հրաբուխներ, ուղեծիր), այլև օվկիանոսի ներքին երկրաքիմիական ցիկլերից:

Կարճ ասած

Վաշինգտոնի համալսարանի գիտնականները բացատրել են, թե ինչու է «Ձնագունդ-Երկրի» դրվագներից մեկը տևել 56 միլիոն տարի. վճռորոշ դերը խաղացել է ծովի հատակի արագացված հողմահարումը: Սառույցի տակ ցամաքը դադարում էր կլանել -ը, բայց օվկիանոսը շարունակում էր ակտիվորեն կապել ածխածինը հանքանյութերում՝ նվազեցնելով ջերմոցային էֆեկտը 25–53 անգամ ավելի արագ, քան այսօր: Սուլֆատների ցածր կոնցենտրացիան ուժեղացնում էր ջրի շրջանառությունը և պահպանում գործընթացը: Այսպիսով, օվկիանոսի քիմիան, և ոչ միայն հրաբուխները, կարող էր որոշել գլոբալ սառցապատումների տևողությունը: