Конец ледникового периода
Так же загадочно, как начало ледникового периода и его быстрый конец. Например, 600 миллионов лет назад, после 100-миллионной зимы, она на удивление быстро прогрелась. По-видимому, количество парниковых газов в атмосфере увеличилось практически сразу. Но не углекислый газ от сильно извергающихся вулканов согрел землю, а метан - метан, которому было позволено скапливаться в огромных бассейнах во время ледникового периода. Между 600 и 700 миллионами лет назад Земля была во власти жестоких ледниковых периодов, когда ледники и внутренние ледяные щиты почти достигали экватора. Поэтому в 1992 году Джозеф Киршвинк из Калифорнийского технологического института и его коллеги ввели термин «земля-снежок». Соответственно, эти ледниковые периоды имели далеко идущие последствия для живого мира на земле, который в то время состоял только из микробов, водорослей и других простых форм жизни, поскольку морские экосистемы были сильно разрушены.
Но в конце этих ледяных времен снова потеплело - и довольно быстро. В 1998 году Пол Хоффман и его коллеги из Гарвардского университета предположили, что мощные извержения вулканов выбрасывают в атмосферу столько углекислого газа, что она превращается в парниковый эффект, вызывая повышение температуры. Подтверждение этой теории исследователи видят в типичном распределении изотопов углерода в карбонатах Намибии, образовавшихся после окончания ледникового периода.
Этот тезис оспаривается прежде всего потому, что несколько климатических моделей показывают, что океаны должны были быть в значительной степени заморожены. Только тогда обмен атмосферного углекислого газа с океанами был бы затруднен, что позволило бы концентрации парниковых газов в атмосфере увеличиться до такой степени, что произошло бы новое потепление. Но даже во время неопротерозойских ледниковых периодов было не так холодно, поэтому характерное распределение изотопов углерода в послеледниковых отложениях карбонатов должно иметь другую причину.
Наоборот, геологи во главе с Мартином Кеннеди из Калифорнийского университета в Риверсайде подозревают, что к концу ледникового периода были высвобождены большие количества парникового газа метана - метана, который образовался во время низких температур ледникового периода в в виде газогидратов обогащается. Эти газовые гидраты - смесь замерзшей воды и метана - до сих пор можно найти в районах вечной мерзлоты, в том числе и в других местах. В морях вдоль континентальных окраин они могут образовывать отложения глубиной до 100 метров на определенной глубине.
Исследуя распределение изотопов углерода, исследователи смогли оценить, что в то время было выпущено примерно в 100 раз больше метана, чем хранится в районах вечной мерзлоты сегодня. Это кажется правдоподобным, учитывая, что температуры в то время были отрицательными в течение очень длительного периода времени, что способствовало накоплению толстых отложений гидрата метана.
Но у исследователей нет объяснения, как и почему внезапно закончились холода. Потому что что-то должно было дестабилизировать залежи гидрата метана. В любом случае ледники внезапно начали таять, уровень моря поднялся и затопил районы континентальной вечной мерзлоты, где образовались гидраты метана. Они стали нестабильными и быстро выпустили парниковый газ в атмосферу, ускорив начавшееся потепление.
Исследователи нашли подтверждение своему тезису не только в геохимических условиях, которые были очень похожи на сегодняшние, но и в самих горных породах, здесь же они обнаружили структуры, очень похожие на маленькие кратеры на морском дне, из которого до сих пор из недр пузырится газообразный метан.