Πως πάγωσε η Γη

Από την ιστοσελίδα του Reuters, 18 Μαρτίου 2004

Η διάσπαση της αρχαίας ενιαίας ηπείρου, της  Rodinia, βύθισαν τη Γη σε μια παγωμένη λευκή κόλαση η οποία κράτησε εκατομμύρια χρόνια, προτείνουν ερευνητές από τις ΗΠΑ και τη Γαλλία.

Αυτή η διάσπαση δημιούργησε το φαινόμενο που οι επιστήμονες αποκαλούν "Γη Χιονόμπαλα" (Snowball Earth), κατά το οποίο όλη η επιφάνεια του πλανήτη καλυπτόταν από πάγο. Οι παγετώνες τότε κάλυψαν τις ηπείρους και οι θάλασσες πάγωσαν σχεδόν έως κάτω τον ισημερινό, ένα γεγονός που εμφανίστηκε τουλάχιστον δύο φορές μεταξύ 800 εκατομμυρίων και 550 εκατομμυρίων ετών πριν.

Πώς όμως κράτησε τόσο πολύ η Εποχή των Πάγων; Αυτό το ζήτημα ήταν πάντα ένας άλυτος γρίφος.

Αλλά οι ερευνητές από το Γαλλικό Εθνικό Κέντρο για την Επιστημονική Έρευνα (CNRS) και το Πανεπιστήμιο της Φλόριδας νομίζουν ότι έχουν την απάντηση και δημοσιεύουν τη θεωρία τους στο περιοδικό Nature.

Μερικοί επιστήμονες νομίζουν ότι ο ήλιος ψύχθηκε απότομα για κάποιο χρόνο ή ότι ο άξονας της Γης στράφηκε ή έγινε μια ξαφνική αλλαγή στην τροχιά της που μείωσε εντυπωσιακά την ηλιακή ζέστη.

Η ενιαία ήπειρος Rodinia

Αλλά αυτή η πρόσφατη έρευνα ρίχνει φως σε μια θεωρία που δεν έχει ερευνηθεί και πολύ: Ότι τεκτονικές απότομες μεταβολές ανάγκασαν την γήινη επιφάνεια να σχιστεί κι έτσι προκάλεσαν τον ερχομό μιας Εποχής Πάγου.

Κάποτε, όλες οι σημερινές ήπειροι της Γης σχημάτιζαν μια υπερ-ήπειρο, τη Rodinia, η οποία ήταν τόσο μεγάλη ώστε οι βροχοπτώσεις που έφερναν οι θαλάσσιοι άνεμοι δεν μπορούσαν να φτάσουν μέχρι το εσωτερικό κέντρο αυτής της υπερ-ηπείρου.

Όταν η Rodinia χωρίστηκε σε μικρότερα κομμάτια - που διαμόρφωσαν τελικά τις σημερινές ηπείρους -  άλλαξε δραματικά το σκηνικό των βροχοπτώσεων.

Η βροχή που ήρθε αναστάτωσε την περιοχή γύρω από τους βασαλτικούς βράχους, που είχαν πρόσφατα δημιουργηθεί από τις τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις.

Έτσι άρχισε μια γνωστή αντίδραση μεταξύ του νερού και του πυριτικού ασβεστίου με τη συμμετοχή του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα.  Με αυτό τον τρόπο φτιάχτηκε ανθρακικό ασβέστιο το οποίο έφτασε αργότερα μέσα στις θάλασσες.

Απορρόφηση του CO₂

Αλλά η προσομοίωση στους υπολογιστές, που δημοσιεύθηκε στο Nature, πρότεινε ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα - ένα από τα αέρια του θερμοκηπίου - από την ατμόσφαιρα στους βράχους οδήγησε σε μια καταστροφική ψύξη.

Αυτή όμως η απορρόφηση είναι το αντίθετο του φαινομένου του θερμοκηπίου, όπου τα αυξανόμενα επίπεδα του CO₂ στην ατμόσφαιρα έχουν κατηγορηθεί για την παγκόσμια θέρμανση.

Σύμφωνα με την προσομοίωση, προτού να χωριστεί η Rodinia, περίπου 800 εκατομμύρια χρόνια πριν, οι συγκεντρώσεις του CO₂ ήταν περίπου 1830 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm) και η μέση παγκόσμια θερμοκρασία ήταν μόνο 10.8°C.

Αφού έσπασε η μοναδική τότε ήπειρος σε κομμάτια, μόλις 50 εκατομμύρια χρόνια αργότερα η εικόνα της Γης ήταν πολύ διαφορετική.

Τα επίπεδα του CO₂ ήταν 510 μέρη ανά εκατομμύριο και η μέση θερμοκρασία του πλανήτη ήταν μόνο 2°C.

"Οι τεκτονικές αλλαγές θα μπορούσαν να έχουν προκαλέσει μια προοδευτική μετάβαση από ένα "κλίμα θερμοκηπίου" σε ένα "παγωμένο κλίμα" κατά τη διάρκεια της νεο-Πρωτεροζωίκής Εποχής", δηλώνουν οι συντάκτες της έρευνας.

Η Rodinia

Η Rodinia είναι η υπερ-ήπειρος που σχηματίστηκε και έσπασε αργότερα σε κομμάτια στον Νεοπροτεροζωϊκό αιώνα. Θεωρείται ότι σχηματίστηκε, περίπου,  1000 εκατομμύρια χρόνια πριν και περιλάμβανε όλες ή τις περισσότερες ηπείρους της Γης.

Πριν, σχεδόν, 600 εκατομμύρια χρόνια η Rodinia έσπασε σε 8 κομμάτια. Οι κινήσεις των ηπείρων πριν το σχηματισμό της Rodinia δεν είναι βέβαιες. Οι κινήσεις αυτών των κομματιών, τα οποία δημιουργήθηκαν από τη σχάση της υπερ-ηπείρου, έχουν  μελετηθεί αρκετά μέχρι και σήμερα από τους επιστήμονες.

Τα οκτώ αυτά  κομμάτια ξαναενώθηκαν σε μια νέα υπερ-ήπειρο  την Παγγαία, κατά τον Μεσοζωϊκό αιώνα (περίπου 200 εκατομμύρια έτη πριν). Τότε δημιουργήθηκαν οι μεγάλες οροσειρές Απαλάχια και Ουράλια. Οι ωκεανοί, επίσης, έφτιαχναν μια ενωμένη θάλασσα την Πανθάλασσα.

Μετά το σπάσιμο της Παγγαίας, κατά τη διάρκεια της Ιουρασικής περιόδου (περίπου 100 εκατομμύρια έτη πριν),   δημιουργήθηκαν δύο μεγάλα κομμάτια. Η Λαυρασία και η Γκοντβάνα. Οι σημερινές λιθοσφαιρικές πλάκες προέρχονται από το σπάσιμο αυτής της υπερ-ηπείρου.

Πρόσφατα επιστήμονες (Rogers και Santosh) πρότειναν ότι υπήρχε και μια πιο παλιά ακόμη υπερ-ήπειρος, η Κολούμπια.  Αυτή σχηματίστηκε και έσπασε κατά τη διάρκεια μιας περιόδου 1,8 έως 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.