Kaip gyvybė išliko: rasti skysto vandens telkiniai stingdančiame -15 laipsnių šaltyje

Žurnale „Nature Communications“ paskelbtas tyrimas atskleidžia detales apie senovės Žemės vandenynus ir leidžia suprasti, kaip gyvybė, pavyzdžiui, mikroskopiniai dumbliai ar ankstyvieji organizmai, galėjo ištverti šią ledinę erą. Izotopų analize pagrįsti rezultatai plečia mūsų supratimo apie praeities klimato sąlygas ribas ir turi reikšmingos įtakos Žemės atmosferos bei vandenynų istorijos tyrimams.

„Sniego gniūžtės“ Žemė: neatpažįstama planeta

Maždaug prieš 717 mln. metų Žemėje prasidėjo vienas ekstremaliausių ledynmečių, žinomas kaip „Sniego gniūžtės“ Žemė. Šiuo laikotarpiu ledynai išplito nuo polių iki pat pusiaujo, sukurdami planetą, beveik visiškai padengtą ledu. Šis dramatiškas klimato poslinkis drastiškai apribojo saulės šviesą, o tai sustabdė fotosintezę ir paliko vandenynus tamsius bei nesvetingus.

Sturto apledėjimas, viena iš šio įvykio fazių, truko apie 57 mln. metų. Mokslininkai ilgai spėliojo apie to meto sąlygas, o dabar, naujų tyrimų dėka, prieinami tikslesni duomenys. Šių sąlygų supratimas yra gyvybiškai svarbus tiriant gyvybės evoliuciją Žemėje, taip pat planetos klimato sistemą ir jos reakciją į tokius ekstremalius reiškinius.

Geležies izotopai temperatūrai matuoti

Proveržis šiame tyrime pasiektas analizuojant geležies izotopus senovinėse uolienose, tiksliau – geležies dariniuose, susiformavusiuose mažo deguonies kiekio sąlygomis. Šie dariniai kaupiasi vandenyje, kuriame gausu ištirpusios geležies, o rūdijimo procesas sukelia geležies izotopinės sudėties pokyčius. Tyrėjai aptiko sunkesnių geležies izotopų gausą, o tai rodo, kad vanduo, kuriame susidarydavo geležis, buvo šaltesnis nei tikėtasi.

Ištyrusi šiuos izotopus, mokslininkų komanda apskaičiavo, kad jūros vandens temperatūra „Sniego gniūžtės“ Žemės laikotarpiu galėjo siekti net -15 laipsnių – tai šalčiausia kada nors užfiksuota Žemės vandenynų temperatūra.

„Tai labai įdomus, naujas būdas gauti kitokią informaciją iš geležies izotopų duomenų“, – komentavo geochemikas Andy Heardas iš Woodsholo okeanografijos instituto.

Didelis druskingumas padėjo išlaikyti vandenį skystą

Vienas ryškiausių šio tyrimo aspektų yra atradimas, kad jūros vanduo „Sniego gniūžtės“ laikotarpiu tikriausiai buvo daug sūresnis nei šiuolaikiniuose vandenynuose. Tyrėjų teigimu, kai kurios jūros vandens kišenės Sturto apledėjimo metu galėjo būti iki keturis kartus sūresnės nei šiandien. Šis didelis druskingumas turėjo sumažinti vandens užšalimo temperatūrą, leisdamas jam išlikti skystam nepaisant didelio šalčio.

Šis reiškinys panašus į tai, kas šiandien vyksta tam tikruose Antarktidos ežeruose, kur sūrus vanduo gali neužšalti net esant -13 laipsnių temperatūrai. Jochenas Brocksas, Australijos nacionalinio universiteto tyrėjas, pažymėjo, kad šis naujas tyrimas patvirtina ankstesnes išvadas ir dar labiau sustiprina teoriją, jog „Sniego gniūžtės“ Žemės jūros buvo neįtikėtinai sūrios.