Peter Tucker
0 
3370
120
Coliziuni tectonice masive la tropice ar fi putut provoca ultimele trei mari epoci de gheață ale Pământului.
Înainte de fiecare dintre aceste vârste de gheață, noi descoperiri de cercetare, coliziuni între continente și arcuri insulare au construit lungi lanțuri de munți în latitudinile tropicale. Este posibil ca acești munți să fi pregătit scena pentru o climă de răcire: pe măsură ce au erodat în mări, ar fi modificat chimia oceanului, astfel încât acesta ar fi putut absorbi mai mult carbon din atmosferă. Deoarece carbonul atmosferic prinde căldură, mai puțin carbon în cer se traduce la temperaturi mai reci, permițând formarea straturilor de gheață și a ghețarilor.
"Acest lucru ar putea oferi un proces tectonic simplu care explică modul în care Pământul intră și iese din perioadele glaciare", a declarat co-autorul studiului Oliver Jagoutz, profesor de geologie la Massachusetts Institute of Technology. [Cele mai mari mistere ale Pământului]
O scurtă istorie a gheții
În timpul erei fanerozoice, care se întinde pe ultimii 540 de milioane de ani, Pământul a fost înghețat de 75% din timp, chiar și la polul Nord și Sud. Dar planeta a cunoscut, de asemenea, trei perioade glaciare, sau vârste de gheață, când au existat cel puțin unele straturi de gheață permanente. Primul a fost în perioada târzie ordoviciană, cu 455 milioane până la 440 de milioane de ani în urmă, când primii pești falcați au fost ocupați în evoluție. Al doilea a fost în Permo-carbonifer, acum 335 milioane până la 280 de milioane de ani, vârsta amfibienilor și a reptilelor ciudate de tip mamifer, cum ar fi dimetrodonul. Ultima epocă de gheață este în desfășurare. A început în urmă cu aproximativ 35 de milioane de ani, când s-au format pentru prima dată straturile de gheață din Antarctica.
Progresele glaciare mai mici, precum epoca de gheață care s-a încheiat în urmă cu aproximativ 11.700 de ani, nu fac obiectul acestui studiu. Avansuri scurte și retrageri ale ghețarilor au avut loc din cauza variațiilor pe orbita Pământului care redistribuie căldura soarelui, a spus Jagoutz. Întrebarea nedumerită este de ce Pământul are perioade glaciare, perioadă.
„Se pare că starea climatică pe care Pământul îi place să se afle este mai fierbinte decât astăzi, iar aceste perioade de glaciație sunt neobișnuite”, a spus Jagoutz. „Și dacă sunt neobișnuite, trebuie să se întâmple ceva specific”.
Coliziune și eroziune
Jagoutz și colegii săi consideră că „ceva specific” este formarea lanțurilor montane în tropice.
La început, ar putea părea ciudat că munții tropicali ar putea crea o epocă de gheață. Dar atmosfera, oceanele și pământul sunt toate legate. Crusta continentală este bogată în minerale de silicat. Când aceste roci grele de silicați erodează și se dizolvă în oceane, acestea fac ca apa de mare să fie mai alcalină sau mai de bază. Dioxidul de carbon din atmosferă se dizolvă ușor în această apă de mare alcalină. Cu cât este mai alcalin, cu atât mai mult carbon poate deține oceanul.
În prezent, utilizarea umană a combustibililor fosili depășește capacitatea oceanului de a deține carbon. În ultimii 200 de ani, apa de mare a devenit cu 30% mai acidă. În urmă cu milioane de ani, evenimentele imense de construire a munților ar fi putut face exact invers, făcând oceanul mai alcalin. Munții tropicali, în special, ar fi făcut treaba eficient. Tropicalele sunt umede, deci eroziunea se întâmplă rapid, iar rocile împinse de tectonica tropicală sunt bogate în magneziu și calciu ușor dizolvabile.
Ideea că eroziunea tropicală ar fi putut influența climatul nu a fost nouă, dar Jagoutz și echipa sa au fost primii care au adunat o bază de date cu toate înregistrările geologice ale acestor coliziuni tectonice majore și le-au comparat cu inițierea epocilor de gheață. Ei au descoperit că de-a lungul fanerozoicului, lungimea zonelor de coliziune activă între plăcile oceanice și continentale - numite „suturi” - a variat de la zero la 18.640 mile (30.000 de kilometri). Fiecare dintre cele mai importante epoci de gheață a fost precedată de un vârf în lungimea acestor coliziuni active în tropice, când suturile aveau o lungime cuprinsă între 6.214 mile și 18.640 mile (10.000 și 30.000 km)..
"De fiecare dată când ai avut o vârstă de gheață, ai avut o lungime crescută a zonei de sutură la tropice", a spus Jagoutz.
Timpul geologic
Urmele geologice pe care le lasă în urmă aceste ciocniri vechi sunt numite ophioliți, care sunt roci oceanice, vulcanice, aruncate deasupra crustei continentale. Cercetătorii nu au văzut niciuna dintre aceste extreme ophiolite în vremurile în care Pământul nu era înghețat. Și opioliții din tropice sau regiunile la mai puțin de 20 de grade latitudine au părut să conteze pentru răcirea planetei.
Există și alte teorii pentru ce Pământul are perioade de gheață, a spus Jagoutz, și anume că activitatea vulcanică variază, pompând mai mult sau mai puțin carbon în atmosferă. Dar datele despre istoria vulcanismului nu se potrivesc întotdeauna cu perioadele glaciare, a spus el, iar teoria vulcanilor nu oferă o explicație bună de ce vârstele de gheață ar trebui să se oprească la fel de bine și să înceapă. Explicația tectonică face o treabă bună: odată ce lanțurile muntoase bogate în calciu și magneziu fie erodează complet, fie ies din tropice prin derivă continentală, efectul lor asupra climei se estompează, iar Pământul revine la starea sa tipică, balsamă.
Jagoutz și colegii săi au solicitat o subvenție pentru Fundația Națională a Științei pentru a investiga în continuare teoria lor. Indiferent dacă este corect sau greșit, munții tropicali nu vor salva omenirea de schimbările climatice provocate de om în curând. Acest proces de construire a munților are loc de-a lungul a milioane de ani, a spus Jagoutz și nu are prea multe legături cu felul de variații care determină dacă, de exemplu, Miami este locuibil sau inundat de mările în creștere. Unii cercetători, cu toate acestea, au meditat schemele de geoinginerie care ar macina rocile bogate în calciu sau magneziu și le-ar răspândi în oceanele tropicale, a spus el, sau ar injecta dioxid de carbon în roci similare.
"Oamenii vor să folosească acest proces care se produce în mod natural pentru a ajuta la schimbările climatice provocate de om, [dar [există multe probleme cu el, cum ar fi cum să faci acest proces pe o perioadă de timp care este relevant pentru oameni?" Spuse Jagoutz. „Este foarte dificil”.
Cercetarea apare astăzi (14 martie) în revista Science.
- 7 Moduri de schimbare a pământului în clipirea unui ochi
- Chestiunea pământului: misterele marmurii albastre
- Infografic: Trench-ul cel mai înalt până la cel mai adânc ocean
Publicat inițial la .