科学者たちは7億年前の気候の謎を解明する

火山炭素の排出量は過去最低に達し、5,700万年続いた世界的な氷河期を引き起こした。

オーストラリアの地質学者は、プレートテクトニクスモデリングを使用して、7億年以上前に起こった地球の極端な氷河期気候の最も可能性の高い原因を特定しました。

に発表された研究 地質学、床が過熱モードに陥るのを防ぐ、床に組み込まれたサーモスタットの働きを理解するのに役立ちます。 また、地球の気候が大気中の炭素濃度にどれほど敏感であるかも示しています。

「地球がほぼ完全に凍ってしまったことを想像してみてください」と、この研究の筆頭著者でARC Future Fellowのアドリアナ・ドゥトキェヴィッチ博士は語った。 「これは約7億年前に起こったことです。地球は極地から赤道まで氷で覆われ、気温が低下しました。しかし、何がこれを引き起こしたのかは未解決の問題でした。」

オーストラリアのフリンダース山脈北部、アーカロラ野生動物保護区近くにある、約 7 億 1,700 万年から 6 億 6,400 万年前のスタート氷河期のスタート層の氷河堆積物。 主著者であるシドニー大学地球科学部のアドリアナ・ドゥトキェヴィッツ博士は、厚い氷河堆積物の層を指摘している。 クレジット: Dietmar Müller 教授/シドニー大学

「私たちは今、そのパズルを解決したと考えています。それは、現在のカナダにある大きな火山岩の山が風化して大気中の二酸化炭素を吸収するプロセスによって促進され、火山による二酸化炭素排出量が歴史的に減少したことです。」

フリンダース山脈からの地質学的洞察

このプロジェクトは、南オーストラリア州のフリンダース山脈で顕著に観察できる、この時期の古代氷河によって残された氷河の残骸からインスピレーションを受けています。

共著者であるアデレード大学のアラン・コリンズ教授が先導した最近の山岳地帯への地質調査の結果、チームは… シドニー大学 EarthByte のコンピューターは、この氷河期の原因と非常に長い期間を調査するためにモデルを作成しました。

7 億 1,700 万年前から 6 億 6,000 万年前まで、地球は雪と氷で覆われ、氷河期が 5,700 万年続きました。 アドリアナ・ドゥトキェヴィッツ博士とディートマー・ミュラー教授率いるシドニー大学の地質学者たちは、おそらくその原因である大気中の火山性二酸化炭素濃度が過去最低レベルであることを発見した。 このビデオは、8 億 5,000 万年前から 5 億 4,000 万年前の大陸 (灰色) とプレート境界 (オレンジ色) の動きを示しています。 (雪の結晶は「スノーボール アース」期間中に出現します。) クレジット: Ben Mather および Dietmar Müller/University of Sydney

スターティアン氷河とプレートテクトニクス

延長氷河期は、19 世紀のオーストラリア中央部のヨーロッパ植民地探検家チャールズ・スタートにちなんでスターティアン氷期とも呼ばれ、7 億 1,700 万年前から 6 億 6,000 万年前まで続き、地球上に恐竜や複雑な植物が存在する前の時代です。

ドゥトキェヴィチ博士は、「この極度の氷河期の引き金と終焉についてはさまざまな理由が提案されているが、最も謎に包まれているのは、なぜそれが5,700万年も続いたのかということである。この期間は私たち人間には想像しにくいものだ」と述べた。

研究チームは、古代超大陸ロディナの分裂後のある時点で、大陸と海洋盆地の進化を示すプレートテクトニクスモデルに戻った。 彼らはそれを二酸化炭素を計算するコンピューターモデルに接続しました₂ 海底火山は、プレートが分岐して新しい海洋地殻を生成する場所である中央海嶺に沿ってガスを排出します。

南オーストラリア州のフリンダース山脈にあるシドニー大学地球科学部のアドリアナ・ダトキェヴィッツ博士。 クレジット: シドニー大学

二酸化炭素の役割と地質学的気候変動

彼らはすぐに、スターティア氷河期の始まりがこれまでに記録された中で最も低い火山性二酸化炭素量と正確に関連していることに気づきました。₂ 排出量。 また、株式会社₂ 氷河期の期間中、流出量は比較的少ないままでした。

「当時、地球上には多細胞動物や陸上植物は存在しませんでした。大気中の温室効果ガスの濃度は、ほぼ完全に二酸化炭素によって決まりました。」とドゥトキェヴィッツ博士は述べました。₂ 火山からのガスの放出、および二酸化炭素を消費するケイ酸塩岩の風化プロセスによるガスの放出₂」。

共著者であるシドニー大学のディートマー・ミュラー教授は、「この当時の気候は地質学が支配していた。我々は、スターツ氷河期は二重の打撃によって始まったと考えている。構造プレートの再編成により、火山ガスの脱ガスが最小限に抑えられたというものだ」と述べた。大陸の火山地帯が始まりました。」 カナダでは浸食が起こり、大気中の二酸化炭素が消費されました。₂。

アルカロラ野生生物保護区、フリンダース山脈方面の眺め。約 7 億 1,700 万年から 6 億 6,400 万年前のスタート氷河期からのスタート層の氷河堆積物が、左側の画像の中央に顕著な尾根を形成しています。 クレジット: Dietmar Müller 教授/シドニー大学

「その結果、大気中に二酸化炭素が発生しました」₂ それは氷河期が始まるレベルまで低下し、これは今日のレベルの半分以下である200ppm未満であると推定されています。

チームの研究は、地球の長期的な将来について興味深い疑問を投げかけています。 ある 提案された現代理論 今後 2 億 5,000 万年かけて、地球はパンゲア ウルティマ、つまり哺乳類が絶滅するほど高温の超大陸に向かって進化すると考えられています。

しかし、地球は現在、火山性二酸化炭素の減少の道を歩んでいます。₂ 大陸衝突の増加とプレートの減速に伴う排出。 ということは、もしかしたらパンゲア・アルティマはまた雪だるまになるかもしれない。

「将来がどうなるにせよ、ここで研究されている種類の地球気候変動は非常にゆっくりと起こることに留意することが重要です」とドゥトキェヴィッチ博士は述べた。 NASA人間が引き起こした気候変動は、これまでに見たことのない速度で 10 倍の速度で起こっています。

参考文献：「例外的に低い中央海洋ガス放出に伴うスターチアンの『雪だるま式陸地』氷河期の継続期間」アドリアナ・ドゥトキェヴィッチ著、アンドリュー・S. メレディス、アラン S. コリンズ、ベン・マザー、ローレン・エラノ、サビーヌ・ザヒロビッチ、R. ディートマー・ミュラー。

この研究はオーストラリア研究評議会から資金提供を受けました。