Дослідження показують, як Земля отримала крижані шапки

Згідно з новими дослідженнями, прохолодні умови, які спричинили формування крижаних шапок на Землі, є рідкісними явищами в історії планети та потребують одночасної роботи багатьох складних процесів. Команда вчених під керівництвом Університету Лідса дослідила, чому Земля існувала в так званому «тепличному» стані без крижаних шапок протягом більшої частини своєї історії, і чому умови, в яких ми зараз живемо, такі рідкісні.

Вони виявили, що нинішній стан Землі, покритої льодом, не є типовим для історії планети і був досягнутий лише завдяки щасливому збігу обставин. Раніше було запропоновано багато ідей для пояснення відомих холодних інтервалів в історії Землі. До них належать зменшення викидів CO ₂ від вулканів, збільшення накопичення вуглецю в лісах або реакція CO₂ з певними типами гірських порід.

Дослідники провели перше в історії комбіноване випробування всіх цих процесів охолодження в новому типі довгострокової 3D-моделі Землі, яка вперше була розроблена в Університеті Лідса. Цей тип «моделі еволюції Землі» став можливим лише нещодавно завдяки прогресу в обчислювальній техніці. Вони прийшли до висновку, що жоден окремий процес не може керувати цим холодним кліматом, і що охолодження фактично вимагає комбінованого впливу кількох процесів одночасно. Результати їх дослідження були опубліковані 14 лютого 2025 року в Science Advances.

Висновки допоможуть примирити дискусію в спільноті наук про Землю про те, які процеси були відповідальними за ці холодні періоди. Провідний автор, доктор Ендрю Мередіт, який проводив дослідження під час роботи в Школі Землі та навколишнього середовища в Університеті Лідса, сказав, що дослідження допомогло пояснити, чому крижані стани такі рідкісні.

«Тепер ми знаємо, що причина того, що ми живемо на Землі з крижаними шапками, а не на планеті, вільній від льоду, пов’язана з випадковим поєднанням дуже низьких рівнів глобального вулканізму та сильно розсіяних континентів з великими горами, які дозволяють багато глобальних опадів і, отже, посилюють реакції, які видаляють вуглець з атмосфери», – пояснив він.

«Важливим наслідком тут є те, що природний механізм регуляції клімату на Землі, здається, сприяє теплому світу з високим вмістом CO₂ без крижаних шапок, а не частково зальодовиковому світу з низьким вмістом CO_2, який ми маємо сьогодні.

«Ми вважаємо, що ця загальна тенденція до теплого клімату допомогла запобігти руйнівним глобальним зледенінням у вигляді «сніжної кулі Землі», які траплялися дуже рідко і тому допомогли життю продовжувати процвітати».

Керував проектом Бенджамін Міллс, професор еволюції земної системи в Школі Землі та навколишнього середовища Лідса. Він додав, що результати дослідження мають важливі наслідки для глобального потепління та найближчого майбутнього.

«Є важливе повідомлення, яке полягає в тому, що ми не повинні очікувати, що Земля завжди повертатиметься до холодного стану, як це було в доіндустріальну епоху», — сказав він.

«Поточний крижаний стан Землі не є типовим для історії планети, але наше нинішнє глобальне суспільство покладається на це.

«Ми повинні зробити все можливе, щоб зберегти його, і нам слід бути обережними з припущеннями про те, що холодний клімат повернеться, якщо ми спонукаємось до надмірного потепління, перш ніж зупинити викиди. За свою довгу історію Земля любить спеку, але наше людське суспільство — ні».