Как сообщают ученые, перед началом каждого Ледникового периода, вследствие столкновения континентальных и островных дуг, образовались горные цепи в тропических высотах. Появление этих гор стало первым этапом остывания воздуха в атмосфере. Возникновение новых скал могло стать причиной изменения химического состава воды в океане и атмосферы. При интенсивном взаимодействии горных пород (в частности офиолитов) с углекислым газом, из атмосферы исчезло значительное количество парниковых газов. Это привело к глобальному похолоданию. Именно в тот период сформировались ледники.
После этого открытия ученые решили проанализировать события, предшествующие другим началу других Ледниковых периодов. Результаты исследований показали, что каждый раз происходили подобные тектонические столкновения в районах тропиков.
Краткая история ледников
Во время фанерозойской эры, которая длилась приблизительно 540 млн лет, на Земле практически не было льда, даже на Северном и Южном полюсах. Однако впоследствии планета пережила три крупных ледниковых периода. Первый из них произошел во время ордовикского периода (455-440 млн лет назад). Второй – во время пермо-каменноугольного периода (335-280 млн лет назад), века амфибий и необычных рептилий, таких как диметродон. Последний период начался около 35 млн лет назад. Именно тогда и сформировались ледники Антарктики.
Незначительные перемещения ледников
Незначительные движения ледников, которые происходили около 11700 лет назад, не были главным предметом обсуждения в этом исследовании. Такие продвижения ледника происходили из-за колебаний орбиты Земли, что, в свою очередь, вызывало небольшие перепады температуры. Основной вопрос, который интересует ученых, - это причина начала масштабных ледниковых периодов на нашей планете.
Многие исследователи полагают, что климатические условия на Земле были совершенно иными. Раньше температура на нашей планете была выше. А начало ледникового периода – это нечто необычное. Если подобные явления необычны, значит, должны быть серьезные причины, послужившие пусковым механизмом.
Столкновение и разрушения
Ученые говорят, что в формировании горных цепей тропической зоны есть свои особенности. На первый взгляд может показаться странным то, что тропические горы послужили толчком для появления ледников. Но атмосфера, океаны и почва взаимосвязаны между собой.
Континентальный массив земной коры имеет в своем составе большой процент силикатных минералов. Когда эти скалы разрушаются и растворяются в океане, они способствуют изменению химического состава воды, наполняя ее щелочными соединениями. Чем больше щелочи в воде, тем больше углерода может поглотить океан.
В настоящее время масштабы использования людьми ископаемые виды топлива значительно превзошли способность океана удерживать углерод. За последние 200 лет содержание кислотных соединений в морской воде повысился на 30%. Миллионы лет назад масштабные события, послужившие причиной создания горных массивов, могли вызвать обратный эффект, наполняя океаны щелочными соединениями. Тропические горные системы значительно повлияли на изменение состава атмосферы. Из-за высокого уровня влажности в тропиках различные горные породы разрушаются довольно быстро. По своему составу тектонические плиты богаты магнием и кальцием.
Разрушение горных пород в тропических зонах повлияло на климат. Эта идея не новая. Однако ученые проанализировали все данные и собрали геологические записи о крупных столкновения литосферных плит. Затем они сравнили информацию о разных периодах и сделали определенные выводы. Исследователи выяснили, что в период фанерозоя, длина активного столкновения океанических и континентальных плит – называемая «швом» - варьировалась от нуля до 30 тыс. км. Каждому крупному ледниковому природу предшествовали активные столкновения в тропических зонах, а длина «швов» составляла от 10 до 30 тыс. км.
Геологическая эпоха
Геологические следы этих древних столкновений отобразились в горных породах, известных под названием офиолиты. Из них состоят океанические и континентальные скалы. Ученые считают, что во времена до наступления ледниковых периодов, на поверхности планеты не было офиолитов. По их мнению, выход этих горных пород на поверхность в процессе перемещения литосферных плит стал причиной похолодания в атмосфере.
Существуют и другие теории начала ледниковых периодов. А именно, разнообразные проявления вулканической активности, способствующие выбросу углерода в атмосферу. Однако эта теория не всегда соответствует точным датам начала похолодания. К тому же, теория о вулканах не дает объяснений, почему ледниковые эпохи прекращались, также как и начинались. Что касается теории о тектонических столкновениях, она объясняет этот момент.
Когда горные породы, содержащие большой процент кальция и магния, окончательно разрушались или перемещались подальше от тропической зоны благодаря движению материков, их влияние на климатические условия планеты ослабевало. После этого Земля возвращалась к своему обычному состоянию.
Дальнейшие исследования
Группа ученых хочет продолжить исследования. Как бы там ни было, тропические горы не смогут уберечь человечество от климатических изменений, вызванных действиями самого человека. Процесс создания горных систем занимает миллионы лет. Это вряд ли сможет предотвратить последствия человеческой деятельности. Однако некоторые ученые предлагают не дожидаться того момента, когда природа сможет сама себя защитить. Они хотят расположить горные породы, обогащенные кальцием и магнием, в прибрежных зонах тропиков.
Возможные перспективы
Также ученые опасаются, что пик тектонической активности в тропиках может стать причиной очередного похолодания. Хорошие новости заключаются в том, что сейчас есть возможность искусственно повлиять на некоторые процессы. Исследователи хотят использовать свои знания, чтобы изменить климатические условия к лучшему. Однако ученым придется столкнуться с массой проблем, связанных с финансированием и поддержкой со стороны власти.
