Крупное извержение вулкана могло спровоцировать одно из крупнейших оледенений в истории Земли - оледенение Гаскье, которое примерно 580 миллионов лет назад превратило Землю в гигантский снежный ком. Исследователи из Гейдельбергского университета и их коллеги из Мексики обнаружили остатки такой большой изверженной провинции, возникшей в результате обширных потоков лавы. В то время он простирался на три континента, которые сегодня включают земную кору в некоторых частях Мексики, Северной Америки и Северной Европы. Базальтовые извержения должны были охватывать территорию диаметром не менее тысячи километров. Результаты исследования были опубликованы в журнале «Geophysical Research Letters».
Вулканизм - это естественный процесс, при котором в атмосферу выбрасывается углекислый газ, вызывающий парниковый эффект (CO2). Выветривание силикатных пород на поверхности Земли захватывает атмосферный CO2 и изолирует его в карбонатных породах. «Это гарантирует долгосрочную стабильность умеренных условий на поверхности Земли по сравнению с враждебной средой ее космических соседей, горячей Венеры и холодного Марса», - объясняет профессор д-р Аксель К. Шмитт из Института наук о Земле Гейдельбергского университета. Однако известно, что нарушения этого равновесия случались на протяжении всей истории Земли. «В конце протерозойского эона было три мировых оледенения. Из космоса Земля напоминала бы снежный ком», - добавляет геолог.
Экстремальные вулканические излияния, приводящие к образованию так называемых крупных изверженных провинций, могут быть ответственны за эти глобальные оледенения Земли-снежка. Когда континентальные массивы суши распадаются, это вызывает извержение вулканов, которое также выбрасывает в атмосферу огромное количество CO2, что может вызвать краткосрочное глобальное потепление. Затем, однако, лавовая порода начинает выветриваться. «Процесс выветривания особенно интенсивен в тропических широтах. В течение времени от миллионов до десятков миллионов лет выветренные породы могут изолировать достаточное количество углекислого газа, чтобы погрузить климат Земли в экстремальный ледниковый период», - объясняет профессор Шмитт.
Немецко-мексиканская группа, в которую входили исследователи из Центра научных исследований и высшего образования Энсенда (CICESE), изучила базальтовые дайковые породы из гнейсов Новилло в мексиканском штате Тамаулипас. Эти дайки являются корнями давно вымытых лавовых потоков. Исследовательская группа продемонстрировала, что дайковые породы из Мексики неотличимы по составу микроэлементов и изотопов от датированных пород из Канады и Норвегии. Более того, команде Гейдельберга удалось извлечь микроскопические зерна бадделеита из мексиканских образцов.
Бадделеит кристаллизуется исключительно в магме и, таким образом, является надежным индикатором времени вулканизма. В этом случае с помощью ионного микрозонда высокого пространственного разрешения в Институте наук о Земле был определен возраст редкого минерала 619 миллионов лет. По словам профессора Шмитта, эта дата идеально совпадает со временем образования горных пород, найденных в Канаде и Норвегии. Исследователи предполагают, что долгосрочные климатические эффекты этой большой магматической провинции привели к оледенению Гаскьер примерно 40 миллионов лет спустя.