Земля замёрзла, а океан — нет: химический след в породах показывает, как море жило под сотнями метров льда

Горные породы, поднятые с океанского дна, иногда сохраняют следы условий, которые трудно представить на современной Земле. Один из таких периодов относится к далёкому прошлому, когда планета почти полностью была скована льдом. Новые оценки показывают, насколько экстремальной могла быть среда в древних океанах и как это влияло на жизнь. Об этом сообщает Geology.

Земля подо льдом и холодные океаны

Около 700 миллионов лет назад планета переживала фазу так называемой "замёрзшей Земли", когда ледяной покров местами достигал сотен метров. Поверхность океанов была изолирована от атмосферы льдом, однако вода под ним не превращалась в сплошной лёд. Анализ химического состава древних пород позволил оценить температуру морской воды примерно в минус 15 градусов Цельсия, что значительно холоднее любых современных океанических значений. Такое состояние стало возможным из-за высокой солёности, которая понижала точку замерзания и поддерживала циркуляцию воды даже в экстремальных условиях.

Следы холода в минералах

Исследователи обратили внимание на аномалии в железистых слоях, сформировавшихся на морском дне. Эти отложения содержат более тяжёлые частицы железа по сравнению с аналогичными структурами, появившимися около двух миллиардов лет назад. Подобные различия связывают с сочетанием низких температур и поступления железа из ледниковой эрозии и гидротермальных источников. Похожие механизмы перераспределения тепла и вещества в океане обсуждаются и в современных климатических исследованиях, например в работах о том, как Южный океан поглощает тепло и влияет на глобальный баланс энергии.

Где могла сохраниться жизнь

Экстремальная солёность и холод означали, что микроорганизмы и водоросли существовали в куда более жёсткой среде, чем считалось ранее. Одна из гипотез предполагает, что жизнь выживала возле гидротермальных источников, используя химическую энергию вместо солнечного света. Другая версия указывает на талые воды у основания ледников, где появлялись локальные зоны с доступом к кислороду. Подобные условия сегодня наблюдаются в Антарктиде и помогают понять, как экосистемы приспосабливаются к холоду, что перекликается с современными наблюдениями за тем, как меняются ледники и фиксируется их исчезновение, как в случае, когда спутники подтвердили таяние ледника.