Сіль могла б зробити „Землю-сніжок“ ще холоднішою

05 вересня 2026 р. 03:03

05 вересня 2026 р. 03:03

Звичайна морська сіль могла посилити одне з найсуворіших похолодань в історії планети. Кліматичне моделювання показало, що кристали солі на поверхні морського льоду робили стародавню Землю більш відбивною та допомагали їй втрачати ще більше тепла.

Запропонований механізм не пояснює, чому почалося глобальне зледеніння. Він міг запрацювати вже після поширення льоду й прискорити перехід до холоднішого стану близько 700 млн років тому.

Деталі

У кріогенному періоді, приблизно 715–635 млн років тому, Земля пережила кілька екстремальних зледенінь. Згідно з гіпотезою «Землі-сніжка», лід тоді поширився до тропічних широт і покрив більшу частину або майже всю поверхню океану.

Один із відомих механізмів такого похолодання — зворотний зв’язок між льодом та альбедо. Світлий лід відбиває більше сонячного світла, ніж темна океанська вода. Тому розширення крижаного покриву зменшує нагрівання поверхні та створює умови для утворення нового льоду.

Аксель Самуельсберг (Aksel Samuelsberg) з Арктичного університету Норвегії та його колеги запропонували додатковий механізм. Під час замерзання морської води солі здебільшого не входять до структури льоду, а концентруються в рідині, що залишилася. За досить низької температури вони кристалізуються.

У тропічних регіонах прадавньої замерзлої Землі випаровування льоду безпосередньо у водяну пару могло перевищувати випадання снігу. Після такої сублімації кристали солі залишалися на поверхні й поступово утворювали світлу кірку.

Лабораторні дані показують, що поверхня з кристалами гідрогаліту може відбивати близько 93 % падаючого світла. Для порівняння: свіжий сніговий покрив відбиває приблизно 83 %, а танучий голий морський лід — близько 67 %. Чим світлішою ставала поверхня, тим менше енергії вона поглинала і тим сильніше охолоджувалася.

Дослідники включили цей сольо-альбедний зворотний зв’язок у спрощену одновимірну модель енергетичного балансу клімату. Вона враховувала розподіл сонячного випромінювання за широтами, перенесення тепла, випромінювання енергії в космос та різну відбивну здатність води, снігу, льоду та соляних відкладень.

Модель показала два стійкі стани повністю замерзлої планети: із соляними відкладеннями та без них. Варіант із сіллю виявився помітно холоднішим. Під час переходу від теплого клімату до глобального зледеніння система в розрахунках прагнула одразу перейти в холодніший стан із соляною кіркою.

Для всієї суміші солей морської води повне випадання кристалів очікується приблизно при −36 °C. Однак окремі солі починають осідати вже приблизно при −8 і −23 °C. Тому ефект міг з’явитися раніше, ніж океанський лід досягав гранично низьких температур.

Чому це важливо

Соляна кірка могла не тільки прискорити похолодання, але й ускладнити вихід із нього. У моделі для танення солоної «Землі-сніжка» було потрібно значно більше вуглекислого газу, ніж для варіанту без солі. Парниковий газ мав накопичитися в атмосфері до рівня, здатного подолати підвищену відбивну здатність поверхні.

Це допомагає пояснити, чому давні глобальні зледеніння могли бути настільки глибокими та стійкими. Раніше сольо-альбедний зворотний зв'язок не включали в кліматичні моделі «Землі-сніжка», хоча утворення яскравих соляних відкладень на дуже холодному морському льоду спостерігали в лабораторії та в природі.

Однак результат поки що ґрунтується на спрощеній моделі. Вона не враховує рух морського льоду, який міг приносити в тропіки лід зі снігу та розбавляти солоні шари. Хмари, пил і вітер також здатні закривати або переносити кристали, послаблюючи ефект.

Автори наголошують, що сіль не обов’язково спричинила глобальне замерзання. Щоб оцінити її реальний внесок, механізм потрібно перевірити в більш складних кліматичних моделях із динамікою льоду, атмосферною циркуляцією та хмарами.

Джерело

Aksel Samuelsberg, Per Kristen Jakobsen та Martin Rypdal, «Amplified cooling of Snowball Earth from a salt-albedo feedback», Climate of the Past, 2026. DOI: 10.5194/cp-22-1499-2026 . Стаття опублікована за ліцензією CC BY 4.0.

Вихідний матеріал опубліковано на Phys.org . Зображення: Song et al., Nature Communications, 2023, CC BY 4.0.

Наука