A Hólabda Föld elmélet magyarázatot ad arra a sokáig rejtélyes kérdésre, hogy trópusi klímán létrejött kőzetrétegek között miért vannak jég által lerakott üledékek.

Joseph L. Kirschvink amerikai paleomágnesesség-kutató a 6-700 millió évnél is régebben történt nagy eljegesedéseket vizsgálta. Elmélete szerint az eljegesedések során a teljes szárazföldet jég borította – ez adta neki az ötletet, hogy modelljét a hólabdával szimbolizálja. Nemcsak a kontinensek, az óceánok is majdnem teljesen befagytak – akár 1 km vastagságban is – a Föld átlaghőmérséklete pedig a mai Marséval vetekedett, ami kb. -50 °C-t jelent. Vajon ma is megtörténhet egy hasonló ökológiai katasztrófa?

Az igazi jégkorszakok

Az elmúlt 25 évben rengeteg kutatás bizonyította Kirschvink elméletét. A 6-700 millió évvel ezelőtt (a késő proterozoikum során) a trópusokon elhelyezkedő kontinensmagokon folytatták le ezeket, melyek során két fő hólabdaidőszakra minden földrészen találtak jelentős számban bizonyítékokat – tillitet (jéghordta törmelékes réteg) – trópusi karbonátos kőzetekben. A minták vizsgálatának segítségével viszonylag nagy pontossággal megállapítható, hogy 740–710, valamint 645–635 millió évvel ezelőtt a teljes bolygót jég borította.

A két hólabda-időszak közel azonos cselekmény szerint zajlott le. A jegesedés kialakulásában többek között az üvegházhatású gázok mennyiségének nagymértékű lecsökkenése és a Nap jelentősen halványabb állapotának közrejátszása fontos szerepet töltött be. A hőmérséklet lecsökkenésével a sarki jégsapkák elkezdtek növekedni. A jég albedója (fényvisszaverő-képessége) nagyobb, mint a szárazföldé, illetve a vízé, így a Földre érkező napsugárzás nagyobb része verődött vissza a felszínről – ez a lehűlés további erősödését vonta maga után, aminek következtében tovább híztak a jégtakarók, és több millió év alatt lassan kialakult a Hólabda Föld.

A hólabdák hatása és olvadása

A proterozoikumban (2500-542 millió évvel ezelőtt) még nem jelent meg a szárazföldi élet, a kopár felszín eljegesedése így nem játszott szerepet a földi élet alakulásában. Az élővilág az óceánokra korlátozódott – vizsgálatuk tehát kulcsfontosságú. Több különböző kutatás is modellezte az akkori klímaviszonyokat, különösképp az óceánokat fedő jég vastagságát, és arra jutottak a tudósok, hogy az alacsony szélességi körökön valószínűleg csupán 20 méternél vékonyabb jégréteg, esetenként jégmentes foltok (oázisok) voltak jellemzők – ezek egyike sem gátolta az egészséges mértékű fotoszintézist, amely az élővilág kialakulásának alapvető feltétele.

A lehűlés természetesen nem tartott örökké. A Földet borító jégpáncél és a nagy hideg hatására a földi CO₂-felhasználás mértéke lecsökkent. A mélyben azonban a lemeztektonikai-mozgások nem álltak le, a vulkáni folyamatok hatalmas mennyiségű szén-dioxidot juttattak a levegőbe, melynek az évmilliók során a légköri jelenléte a mai mennyiség kb. 350-szeresére emelkedett. Az üvegházhatás extrém méreteket öltött, ennek hatására felmelegedés indult meg. Az olvadás során - a szárazföld felszínre kerülésével - csökkent a Föld albedója, ezért kevesebb sugárzást vert vissza, ami tovább erősítette a felmelegedést.

A Hólabda Föld mai kialakulására elenyésző az esély. A kontinensek jelenlegi helyzete és a Nap fényerősségének folyamatos növekedése egyaránt meggátolná a folyamat megindulását. Talán csak egy nagyméretű aszteroida becsapódása, illetve egy azt követő extrém klímaváltozás tudná elindítani a láncreakciót. Nem kell tehát attól tartani, hogy ismét beköszönt egy hólabda-jégkorszak, az megmarad a földtörténet egyik legérdekesebb periódusának.

Források:
Joseph L. Kirschvink (1992). Late Proterozoic Low-Latitude Global Glaciation: the Snowball Earth. In J. W. Schopf & C. Klein (eds.), The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study, Cambridge University Press, 1992. New York, pp. 51-52.
Paul F. Hoffman*, Alan J. Kaufman, Galen P. Halverson, Daniel P. Schrag (1998). A Neoproterozoic Snowball Earth. Science, 281 (5381) pp. 1342-1346
Pálfy József, Vörös Attila (2008). Gyors klímaváltozások evolúciós hatásai. Magyar Tudomány, 2008/06, pp. 688
snowballearth.org

Kép forrása: Eli Duke / flickr.com