Hurono (Makganyeno) apledėjimas — ilgas ledynmetis prieš 2,4–2,1 mlrd. metų
Hurono (Makganyeno) apledėjimas — vienas ilgiausių ledynmečių prieš 2,4–2,1 mlrd. metų: GOE poveikis, klimato ciklai ir cianobakterijų vaidmuo aiškinant Žemės atvėsimą.
Hurono apledėjimas (arba Makganyeno apledėjimas) truko nuo prieš 2400 mln. metų iki 2100 mln. metų paleoproterozojaus eroje. Jis pavadintas pagal įrodymus, surinktus iš Hurono ežero regiono Šiaurės Amerikoje. Ten tris atskirus ledyninių nuosėdų horizontus skiria neledyninės nuosėdos.
Tai buvo vienas smarkiausių ir ilgiausių ledynmečių geologijos istorijoje, panašus į neoproterozojaus epochoje vykusius Žemės sniego gniūžtės ledynmečius.
Tikėtina, kad ledynmečius sukėlė Didysis deguonies susidarymo įvykis (angl. Great Oxygenation Event, GOE), kurio metu iš atmosferos buvo pašalintas metanas (šiltnamio efektą sukeliančios dujos), o galiausiai į atmosferą pateko laisvo deguonies. Šiltųjų ir ledynmečių periodų kaitą tikriausiai lėmė pasikartojantis ciklas. Šiltuoju laikotarpiu suklestėjo cianobakterijos, gaminančios didžiulius deguonies kiekius. Deguonis pašalino laisvą metaną ir sunaudojo anglies dioksidą. Dėl to nukrito temperatūra. Tai sulėtino bakterijų veiklą. Todėl temperatūra vėl pakilo.
Tačiau taip pat gali būti, kad 250 mln. metų vulkanų veikla buvo sustojusi ir dėl to sumažėjo anglies dioksido kiekis, taigi ir šiltnamio efektas.
Įrodymai ir geologinė struktūra
Hurono apledėjimo pagrindinis geologinis įrodymas yra Huronian (Makganyene) supergrupių uolienos, kuriose randamos kelios plataus ploto ledyninės nuosėdos (diamiktitai, stambūs grunto akmenys, glacialiniai striacijos, dropstonai). Kaip ir minėta, regionuose aplink Hurono ežerą identifikuojami trys atskiri ledyniniai horizontai, atskirti neledyninėmis nuosėdomis, kas rodo, jog apčiuopiami atšildymo periodai tarp ledynavimų.
Datavimas dažniausiai vykdomas radiometriniais metodais (pvz., U–Pb cirkono datavimas ugnikalninių sluoksnių užrašų ar intruzijų), todėl ledynmečio trukmė ~2,4–2,1 mlrd. metų grindžiama tokiais nepriklausomais chronologiniais įrašais.
Galimos priežastys ir mechanizmai
Svarbiausios hipotezės, paaiškinančios Hurono apledėjimą, apima:
- Atmosferos cheminės sudėties pokyčius: Didysis deguonies susidarymo įvykis sumažino šiltnamio efektą stiprinančio metano (šiltnamio efektą sukeliančios dujos) koncentraciją ir pakeitė anglies apykaitą; tuo pačiu cianobakterijų fotosintezė didino laisvą deguonį.
- CO2 pašalinimas: biologiniai ir cheminiai procesai galėjo sumažinti atmosferinį anglies dioksidą — tiek intensyviai augant biosferai, tiek per chemines reakcijas su uolienomis.
- Žemės plutos ir uolienų išdėstymo pokyčiai: didesnis kietųjų uolienų šlifuotumas ir cheminis išskalavimas (chemical weathering) gali greičiau pašalinti CO2 iš atmosferos.
- Vulkaninė veikla: sumažėjusi vulkanų veikla galėjo mažinti CO2 tiekimą į atmosferą; atvirkščiai — intensyvūs vulkaniniai išsiveržimai gali vėliau sugrąžinti šiltnamio efektą.
Šie mechanizmai greičiausiai veikė kartu ir galėjo sukelti pasikartojančius įšalimo ir atšilimo ciklus, dėl ko ledynavimai kartojosi per kelis šimtus milijonų metų.
Pasekmės gyvajai gamtai ir atmosferai
Hurono apledėjimas sutapo su svarbiais biologiniais ir atmosferos pokyčiais. Didėjantis laisvo deguonies kiekis atmosferoje pakeitė chemines sąlygas, kurios galėjo lemti anaerobinių mikroorganizmų populiacijų sumažėjimą ir aerobinių organizmų plitimą. Apledėjimai turėjo įtakos jūrų cheminėms sąlygoms, maistinių medžiagų prieinamumui ir globaliems ekosistemų perstatymams.
Geocheminiai signalai (pvz., anglies izotopų svyravimai, juodžemiai, kai kuriais atvejais — geležies nuosėdų pokyčiai) liudija apie reikšmingus anglies ciklo pertvarkymus to meto laikotarpiu.
Ar tai buvo „sniego rutulys“?
Nors Hurono apledėjimas buvo labai platus ir ilgas, mokslininkai diskutuoja, ar jis reiškė pilną „Snowball Earth“ būseną (visuotinį Žemės paviršiaus užšalimą) tokio masto, koks dokumentuotas vėlesniais neoproterozojaus įvykiais. Kai kurie įrašai rodo plačias ir intensyvias glaciacijas netgi vidutinėse platumose, bet vienareikšmių įrodymų, jog visa planeta ilgą laiką buvo visiškai užšalusi, trūksta. Todėl Hurono apledėjimas dažnai apibūdinamas kaip labai intensyvus ir ilgalaikis, bet galbūt ne visuotinis ledynavimas.
Kur rasti daugiau informacijos
Tarp gerai ištirtų regionų yra Huronio ežero apylinkės, kur geologiniai pjūviai išsaugojo aiškius apledėjimo sluoksnius. Tyrimai apima stratigrafines analizės, izotopinių duomenų tyrimus ir paleomagnetinius matavimus, siekiant nustatyti platumines vietas, kuriose ledas kaupėsi, bei tikslią laiko skalę (pvz., U–Pb datavimas).
Apibendrinant: Hurono (Makganyeno) apledėjimas yra vienas iš svarbiausių ankstyvųjų Žemės klimato įvykių, kuris ryškiai susijęs su atmosferos oksidacija, anglies ciklo pertvarkomis ir biologinių bendruomenių pasikeitimais prieš maždaug 2,4–2,1 mlrd. metų.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra hurono apledėjimas?
Atsakymas: Hurono apledėjimas - tai sunkių ir ilgai trukusių ledynmečių laikotarpis, vykęs prieš 2400-2100 mln. metų paleoproterozojaus eroje.
K: Kokie yra Hurono apledėjimo įrodymai?
A: Hurono apledėjimas pavadintas pagal įrodymus, rastus Hurono ežero regione, kur tris atskirus ledyninių nuosėdų horizontus skiria neledyninės nuosėdos.
K: Kas sukėlė Hurono apledėjimą?
A: Hurono apledėjimą tikriausiai sukėlė Didysis deguonies susidarymo įvykis (angl. Great Oxygenation Event, GOE), kuris pašalino iš atmosferos šiltnamio efektą sukeliančias dujas - metaną - ir galiausiai į atmosferą tiekė laisvą deguonį.
K: Koks ryšys tarp Hurono apledėjimo ir Sniego gniūžtės Žemės ledynmečio?
A: Hurono apledėjimas buvo panašus į vėliau, neoproterozojaus eroje, įvykusį Sniego gniūžtės Žemės ledynmetį.
K: Kas lėmė pasikartojančius šiltųjų ir ledynmečių ciklus per kuršių apledėjimą?
A: Pasikartojančius šiltųjų ir ledynmečio periodų ciklus tikriausiai lėmė šiltųjų periodų metu suklestėjusios cianobakterijos, kurios gamino didžiulius deguonies kiekius. Deguonis pašalino laisvą metaną ir sunaudojo anglies dioksidą, todėl temperatūra nukrito. Tai pristabdė bakterijų veiklą, ir temperatūra vėl pakilo.
Klausimas: Kokia dar viena galima Hurono apledėjimo priežastis?
A: Kita galima kuršių apledėjimo priežastis - 250 mln. metų trukęs vulkaninės veiklos sąstingis, dėl kurio sumažėjo anglies dioksido kiekis ir šiltnamio efektas.
K: Kokio stiprumo buvo kuršių apledėjimas?
A.: Hurono apledėjimas buvo vienas sunkiausių ir ilgiausių ledynmečių geologijos istorijoje.
Ieškoti