Paul Sparks
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È difficile da immaginare ora, ma in alcuni punti della storia della Terra, il ghiaccio ha ricoperto l'intero pianeta. Questa Terra ghiacciata, soprannominata Terra palla di neve, era un ambiente "così grave, che l'intera superficie della Terra, da un polo all'altro, compresi gli oceani, si è completamente congelata", ha detto Melissa Hage, scienziata ambientale e assistente professore all'Oxford College of Emory Università in Georgia.
Nel 1840, Louis Agassiz, uno scienziato naturale svizzero, fu tra i primi a riconoscere e fornire prove che la Terra aveva attraversato ere glaciali, secondo il Museo di Paleontologia dell'Università della California. Joseph Kirschvink, un geologo americano, in seguito ha coniato il termine "Terra palla di neve", in un libro di testo del 1992. Il lavoro di Kirschvink si basava sulle prove fornite da Agassiz e altri.
Gli scienziati ritengono che da tre a quattro ere glaciali gravi, che hanno congelato quasi o tutta la superficie, si siano verificate tra 750 milioni e 580 milioni di anni fa, probabilmente perché le masse terrestri della Terra si trovavano tutte vicino o vicino all'equatore, il che ha provocato un aumento degli agenti atmosferici. Gli agenti atmosferici sono quando il vento e le precipitazioni abbattono rocce e minerali sulla superficie del pianeta. Il processo porta a una diminuzione dei livelli di anidride carbonica nell'atmosfera, che consente a più calore di dissiparsi dalla superficie e nello spazio, raffreddando il pianeta.
"L'aumento degli agenti atmosferici continentali ha portato a una diminuzione del biossido di carbonio atmosferico e [quindi, ha causato] il raffreddamento globale", ha detto Hage. "Una volta che gli oceani polari hanno iniziato a gelare, più luce solare è stata riflessa dalle superfici bianche e il raffreddamento è stato amplificato".
In genere, il ghiaccio che si forma sui continenti, come le calotte glaciali, rallenterà gli agenti atmosferici e consentirà ai livelli atmosferici di anidride carbonica e alle temperature di aumentare. Tuttavia, centinaia di milioni di anni fa, tutte le masse terrestri della Terra si trovavano all'equatore. Senza masse di terra ai poli su cui si formassero le lastre di ghiaccio, e il ciclo di agenti atmosferici e di raffreddamento è continuato senza controllo, facendo precipitare il pianeta in un congelamento profondo, secondo Hage.
Gli scienziati stimano che le temperature medie globali siano scese a meno 58 gradi Fahrenheit (meno 50 gradi Celsius) durante queste ere glaciali, ciascuna durata circa 10 milioni di anni. Con l'acqua incapace di evaporare dagli oceani ricoperti di ghiaccio, il ciclo dell'acqua (in cui l'acqua viaggia tra l'atmosfera, la terra e gli oceani) si interrompe.
C'è qualche dibattito, tuttavia, sul fatto che la Terra fosse completamente congelata o se ci fossero ancora chiazze di materiale fangoso o acqua aperta all'equatore dove la luce solare poteva entrare nell'acqua e consentire ad alcuni organismi di sopravvivere. Questa ipotesi della "Terra di granita" è stata introdotta nel 2000 da Richard Cowen, un geologo americano, secondo la Dartmouth University.
Le intense ere glaciali alla fine si sciolsero. Gli scienziati ritengono che i vulcani abbiano continuato a pompare anidride carbonica nell'atmosfera durante le ere glaciali, riscaldando alla fine il pianeta abbastanza da poter riprendere il ciclo dell'acqua.
L'aumento dei gas serra (vapore acqueo e anidride carbonica), che trattengono il calore sulla superficie del pianeta, alla fine ha portato a un riscaldamento incontrollato, ha detto Hage, aumentando la temperatura media globale a 122 F (50 C) in poche centinaia di anni. Questo, a sua volta, ha portato a un aumento degli agenti atmosferici continentali, che ha contribuito a ridurre la quantità di anidride carbonica nell'atmosfera e raffreddare le temperature..
Un fenomeno noto come i cicli di Milankovitch ha anche avuto un ruolo nel flusso e riflusso delle ere glaciali, secondo Hage. I tre cicli prendono il nome da Mulutin Milanković, un astronomo serbo, che ha fornito prove che collegano i cambiamenti climatici con la quantità variabile di energia solare che la superficie terrestre riceve in base alla posizione del pianeta. I cicli si riferiscono a lievi cambiamenti nella forma dell'orbita terrestre attorno al sole, l'inclinazione dell'asse del pianeta e quanto la Terra oscilla sul suo asse mentre gira.
Mentre la Terra si riscaldava e usciva dal suo gelo profondo, si verificò un'enorme esplosione di vita, nota come esplosione del Cambriano, secondo il Museo di Paleontologia dell'Università della California. Questo è il primo periodo conosciuto all'interno della documentazione fossile in cui i principali gruppi di animali compaiono entro un periodo di tempo geologico molto breve (circa 40 milioni di anni).
Vedremo un'altra Terra palla di neve nel nostro futuro? Secondo Hage, è improbabile, a causa dell'orientamento diffuso dei continenti.
"Anche con inverni estremi, si formerebbero strati di ghiaccio continentali, che fermerebbero gli agenti atmosferici continentali e consentirebbero all'anidride carbonica di accumularsi nell'atmosfera, portando al riscaldamento piuttosto che al congelamento", ha detto..
Risorse addizionali:
- Un sito web educativo dedicato a Snowball Earth, creato dai ricercatori dell'Università di Harvard.
- La Terra Palla di Neve ha avuto un Oceano Palla di Neve?
- Per saperne di più su Snowball Earth da Penn State.