Соль могла ускорить превращение Земли в ледяной шар

Около 700 миллионов лет назад наша планета пережила эпоху глобального оледенения, когда льдом покрылась практически вся её поверхность. Учёные из Арктического университета Норвегии предложили новый механизм, который мог значительно усилить этот процесс — и им оказалась обычная поваренная соль.

Этот период, известный как «Земля-снежок» (Snowball Earth), считается одним из самых драматичных климатических событий в истории планеты. До сих пор ведутся споры о том, что именно послужило спусковым крючком для столь масштабного оледенения. Однако общепризнанным фактом является существование ледово-альбедной обратной связи: белые льды отражали солнечные лучи гораздо эффективнее тёмной океанской воды, что вело к дальнейшему похолоданию и разрастанию ледяного покрова.

Новое исследование, опубликованное в журнале Climate of the Past, предлагает ещё один важный элемент этой головоломки. Когда морская вода замерзает, молекулы соли не встраиваются в кристаллическую решётку льда, а остаются в жидкой фазе, концентрируясь в крошечных каплях рассола. При экстремально низких температурах, в диапазоне от −8 °C до −23 °C, эта соль начинает кристаллизоваться.

В условиях «Земли-снежка», когда поверхностный лёд подвергался сублимации — то есть переходу из твёрдого состояния сразу в пар, минуя жидкую фазу, — на его поверхности оставался тонкий слой соляной корки. Как показали лабораторные эксперименты, такая корка обладает поразительной отражательной способностью. Она отражала до 93% солнечного света, в то время как свежий снег отражает около 83%, а тающий морской лёд — лишь 67%.

Исследователи включили этот эффект в климатическую модель, и результаты оказались весьма примечательными. Как только планета остывала до определённого порога, соль начинала кристаллизоваться на тропических участках морского льда, где испарение преобладало над выпадением снега. Это запускало мощную солево-альбедную обратную связь: чем холоднее становилось, тем больше соли выпадало в осадок, тем выше становилась отражательная способность поверхности, что вело к ещё более сильному охлаждению.

Моделирование показало, что этот процесс мог привести к двум стабильным состояниям «Земли-снежка» — с соляной коркой и без неё. Причём состояние с солью было значительно холоднее. Переход из тёплого безледного климата в ледяной мир напрямую приводил именно к этому, более суровому, соляному сценарию. Полученные данные позволяют предположить, что соль играла критическую роль на ранних этапах глобального оледенения.

Кроме того, такое соляное состояние было гораздо труднее «растопить». Чтобы выйти из него, требовалось значительно более сильное повышение концентрации парниковых газов, в частности углекислого газа, чем считалось ранее. Это открытие не только проливает свет на далёкое прошлое нашей планеты, но и даёт пищу для размышлений о пределах устойчивости современной климатической системы.