Asi pred 700 miliónmi rokov počas geologického obdobia kryogénu prešlo naše prostredie extrémnym ochladením, ktoré je známe ako hypotéza Snehovej gule. Najrozšírenejší vedecký názor tvrdí, že Zem bola v tom čase pokrytá veľmi rozsiahlym ľadovým príkrovom, ktorý mohol siahať až k rovníku. Hoci nie všetci vedci sa zhodujú, či bola planéta úplne alebo len čiastočne zamrznutá, existuje široká zhoda, že podmienky boli mimoriadne chladné.
Najnovšia analýza odborníkov prináša nový odhad teplôt a slanosti oceánskych vôd v tomto období. Nejde o priame merania – tie nie sú možné – ale o geochemickú rekonštrukciu na základe izotopov železa zachovaných v horninách.
Ako studené boli oceány počas kryogénu?
Geochemické modely naznačujú, že solanky pri okrajoch ľadovcov mohli mať teplotu okolo –15 °C.
Ide o hodnotu, ktorá je fyzikálne možná, pretože slanosť vody môže výrazne znížiť jej bod mrazu. Podobné extrémne podmienky poznáme aj dnes z Antarktídy, kde existujú veľmi slané briny v kvapalnom stave pri teplotách hlboko pod nulou.
Dôležité je zdôrazniť:
- Teplota –15 °C je modelový výsledok, nie absolútne istý fakt.
- Je však plne v súlade s tým, ako sa správa vysoko slaná morská voda a s geochemickými stopami, ktoré máme k dispozícii.
Prečo bola voda taká slaná?
Výpočty tímu naznačujú, že slanosť mohla byť viac než štvornásobná v porovnaní s dnešnými oceánmi. Takáto slanosť bola najpravdepodobnejšie lokálna, konkrétne v miestach, kde sa ľadovec stretával s oceánom a kde sa voda odparovala alebo koncentrovala v izolovaných kapsách pod ľadom.
Nie celý oceán bol takto slaný – išlo o špecializované mikroprostredia, ktoré sú pre výskum najdôležitejšie, pretože práve tie mohli poskytovať podmienky vhodné pre prežitie mikroorganizmov.
Čo prezrádzajú železité vrstvy v horninách?
Vrstevnaté usadeniny oxidov železa – tzv. „rezavé pásy“ – vznikajú vtedy, keď sa železo rozpustené vo vode oxiduje kyslíkom.
V období kryogénu sa kyslík do oceánu dostával najmä z tavenia ľadovcov, ktoré obsahovali vzduchové bubliny.
Dôležité fakty:
- Geochemické analýzy izotopov železa umožňujú odhadovať podmienky prostredia v čase ich vzniku.
- Ťažšie izotopy objavené v usadeninách z kryogénu naznačujú nízke teploty a vysokú slanosť.
- Iné možné zdroje týchto izotopov (hydrotermálne prieduchy, erózia pevniny) boli analyzované, ale nedokážu vysvetliť pozorované hodnoty rovnako dobre ako model extrémne chladných solaniek.
Ako mohol život prežiť extrémny chlad?
Súčasná veda sa zhoduje na tom, že život prežil vďaka izolovaným ecosystémom, ktoré dokázali odolať extrémom.
Najpravdepodobnejšie scenáre:
🔹 1. Život pri hydrotermálnych prieduchoch
Tieto prieduchy poskytujú chemickú energiu a teplo. Mikróby tu mohli prežívať podobne ako dnešné organizmy v hlbokých oceánoch.
🔹 2. Mikroskopické tône na povrchu alebo vnútri ľadovej pokrývky
Tavné jazierka s prístupom k slnečnému svetlu mohli podporovať fotosyntetické mikroorganizmy, podobne ako dnešné mikrobiálne spoločenstvá na antarktických ľadovcových šelfoch.
🔹 3. Solanky pri báze ľadovca
Extrémne slané solanky pod ľadom – analógia k jazeru Vida v Antarktíde – dodnes hostia život. To ukazuje, že mikroorganizmy dokážu zvládať kombináciu:
- nízkeho kyslíka
- vysokého tlaku
- mrazu pod nulou
- aj extrémnej slanosti
Tieto podmienky sú podobné tým, aké predpokladáme počas kryogénu.
Čo z toho vyplýva?
Z vedeckého hľadiska je dnes dobre podložené, že:
- planéta prešla rozsiahlym zaľudnením
- oceány nezamrzli úplne
- extrémna slanosť umožňovala existenciu kvapalnej vody aj pri teplotách pod –10 °C
- život prežíval v mikroprostrediach, ktoré poskytovali energiu alebo kyslík
Naopak, neisté zostáva:
- presná hrúbka ľadovej pokrývky
- skutočná globálna teplota oceánov
- rozsah a rozloženie extrémne slaných zón
- koľko druhov organizmov v tom čase existovalo a kde presne prežívali.
Aj napriek týmto nejasnostiam je isté, že život prežil a po období Snehovej gule došlo k obrovskému evolučnému rozmachu.
Ako studené boli oceány počas Snehovej gule?
Modely naznačujú teplotu okolo –15 °C pre vysoko slané solanky. Nie je to absolútna istota, ale je to najlepšie vysvetlenie dostupných geochemických dát.
Prečo oceány nezamrzli úplne?
Extrémna slanosť mohla znižovať bod tuhnutia vody. Navyše oceán obsahuje veľké množstvo tepla, ktoré sa len veľmi pomaly stráca.
Ako mohol život prežiť?
Najsilnejšie vedecké hypotézy hovoria o mikroorganizmoch pri hydrotermálnych prieduchoch, v tôniach topiaceho sa ľadu alebo v veľmi slaných brinách pod ľadom.
Je isté, že Zem bola úplne zamrznutá?
Nie. Hypotéza Snehovej gule má viac verzií – od úplne zamrznutej planéty až po „krehkú Snehovú guľu“, kde zostali miesta s otvorenou hladinou.
