Есть мнение, что если бы в протерозое Земля дважды – между 2.4 и 2.1 миллиардами лет назад и между 720 и 635 миллионами лет назад – не покрывалась бы ледниками почти полностью, было бы ещё хуже, чем с ледниками. Изначально более тёплый климат мог бы привести к перегреву планеты. Это мнение, в общем, не лишено оснований. Оледенения развиваются лавинообразно, из-за того что снег и лёд в полярных областях повышают альбедо, и больше лучистой энергии звезды отражается в космос. Будь температура повыше, спусковой механизм не сработал бы. Но всё имеет свою цену.
...Ведь факторы, оледенение предотвратившие, действовали бы и во времена, когда и так тепло.
Тем не менее, здесь есть над чем поразмыслить.
Следовательно, о факторах.
Свою историю Земля начала, как мир чрезвычайно горячий. Древнейшие, относящиеся к катархею отложения возрастом 4.3-4.4 миллиарда лет уже свидетельствуют о присутствии жидкой воды, но и о температуре порядка 230 градусов. Закипанию препятствовала сверхплотная первичная атмосфера, – и далее много придётся пропустить, поскольку условия катархея и архея рассматривались в соответствующих публикациях. Суть в том, что изменения климата по мере «взросления» планеты определялись снижением выделения внутреннего тепла, а также снижением плотности атмосферы и парникового эффекта, с одной стороны, и увеличением светимости Солнца на 10% за миллиард лет с другой.
Земля, изначально очень горячая внутренне, из-за накопления ударного тепла на этапе формирования, выделения радиогенного тепла и гравитационного тепла при сжатии и дифференциации недр, постепенно остывала, – как и сейчас остывает. Но это, во-всяком случае, процесс монотонный и предсказуемый. Понять, как изменить тут вводные, предельно легко. Докинув в котёл растущей протопланеты ещё несколько процентов массы, можно получить начальные 240 и 250 градусов. Хоть 270. Причём, это едва ли даже рискованно. Ну, не будет ещё жидкой воды 4.4 миллиарда лет назад, так никто и не ждал, что она появилась так рано. Жизни по графику положено возникать около 4 миллиардов лет назад, – тогда вода и понадобится, а до этого планета немного остынет.
Незначительное увеличение массы также даст незначительное приращение плотности атмосферы и усиление поступления газов из недр. Данными факторами вполне допустимо пренебречь, на фоне десятикратного падения плотности атмосферы в архее… И здесь надо вспомнить, что архей длился 2 миллиарда лет, – почти половину истории планеты. Всё это время на Земле было очень жарко. В определённом смысле и «душно». Первичная атмосфера, захваченная из протосолнечной туманности, содержала много водорода, как чистого, так и в форме соединений. Но высокая температура перенасыщенной кислотами и солями воды, как и восстановительная атмосфера, развитию жизни не воспрепятствовали.
...Климат резко изменился 2.4 миллиарда лет назад, как результат существования жизни. Выделяемый фотосинтезирующими микроорганизмами кислород выжег из атмосферы остатки содержащих водород газов и парниковый эффект качественно уменьшился. Недаром же говорят, что метана надо бояться, а не углекислого газа. Атмосфера Земли в сидерии, уже вторичная, была уже преимущественно азотной, с крошечной примесью кислорода, но углекислого газа в ней было 20-30%, при том ещё и что плотность могла быть выше современной вдвое. Но углекислый газ, в условиях когда светимость Солнца была ещё меньшей на четверть, ничего поделать не смог…
Насколько упала температура в эпоху Гуронского оледенения – непонятно. За давностью лет оно изучено хуже, чем оледенение в криогении, когда температура (даже средняя по периоду, а наверняка были пессимумы) оказалась ниже современного уровня на 35 градусов. Однако глобального промерзания, при котором Земля вовсе не превратилась в «снежок», – за 300 миллионов лет в условиях практически полного отсутствия испарения и снегопадов суша полостью обнажилась и чёрные континенты возвышались посреди серого от вулканической и космической пыли льда океанов, – удалось бы избежать, будь температура в момент кислородной катастрофы выше всего на несколько градусов…
И вот таким многотрудным окольным путём удалось подобраться к сути вопроса. Проблема, откуда лишние градусы взять, выше уже рассматривалась. Нет тут особой проблемы. Небольшое увеличение массы планеты не позволило бы ей к моменту кислородной катастрофы остыть в мере, делающей снижение парникового эффекта критичным… И какие бы последствия – затем – имели лишние, скажем, 5 градусов и плюс 5% к плотности атмосферы в палеопротерозое?
Не касаясь эффекта от самого по себе отсутствия оледенения, – а значит ускорения эволюции биосферы и дальнейшего усиления воздействия биогенных факторов на среду, – можно сказать, что существенного влияния на последующие событие такое изменение вводных не оказало бы. Дело-то в том, что вклад внутреннего тепла Земли в климат со временем прогрессивно убывает. И сейчас составляет примерно 1%. Остальное тепло на планете, – остальные 295 Кельвинов среднегодовой температуры, – сейчас от Солнца.
Когда-то было не так. В катархее планета на 80% отапливалась сама. Да тогда и Марсу наплевать было, что Солнце вполсилы светит, а сам он далеко за пределами зоны Златовласки.
Проще говоря, плюс 5 или даже 10 градусов в палеопротерозое, – 2.5 миллиарда лет назад, –это лишь плюс доли градуса сейчас. При том, что изменения состава (тут надо иметь ввиду, что именно состава, а не плотности) атмосферы легко дают +15 градусов, – не только в мелу, но ещё и в палеогене давали. При четвертичных же оледенениях изменения отражающей способности давали -12 градусов.
...Таким образом, Гуронское оледенение не было неизбежным, – не в реальности, разумеется (там было), а в условиях мысленного эксперимента с разумными допущениями. Но, вот, про второй приступ холода – в криогении – ничего определённого сказать нельзя. Данная опасность не купируется допущениями сделанными выше, – небольшим увеличением массы. Так как в позднем протерозое недра влияли на климат уже лишь косвенно, – через состав атмосферы. А тут уже всё очень сложно и запутано, учитывая что уже тогда и на состав атмосферы преимущественное влияние оказывали биогенные механизмы захоронения углерода.
На вскидку, без Гуронского оледенения, может, всё ещё жёстче было бы. Дополнительные 300 миллионов лет и более тёплая вода в протерозое стали бы снижать парниковый эффект быстрее, чем разгорается Солнце… Собственно, 720 миллионов лет назад что-то такое и произошло.
Но тут всё спорно.
