じじぃの「地球の話・スノーボールアースって知ってましたか?面白い雑学」

【ゆっくり解説】7億年前、なぜ地球は凍り付いたのか?-スノーボール・アース-

動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=iTLj2-sh370

赤道に氷の証拠、全地球凍結説を裏付け

現在カナダにあるこの岩が「スノーボールアース(全地球凍結)」時代には赤道付近で氷に覆われていたことが、茶色い氷河堆積物の地層によって証明された。


赤道に氷の証拠、全地球凍結説を裏付け

2010.03.05 ナショナル ジオグラフィック日本版サイト
現在の地球の赤道は高温多湿だが、7億1600万年前には氷で覆われていたという新たな研究が発表された。太古の地球に関する「スノーボールアース(全地球凍結)」説を裏付ける確かな証拠が1つ加わったことになる。
今回の発見の決め手となったのは、しかるべき時期に、しかるべき場所で、しかるべき岩石が氷河の下にあったことが証明されたことである。
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/2399/#:~:text=%E7%8F%BE%E5%9C%A8%E3%82%AB%E3%83%8A%E3%83%80%E3%81%AB%E3%81%82%E3%82%8B%E3%81%93%E3%81%AE,%E5%9C%B0%E5%B1%A4%E3%81%AB%E3%82%88%E3%81%A3%E3%81%A6%E8%A8%BC%E6%98%8E%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%9F%E3%80%82&text=%E7%8F%BE%E5%9C%A8%E3%81%AE%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E8%B5%A4%E9%81%93,%E7%A0%94%E7%A9%B6%E3%81%8C%E7%99%BA%E8%A1%A8%E3%81%95%E3%82%8C%E3%81%9F%E3%80%82

『面白くて眠れなくなる地学』

左巻健男/著 PHP研究所 2021年発行

Part1 ダイナミックな地球のはなし――スノーボールアース仮説の衝撃 より

赤道まで凍りつく究極の氷河期

スノーボールアース」という仮説があるのをご存知でしょうか。
スノーボールアースは、別名「全球凍結」ともいい、地球表面の大部分が厚い氷に覆われる現象のことです。この仮説は1992年、アメリカの地質生物学者ジョセフ・カーシュヴィンクによって初めて提唱されました。そして1998年、同じくアメリカの地質学者ポール・ホフマンが証拠を発見し、注目を集めました。

全球凍結へのシナリオ

仮説によれば地球は過去に3回ほど全球凍結を経験しています。約22億年前のヒューロニアン氷河期、約7億年前のスターチアン氷河期、そして約6億5000年前のマリノアン氷河期です。
地球が全球凍結してしまった原因は、まだよくわかっていません。ですが、現在最も有力な説は、温室効果ガスの減少です。温室効果ガスとは、宇宙に逃げていこうとする熱を受け止めて地表の温度を高く保つはたらきのある気体のことで、地球の大気では水蒸気や、二酸化炭素がこれに相当します。現在の地球は平均温度15℃ですが、もしこれらの温室効果ガスがなければマイナス18℃になってしまうことがわかっています。
つまり温室効果ガスが減ってしまうと、地球は全球凍結して然るべき星なのです。
22億年前の全球凍結の主犯はメタンガスです。このころの太陽光の強さが今よりも17%程度小さく、暖める力が弱かったのですが、今よりも温室効果があるメタンが含まれていたからです。しかし、これより少し前に地球上に登場した光合成生物(シアノバクテリア)が生成した酸素が大気中に放出され始めると、メタンが酸化されて消滅していきました。こうして温室効果が低下が低下して全球凍結に至ったと考えられています。
他の2つの全球凍結の主犯は二酸化炭素です。陸地が雨水(弱酸性)に晒されると、岩石からカルシウムやナトリウムなどがイオンとして融け出し、海に運ばれます。これらのイオンは海水に融けた二酸化炭素と結合して石灰石などの岩石を生成し、二酸化炭素を大地に固定します。このころは超大陸ロディニアが赤道付近に存在し、分裂を始めた時代です。赤道付近は雨が多く、さらに大陸が分裂したことで河川の数が増し、海に運ばれるイオンが増えました。こうして二酸化炭素石灰岩化することで大気の二酸化炭素濃度が減少し、全球凍結したと考えられています。
全球凍結に至る過程は、温室効果の低下とともに極地を覆う氷が数十万年かけて徐々に低緯度へと拡大し、緯度30度付近まで広がると太陽光のほとんどが白い氷で反射されるようになり、その後はたった数百年ほどで凍りついたと考えられています。

災いがもたらしたものは

スノーボールアースは、地球上の生物に驚くべき影響を与えた可能性があります。例えば約22億年前のヒューロニアン氷河期以前の生物は、酸素呼吸を行わない「原核生物」は主体でしたが、全球凍結を経て、酸素呼吸を行う「真核生物」が登場しました。また、約6億5000万年前のマリノアン氷河期以前は「単細胞生物」が主役でしたが、全球凍結を経て、大規模な多様な「多細胞生物」が出現しました。
つまり、スノーボールアースが生物の進化を後押しした可能性があることです。理由の1つとされるのが「ボトルネック効果」です。全球凍結が起こると、生物たちは壊滅的な打撃を受け手大幅部減少します。いわゆる大量絶滅です。
すると安定状態にあった生態系に余地が生まれ、新たな遺伝情報をもった生物が増殖する可能性が高まるのです。生物の個体数がいったん激減した後に再び増え始めることから、瓶の首の形になぞらえてボトルネック効果と呼ばれます。
もう1つは、酸素濃度の上昇です。全球凍結のときも、凍った海の底では海底火山が活動しており、その火山活動が光合成生物の栄養となる物質をひたすら海に蓄積しました。全球凍結を脱した直接の地球は、温暖で二酸化炭素の濃度が高く、さらに栄養も豊富という光合成生活にとって最適な環境になったのです。すると光合成生物が猛烈なスピードで光合成を行い、大気中の酸素濃度は急速に上昇して現在の12~22倍にもなりました。その高濃度の酸素を利用して、生物は多様な進化を遂げられたと考えられています。もしも地球が全球凍結しなかったら、地球上の生物はいまだにバクテリアのままだったかもしれません。スノーボールアースは、生物にとってまさに「災い転じて福となす」だったのです。

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どうでもいい、じじぃの日記。

スノーボールアース」という仮説があるのをご存知でしょうか。

仮説によれば地球は過去に3回ほど全球凍結を経験しています。約22億年前のヒューロニアン氷河期、約7億年前のスターチアン氷河期、そして約6億5000年前のマリノアン氷河期です。

まあ、二酸化炭素の濃度が濃かったり薄かったりしたことが、地球の温暖化に決定的な影響を与えただろうことはわかる。

地球が全球凍結してしまった原因は、まだよくわかっていません。

まあ、最後の全球凍結マリノアン氷河期をなんとか生き延びたのが我々らしい。