Nghiên cứu mới: Trái Đất 'Quả Cầu Tuyết' không hoàn toàn đóng băng

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Southampton đã tìm thấy bằng chứng mới cho thấy khí hậu Trái Đất không hoàn toàn ngừng hoạt động trong Kỷ Băng Hà khắc nghiệt nhất, thời kỳ được gọi là 'Trái Đất Quả Cầu Tuyết'. Giai đoạn này diễn ra từ 720 đến 635 triệu năm trước. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng các dải băng khổng lồ đã bao phủ toàn bộ hành tinh, làm ngừng trệ hệ thống khí hậu.

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters đã thách thức giả định này. Bằng chứng đến từ các lớp đá trầm tích được bảo quản tốt gọi là 'varve' trên Quần đảo Garvellach của Scotland. Phân tích 2.600 lớp riêng lẻ, đại diện cho từng năm, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các chu kỳ khí hậu lặp đi lặp lại. Các mô hình này tương tự như các hệ thống khí hậu hiện đại, bao gồm các dao động giống El Niño và chu kỳ mặt trời.

Kết quả cho thấy khí hậu vẫn biến động theo từng năm và thập kỷ, ít nhất là trong một giai đoạn của thời kỳ này. Các mô phỏng cho thấy chỉ cần một phần nhỏ bề mặt đại dương (khoảng 15%) không bị đóng băng là đủ để các tương tác khí quyển-đại dương tiếp tục diễn ra.

Phát hiện này không chỉ là một chi tiết học thuật về địa chất cổ đại; nó định hình lại một cách cơ bản sự hiểu biết của chúng ta về một trong những chương kịch tính nhất trong lịch sử Trái Đất. Lý thuyết 'Trái Đất Quả Cầu Tuyết' thường được hình dung như một hành tinh chết, bị khóa trong một trạng thái đóng băng tĩnh tại hàng triệu năm. Nghiên cứu này thay thế bức tranh đơn sắc đó bằng một hình ảnh năng động hơn, cho thấy hệ thống khí hậu của Trái Đất có một 'khuynh hướng bẩm sinh' để dao động, ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.

Ý nghĩa của việc này rất sâu sắc. Thứ nhất, nó cung cấp một lời giải thích khả dĩ hơn cho sự tồn tại của sự sống. Một đại dương bị đóng băng hoàn toàn sẽ tạo ra một môi trường cực kỳ khắc nghiệt cho các sinh vật sơ khai. Tuy nhiên, các giai đoạn tan băng cục bộ, dù chỉ là tạm thời, sẽ tạo ra những 'ốc đảo' nước mở. Những nơi trú ẩn này có thể đã cho phép sự sống vi sinh vật tồn tại và tiến hóa, đặt nền móng cho sự bùng nổ của sự sống phức tạp sau này.

Thứ hai, nó đưa ra một bài học quan trọng về khoa học khí hậu hiện đại. Việc hệ thống có thể 'tự khởi động lại' các chu kỳ phức tạp như El Niño chỉ với một phần nhỏ đại dương được giải phóng cho thấy cả sự nhạy cảm và khả năng phục hồi của khí hậu Trái Đất. Nó chứng minh rằng hệ thống khí hậu không phải là một công tắc bật-tắt đơn giản. Ngay cả những thay đổi nhỏ trong cân bằng năng lượng toàn cầu cũng có thể kích hoạt các phản ứng phức tạp và theo chu kỳ, một thực tế có liên quan sâu sắc đến việc chúng ta hiểu và lập mô hình cho biến đổi khí hậu ngày nay.