Huronu apledojums (Makganyene): definīcija, cēloņi un laikmets 2,4–2,1 Ga
Huroņu apledojums (jeb Makganjenes apledojums) ilga no pirms 2400 miljoniem gadu (mija) līdz 2100 mija paleoproterozoja ēras laikā. Tā nosaukums radies pēc liecībām, kas iegūtas Hurona ezera reģionā Ziemeļamerikā. Tur trīs atsevišķus ledāja nogulumu horizontus atdala neledāja nogulumi. Kopumā šo notikumu laika intervāls ir aptuveni 2,4–2,1 miljardu gadu garumā, kas padara to par vienu no ilgākajiem un ģeoloģiski nozīmīgākajiem apledojumiem Zemes vēsturē.
Īss raksturojums un ģeogrāfiskais mērogs
Huroņu apledojums ietver vairākas atsevišķas glaciālas fāzes, kuru pēdas atrodamas ne tikai Ziemeļamerikā, bet arī citviet pasaulē, kas liecina par plašu klimatiska rakstura svārstībām tajā laikā. Nogulumi, kuros tiek interpretēti kā glaciālas izcelsmes—piemēram, diamiktīti (tillīti), šķelti klintis ar saspiedumu zīmēm, nobrāzumi, un dropstoni—norāda gan uz vietējas, gan reģionālas nozīmes ledāņiem. Paleomagnētiskie dati un ģeoloģiskie raksturlielumi ļāvuši argumentēt, ka dažas glaciālas vienības veidojušās arī zemā latitūdē, kas liek domāt par krietni plašāku atdzesēšanos nekā tikai vietējais ledāju izplatījums.
Cēloņi un saikne ar atmosfēras mehānismiem
Par Huroņu apledojuma galvenajiem iemesliem tiek uzskatītas vairāku faktoru kombinācijas:
- Sakarība ar Lielā skābekļa veidošanās notikumu (GOE). GOE apmēram tajā pašā laikā palielināja atmosfērā brīvo skābekli, kas varēja reaģēt ar metānu (siltumnīcefekta gāzi)
- Metāna samazināšanās. Ja atmosfērā strauji samazinājās CH4, gaisa siltumnīcas efekts vājinājās, kas noved pie temperatūras pazemināšanās.
- Oglekļa dioksīda izmaiņas. Skābekļa ražošanas un biogeoloģisko procesu dēļ varēja samazināties atmosfēriskā oglekļa dioksīda saturs, vēl vairāk pazeminot siltumnīcas efektu. Tāpat tiek apspriesta ilgstoša vulkaniskās izdalīšanās samazināšanās, kas būtu mazāk papildinājusi atmosfēru ar CO2.
- Ģeoloģiskie un ķīmiskie faktori. Intensīva kontinentālā izzušana, mūža garumā mainīga erozija un minerālu izveide varēja sekmēt oglekļa noņemšanu no atmosfēras.
- Cikli un atgriezeniskās saites. Cianobaktēriju uzplaukums siltākos periodos, kas ražoja skābekli, pēc tam veicināja metāna noārdīšanos; zemākas temperatūras samazināja mikroorganismu darbību, ļaujot atmosfērai atkal uzkrāt siltumnīcas gāzes un izraisīt globalu sasilšanu — iespējams, atkārtojot šo siltu un aukstu periodu ciklu.
Ģeoloģiskie pierādījumi
Huroņu nogulumu atklājumi ietver:
- diamiktītus/tillītus ar neregulāru, abrazīviem izcilumiem;
- dropstonus (lieli akmeņi vai klintis, kas atrasti smalkākos nogulumos un interpretēti kā ledusgabalu atlīti);
- stereoloģiskas slāņu maiņas — ledāji mijas ar neledāja nogulumiem, kas norāda uz atkārtotām sasalšanas un atsilšanas fāzēm;
- izotopiskie signāli (piem., oglekļa un sēra izotopi), kas liecina par atmosfēras un biogeokīmisko apstākļu straujām pārmaiņām tajā laikā.
Alternatīvas un papildu skaidrojumi
Lai gan GOE un metāna pazemināšanās ir plaši pieņemti mehānismi, daļa pētnieku uzsver arī citus iespējamos faktorus vai to kombinācijas:
- ilgstošs 250 miljonu gadu vulkāniskās aktivitātes atslābums, kā rezultātā samazinājās oglekļa dioksīda līmenis un līdz ar to arī siltumnīcas efekts;
- kontinentu izvietojuma maiņas un lielu zemesmasīvu veidošanās, kas ietekmēja jūras strāvas un klimata cirkulāciju;
- saules spožuma pakāpeniska pieauguma ietekme kopā ar vietējām ģeoloģiskām cikliskām svārstībām.
Sekas un nozīme
Huroņu apledojums bija būtisks pagrieziena punkts Zemes attīstībā. Tas saistīts ar atmosfēras ķīmijas pārbūvi, kas ilgtermiņā veicināja skābekļa pieejamību un izmainīja bioloģiskās attīstības iespējas. Pēc šā laika palielinājās potenciāls sarežģītākām dzīvības formām attīstīties, lai gan daudz ilgāks laiks bija nepieciešams, līdz parādījās sarežģītāki daudzšūnu organismi. Turklāt šis apledojums kalpo kā svarīgs gadījums pētījumiem par Zemes klimata sistēmas jutīgumu pret atmosfēras sastāva izmaiņām.
Nezināmie un diskusijas
Daudzi aspekti joprojām ir diskusiju objekts: cik plaši bijis apledojums (lokāls pret globālu), precīzs laika un cēloņu secīgums, kā arī to, kā klimata, bioloģijas un ģeoloģijas faktori mijiedarbojās. Jaunākie pētījumi turpina papildināt izpratni, izmantojot precīzāku datēšanu, izotopu analīzes un globālu salīdzinājumu starp attiecīgajiem nogulumiem.
Kopsavilkumā: Huroņu (Makganyene) apledojums bija ilgstošs un ģeoloģiski nozīmīgs ledus laikmets aptuveni pirms 2,4–2,1 miljardiem gadu, ko, visticamāk, izraisīja komplekss faktoru kopums, tostarp atmosfēras ķīmijas izmaiņas saistībā ar GOE, metāna samazināšanās un izmaiņas oglekļa dioksīda balansā.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir huroņu apledojums?
A: Huroņu apledojums ir smaga un ilgstoša ledus laikmeta periods, kas paleoproterozoja ēras laikā norisinājās no pirms 2400 miljoniem gadu līdz 2100 miljoniem gadu.
J: Kādi ir pierādījumi par huroņu apledojuma laiku?
A: Huroņa leduslaikmeta nosaukums radies pēc pierādījumiem, kas atrodami Hurona ezera reģionā, kur trīs atsevišķus ledāja nogulumu horizontus atdala neledāja nogulumi.
J: Kas izraisīja huroņu apledonojumu?
A.: Huroņu apledojumu, iespējams, izraisīja Lielais skābekļa veidošanās notikums (Great Oxygenation Event, GOE), kas no atmosfēras izvadīja metānu, siltumnīcas efektu izraisošo gāzi, un galu galā atmosfērā nonāca brīvais skābeklis.
J: Kāda ir saistība starp Huroņu apledojumu un Sniega bumbas Zemes ledus laikmetiem?
A: Huroņu apledojums bija līdzīgs Sniega bumbas Zemes ledus laikmetiem, kas notika vēlāk, neoproterozoja laikmetā.
J: Kas izraisīja atkārtotos silto un ledus laikmetu periodu ciklus Huroņa apledojuma laikā?
Atbilde: Iespējams, ka silto un ledus laikmetu periodu ciklu atkārtošanos izraisīja cianobaktēriju uzplaukums siltajos periodos, kas radīja milzīgu skābekļa daudzumu. Skābeklis izvadīja brīvo metānu un izmantoja oglekļa dioksīdu, izraisot temperatūras pazemināšanos. Tas palēnināja baktēriju darbību, un temperatūra atkal paaugstinājās.
J: Kāds ir vēl viens iespējamais huroņu apledojuma cēlonis?
A: Vēl viens iespējamais huroņu apledojuma cēlonis ir 250 miljonus gadu ilgā vulkāniskās darbības atslābums, kā rezultātā samazinājās oglekļa dioksīda līmenis un samazinājās siltumnīcas efekts.
J: Cik spēcīgs bija Huroņu leduslaikmala?
A: Huroņu ledus laikmets bija viens no smagākajiem un ilgākajiem ledus laikmetiem ģeoloģiskajā vēsturē.
