Forskere: Lavaudbrud tre gange større end Texas kan have frosset Jorden til is

Voldsomme vulkanudbrud for 719 millioner år siden kan have støvsuget luften for CO2 i en grad, så store dele af kloden blev dækket af ismasser.

Vulkan

For 717 millioner år siden blev det meste af kloden dækket af gletsjere og forvandlede sig til det, der populært bliver kaldt en sneboldjord. Nu har forskere måske fået en bedre forståelse af hvorfor.

© Shutterstock

I en tid, hvor ekstreme hedebølger hærger flere dele af verden, kan det være svært at forestille sig, at Jorden flere gange gennem sine 4,6 milliarder leveår er blevet kastet ind i en global istid, hvor gletsjere dækkede store dele af overfladen.

En af perioderne var for omkring 717 millioner år siden. Og nu mener en gruppe geologer fra McGill University i Canada, at de har fundet forklaringen på, hvordan en række enorme vulkanudbrud netop endte med at sende klodens landmasser i fryseren. Det skriver Science.

De gigantiske udbrud skete i det, der i dag er det nordlige Canada og sendte formentlig glohede stenmasser ud over et område på 2,23 millioner kvadratkilometer svarende til omkring tre gange størrelsen på delstaten Texas - hvilket gør det til et af de største lavaudbrud i Jordens historie.

Forskerne har tidligere haft en formodning om, at udbruddene var årsagen til en verdensomspændende istid, der ramte to millioner år senere - men de var langt fra sikre på, hvordan det smeltede stenmateriale fik ismasserne til at omslutte planeten i de følgende 57 millioner år.

Klimaændringer gør vulkaner mere eksplosive

Vulkanudbrud påvirker klimaet, men påvirkningen går også den anden vej. Den globale opvarmning kan få antallet af udbrud til at stige, og samtidig mærker vi konsekvenserne af udbruddene i længere tid.

Vulkan i regnvejr
© Shutterstock & Malene Vinther

Regn får vulkanen til at koge over

I en varmere atmosfære bliver nedbøren kraftigere. Vandet kan trænge ind i vulkanens magmakammer gennem revner og sprækker. Her bliver det til damp, som øger trykket i kammeret og risikerer at udløse nye vulkanudbrud.

Vulkan og gletcher
© Shutterstock & Malene Vinther

Smeltende gletsjere sænker trykket

Når gletsjere og iskapper smelter, mindskes trykket på jordskorpen – fx på vulkanerne under isen på Antarktis. Det lavere tryk sænker klippens smeltepunkt, så der dannes mere magma. Det mangedobler risikoen for udbrud.

Cirkulation under vand
© Shutterstock & Malene Vinther

Lagdeling i havet holder på kulden

Store vulkanudbrud afkøler havoverfladen, men den globale opvarmning gør cirkulationen i oceanerne svagere, så koldt og varmt vand lægger sig i lag. Det gør det sværere at pumpe det kolde overfladevand ned i dybhavet.

Vulkanudbrud kan nedkøle kloden på to måder

I den nye undersøgelse, som er udgivet i det videnskabelige tidsskrift Earth and Planetery Science Letters peger forskerne på, at et gigantisk lavaudbrud kan have nedkølet Jorden på to måder:

Den ene forklaring er, at den svoldioxid, vulkanenerne lukkede ud, gik i forbindelse med vand og ilt i atmosfæren og dannede bittesmå dråber af svovlsyre, som blev skudt op i stratosfæren og reflekterede Solens lys, hvilket nedkølede kloden.

Den anden forklaring skal findes i en geologisk proces, kaldet forvitring, hvor den langsommelige nedbrydning af sten og klipper i sidste ende trækker drivhusgassen CO2 ud af atmosfæren og dermed nedkøler kloden.

Sådan suger nedbrydningen af sten CO2 ud af atmosfæren

Holdet af canadiske geologer ønskede at afgøre, hvilken af de to mekanismer, der var årsagen til den globale istid for 717 millioner år siden.

Derfor analyserede de små krystaller i de klipper, der blev skudt ud af vulkanerne, og målte forholdet mellem uran og bly i krystallerne, hvilket hjalp dem til at beregne alderen på klipperne.

De forsøgte også at beregne alderen på sten med skurestriber efter de gletsjere, der bredte sig over kloden under den 57 millioner år lange istid.

Undersøgelsen afslørede, at de kæmpestore vulkanudbrud skete mellem 1 og 2 millioner år før istiden.

Det viser, ifølge forskerne, at det formentlig var nedbrydningen af lavastenene, som var hovedårsagen til klodens nedkøling, da det netop tager mellem 1 og 2 millioner år, før stenforvitring udløser en kølende effekt.

En konklusion, som stemmer overens med en anden undersøgelse udgivet i Science Advances i november 2022.

Svovlholdige partikler fra udbruddene ville til sammenligning kun overleve måneder eller få år i atmosfæren.