Tierra bola de nieve

La entrega del artista de una Tierra de bolas de nieve totalmente destruida sin agua de superficie líquida restante.

La hipótesis de la Tierra bola de nieve propone que, durante uno o más de los climas de la casa de hielo de la Tierra, la superficie del planeta se congeló por completo o casi por completo. Se cree que esto ocurrió en algún momento antes de 650 MYR (hace millones de años) durante el período criogeniano. Los defensores de la hipótesis argumentan que explica mejor los depósitos sedimentarios que generalmente se cree que son de origen glacial en paleolatitudes tropicales y otras características enigmáticas en el registro geológico. Oponentes del concurso de hipótesis La evidencia geológica de la glaciación global y la viabilidad geofísica de un océano cubierto de hielo o enfermo, y enfatizan la dificultad de escapar de una condición todo congelada. Quedan varias preguntas sin respuesta, como si la Tierra era una bola de nieve completa o una 'bola de aguanieve'. con una delgada banda ecuatorial de agua abierta (o estacionalmente abierta). Se propone que los episodios de la Tierra-bola de nieve ocurrieron antes de la repentina radiación de bioformas multicelulares conocida como explosión cámbrica. El episodio de bola de nieve más reciente puede haber desencadenado la evolución de la multicelularidad.

Historia

Primera evidencia de una antigua glaciación

Mucho antes de que se propusiera por primera vez la idea de una glaciación global, se produjeron una serie de descubrimientos que acumularon pruebas de las antiguas glaciaciones precámbricas. El primero de estos descubrimientos fue publicado en 1871 por J. Thomson, quien encontró material antiguo reelaborado en glaciares (tilita) en Islay, Escocia. Hallazgos similares siguieron en Australia (1884) e India (1887). Un cuarto y muy ilustrativo hallazgo, que llegó a conocerse como "Reusch's Moraine" fue informado por Hans Reusch en el norte de Noruega en 1891. Siguieron muchos otros hallazgos, pero su comprensión se vio obstaculizada por el rechazo de la deriva continental.

Propuesta de glaciación global

Sir Douglas Mawson (1882–1958), geólogo australiano y explorador antártico, pasó gran parte de su carrera estudiando la estratigrafía neoproterozoica del sur de Australia, donde identificó sedimentos glaciares gruesos y extensos. Como resultado, al final de su carrera, especuló sobre la posibilidad de una glaciación global.

Las ideas de Mawson sobre la glaciación global, sin embargo, se basaron en la suposición errónea de que la posición geográfica de Australia y de otros continentes donde se encuentran depósitos glaciales en latitudes bajas se han mantenido constantes a lo largo del tiempo. Con el avance de la hipótesis de la deriva continental y, finalmente, de la teoría de la tectónica de placas, surgió una explicación más fácil para los sedimentos glaciogénicos: se depositaron en un momento en que los continentes estaban en latitudes más altas.

En 1964, la idea de una glaciación a escala mundial resurgió cuando W. Brian Harland publicó un artículo en el que presentaba datos paleomagnéticos que mostraban que las tillitas glaciales de Svalbard y Groenlandia se depositaron en latitudes tropicales. A partir de estos datos paleomagnéticos y la evidencia sedimentológica de que los sedimentos glaciales interrumpen las sucesiones de rocas comúnmente asociadas con latitudes tropicales a templadas, argumentó que ocurrió una edad de hielo que fue tan extrema que resultó en el depósito de rocas glaciales marinas en los trópicos.

En la década de 1960, Mikhail Budyko, un climatólogo soviético, desarrolló un modelo climático simple de balance de energía para investigar el efecto de la capa de hielo en el clima global. Usando este modelo, Budyko descubrió que si las capas de hielo avanzaban lo suficiente fuera de las regiones polares, se producía un circuito de retroalimentación en el que el aumento de la reflectividad (albedo) del hielo conducía a un mayor enfriamiento y a la formación de más hielo, hasta cubrir toda la Tierra. en hielo y estabilizado en un nuevo equilibrio cubierto de hielo.

Si bien el modelo de Budyko mostró que esta estabilidad del albedo del hielo podría ocurrir, concluyó que, de hecho, nunca había ocurrido, ya que su modelo no ofrecía ninguna forma de escapar de ese ciclo de retroalimentación.

En 1971, Aron Faegre, un físico estadounidense, demostró que un modelo de balance de energía similar predecía tres climas globales estables, uno de los cuales era la Tierra bola de nieve. Este modelo introdujo el concepto de intransitividad de Edward Norton Lorenz, indicando que podría haber un gran salto de un clima a otro, incluso a la Tierra bola de nieve.

El término "Tierra bola de nieve" fue acuñado por Joseph Kirschvink en un breve artículo publicado en 1992 dentro de un extenso volumen sobre la biología del eón Proterozoico. Las principales contribuciones de este trabajo fueron: (1) el reconocimiento de que la presencia de formaciones de bandas de hierro es consistente con un episodio glacial global de este tipo, y (2) la introducción de un mecanismo por el cual escapar de una Tierra completamente cubierta de hielo: en concreto, la acumulación de CO2 procedente de la desgasificación volcánica que conduce a un efecto ultrainvernadero.

El descubrimiento de Franklyn Van Houten de un patrón geológico constante en el que los niveles de los lagos subían y bajaban ahora se conoce como el "ciclo de Van Houten". Sus estudios de depósitos de fósforo y formaciones de hierro en bandas en rocas sedimentarias lo convirtieron en uno de los primeros seguidores de la 'Tierra bola de nieve'. hipótesis que postula que la superficie del planeta se congeló hace más de 650 millones de años.

El interés en la noción de una Tierra bola de nieve aumentó drásticamente después de que Paul F. Hoffman y sus colaboradores aplicaran las ideas de Kirschvink a una sucesión de rocas sedimentarias neoproterozoicas en Namibia y desarrollaran la hipótesis en la revista Science en 1998 mediante la incorporación de observaciones tales como la presencia de carbonatos de capa.

En 2010, Francis A. Macdonald, profesor asistente en Harvard en el Departamento de Ciencias Planetarias y de la Tierra, y otros, reportaron evidencia de que Rodinia estaba en latitud ecuatorial durante el período Criogénico con hielo glacial al nivel del mar o por debajo de él, y que la glaciación Sturtian asociada fue global.

Evidencia

La hipótesis de la Tierra bola de nieve se ideó originalmente para explicar la evidencia geológica de la aparente presencia de glaciares en latitudes tropicales. Según el modelo, una retroalimentación del albedo del hielo daría como resultado que el hielo glacial avance rápidamente hacia el ecuador una vez que los glaciares se extiendan entre 25° y 30° del ecuador. Por lo tanto, la presencia de depósitos glaciares dentro de los trópicos sugiere una cubierta de hielo global.

Por lo tanto, para evaluar la validez de la teoría es fundamental comprender la confiabilidad y la importancia de la evidencia que llevó a la creencia de que el hielo alguna vez llegó a los trópicos. Esta evidencia debe probar tres cosas:

1. que una cama contiene estructuras sedimentarias que podrían haber sido creadas sólo por actividad glacial;
2. que la cama estaba dentro de los trópicos cuando se depositó.
3. que los glaciares estaban activos en diferentes lugares globales al mismo tiempo, y que no existen otros depósitos de la misma edad.

Este último punto es muy difícil de probar. Antes del Ediacárico, los marcadores bioestratigráficos generalmente utilizados para correlacionar rocas están ausentes; por lo tanto, no hay forma de probar que las rocas en diferentes lugares del mundo se depositaron precisamente al mismo tiempo. Lo mejor que se puede hacer es estimar la edad de las rocas utilizando métodos radiométricos, que rara vez tienen una precisión superior a un millón de años.

Los primeros dos puntos son a menudo fuente de controversia caso por caso. Muchas características glaciales también se pueden crear por medios no glaciales y estimando las latitudes aproximadas de las masas de tierra incluso en fechas tan recientes como hace 200 millones de años puede estar plagado de dificultades.

Paleomagnetismo

La hipótesis de la Tierra bola de nieve se planteó por primera vez para explicar lo que entonces se consideraban depósitos glaciares cerca del ecuador. Dado que las placas tectónicas se mueven lentamente con el tiempo, determinar su posición en un punto determinado de la larga historia de la Tierra no es fácil. Además de las consideraciones de cómo podrían haber encajado las masas de tierra reconocibles, la latitud en la que se depositó una roca puede verse limitada por el paleomagnetismo.

Cuando se forman rocas sedimentarias, los minerales magnéticos dentro de ellas tienden a alinearse con el campo magnético de la Tierra. Mediante la medición precisa de este paleomagnetismo, es posible estimar la latitud (pero no la longitud) donde se formó la matriz rocosa. Las mediciones paleomagnéticas han indicado que algunos sedimentos de origen glacial en el registro de rocas del Neoproterozoico se depositaron dentro de los 10 grados del ecuador, aunque la precisión de esta reconstrucción está en duda. Se ha considerado que esta ubicación paleomagnética de sedimentos aparentemente glaciares (como piedras caídas) sugiere que los glaciares se extendían desde la tierra hasta el nivel del mar en latitudes tropicales en el momento en que se depositaron los sedimentos. No está claro si esto implica una glaciación global o la existencia de regímenes glaciales localizados, posiblemente sin salida al mar. Otros incluso han sugerido que la mayoría de los datos no restringen ningún depósito glacial dentro de los 25 ° del ecuador.

Los escépticos sugieren que los datos paleomagnéticos podrían haberse corrompido si el antiguo campo magnético de la Tierra fuera sustancialmente diferente al actual. Dependiendo de la tasa de enfriamiento del núcleo de la Tierra, es posible que durante el Proterozoico, el campo magnético no se aproxime a una distribución dipolar simple, con los polos magnéticos norte y sur aproximadamente alineados con el eje del planeta como lo hacen hoy. En cambio, un núcleo más caliente pudo haber circulado más vigorosamente y dado lugar a 4, 8 o más polos. Entonces, los datos paleomagnéticos tendrían que ser reinterpretados, ya que los minerales sedimentarios podrían haberse alineado apuntando a un 'Polo Oeste'. en lugar del Polo Norte. Alternativamente, el campo dipolar de la Tierra podría haberse orientado de manera que los polos estuvieran cerca del ecuador. Esta hipótesis se ha postulado para explicar el movimiento extraordinariamente rápido de los polos magnéticos implícito en el registro paleomagnético de Ediacara; el supuesto movimiento del polo norte ocurriría aproximadamente al mismo tiempo que la glaciación Gaskiers.

Otra debilidad de la confianza en los datos paleomagnéticos es la dificultad para determinar si la señal magnética registrada es original o si ha sido restablecida por una actividad posterior. Por ejemplo, una orogenia de formación de montañas libera agua caliente como subproducto de reacciones metamórficas; esta agua puede circular hacia rocas a miles de kilómetros de distancia y restablecer su firma magnética. Esto hace que la autenticidad de las rocas de más de unos pocos millones de años sea difícil de determinar sin minuciosas observaciones mineralógicas. Además, se está acumulando más evidencia de que se han producido eventos de remagnetización a gran escala que pueden requerir una revisión de las posiciones estimadas de los polos paleomagnéticos.

Actualmente solo hay un depósito, el depósito Elatina de Australia, que indudablemente se depositó en latitudes bajas; su fecha de depósito está bien restringida y la señal es demostrablemente original.

Depósitos glaciares de baja latitud

Diamicto de la Formación Pocatello Neoproterozoico, un depósito de tipo "snowball Earth"

Elatina Fm diamictite debajo del sitio Ediacaran GSSP en los rangos Flinders NP, Australia del Sur. Una moneda de 1 dólar por escala.

Las rocas sedimentarias que depositan los glaciares tienen características distintivas que permiten su identificación. Mucho antes del advenimiento de la hipótesis de la Tierra bola de nieve, se había interpretado que muchos sedimentos del Neoproterozoico tenían un origen glacial, incluidos algunos aparentemente en latitudes tropicales en el momento de su deposición. Sin embargo, vale la pena recordar que muchas características sedimentarias tradicionalmente asociadas con los glaciares también pueden formarse por otros medios. Por lo tanto, se ha cuestionado el origen glacial de muchas de las ocurrencias clave de la Tierra bola de nieve. A partir de 2007, solo había un punto de referencia 'muy confiable', aún cuestionado, que identifica a las tillitas tropicales, lo que hace que las afirmaciones sobre la cubierta de hielo ecuatorial sean un tanto presuntuosas. Sin embargo, se está acumulando evidencia de glaciación a nivel del mar en los trópicos durante el Sturtian. La evidencia del posible origen glacial de los sedimentos incluye:

• Dropstones (las piedras cayeron en sedimentos marinos), que pueden ser depositadas por glaciares u otros fenómenos.
• Varvas (capas sedimentarias anuales en lagos periglaciales), que pueden formar a temperaturas más altas.
• Estriaciones glaciales (formadas por rocas incrustadas que se raspan contra rocas): estriaciones similares son de vez en cuando formadas por flujos de barro o movimientos tectónicos.
• Diamicitos (conglomerados mal ordenados). Originalmente descrito como glacial hasta, la mayoría fueron formados por flujos de escombros.

Depósitos de aguas abiertas

Parece que algunos depósitos formados durante el período de la bola de nieve solo podrían haberse formado en presencia de un ciclo hidrológico activo. Bandas de depósitos glaciares de hasta 5.500 metros de espesor, separadas por pequeñas bandas (de metros) de sedimentos no glaciares, demuestran que los glaciares se derritieron y volvieron a formarse repetidamente durante decenas de millones de años; los océanos sólidos no permitirían esta escala de deposición. Se considera posible que las corrientes de hielo como las que se ven hoy en la Antártida podrían haber causado estas secuencias. Además, las características sedimentarias que solo podrían formarse en aguas abiertas (por ejemplo: ondas formadas por olas, escombros transportados por hielo e indicadores de actividad fotosintética) se pueden encontrar en los sedimentos que datan de los períodos de la Tierra bola de nieve. Si bien estos pueden representar "oasis" de agua de deshielo en una Tierra completamente congelada, el modelado por computadora sugiere que grandes áreas del océano deben haber permanecido sin hielo; argumentando que un "duro" bola de nieve no es plausible en términos de balance de energía y modelos de circulación general.

Proporciones de isótopos de carbono

Hay dos isótopos estables de carbono en el agua de mar: carbono-12 (¹²C) y el raro carbono-13 (¹³C), que constituye aproximadamente 1,109 por ciento de átomos de carbono.

Los procesos bioquímicos, entre los que se encuentra la fotosíntesis, tienden a incorporar preferentemente el isótopo ¹²C más ligero. Por lo tanto, los fotosintetizadores que habitan en el océano, tanto los protistas como las algas, tienden a agotarse ligeramente en ¹³C, en relación con la abundancia que se encuentra en las principales fuentes volcánicas de carbono de la Tierra. Por lo tanto, un océano con vida fotosintética tendrá una proporción menor de ¹³C/¹²C dentro de los restos orgánicos, y una proporción mayor en el agua del océano correspondiente. El componente orgánico de los sedimentos litificados permanecerá muy levemente, pero considerablemente, agotado en ¹³C.

La meteorización de silicatos, un proceso inorgánico mediante el cual el dióxido de carbono se extrae de la atmósfera y se deposita en las rocas, también fracciona el carbono. El emplazamiento de varias provincias ígneas grandes poco antes del Criogénico y la meteorización química subsiguiente de los enormes basaltos continentales creados por ellas, con la ayuda de la ruptura de Rodinia que expuso muchos de estos basaltos de inundación a condiciones más cálidas y húmedas más cerca de la costa y aceleró También se cree que la meteorización química causó un cambio positivo importante en las proporciones isotópicas de carbono y contribuyó al comienzo de la glaciación de Sturtian.

Durante el episodio propuesto de la Tierra bola de nieve, hay excursiones negativas rápidas y extremas en la proporción de ¹³C a ¹²C. Análisis detallado del momento de ¹³C 'picos' en depósitos en todo el mundo permite el reconocimiento de cuatro, posiblemente cinco, eventos glaciales en el Neoproterozoico tardío.

Formaciones de hierro bandeado

2.1 mil millones de años de edad roca con hierro de banda negra

Las formaciones de hierro en bandas (BIF) son rocas sedimentarias de óxido de hierro en capas y pedernal pobre en hierro. En presencia de oxígeno, el hierro se oxida naturalmente y se vuelve insoluble en agua. Las formaciones de bandas de hierro suelen ser muy antiguas y su deposición a menudo se relaciona con la oxidación de la atmósfera terrestre durante la era Paleoproterozoica, cuando el hierro disuelto en el océano entró en contacto con el oxígeno producido fotosintéticamente y se precipitó como óxido de hierro.

Las bandas se produjeron en el punto de inflexión entre un océano anóxico y uno oxigenado. Dado que la atmósfera actual es rica en oxígeno (casi un 21 % en volumen) y está en contacto con los océanos, no es posible acumular suficiente óxido de hierro para depositar una formación en bandas. Las únicas formaciones extensas de hierro que se depositaron después del Paleoproterozoico (después de hace 1.800 millones de años) están asociadas con depósitos glaciales criogénicos.

Para que se depositen tales rocas ricas en hierro, tendría que haber anoxia en el océano, de modo que mucho hierro disuelto (como óxido ferroso) pudiera acumularse antes de encontrarse con un oxidante que lo precipitaría como óxido férrico. Para que el océano se vuelva anóxico, debe tener un intercambio de gases limitado con la atmósfera oxigenada. Los defensores de la hipótesis argumentan que la reaparición de BIF en el registro sedimentario es el resultado de niveles limitados de oxígeno en un océano sellado por hielo marino, mientras que los opositores sugieren que la rareza de los depósitos de BIF puede indicar que se formaron en mares interiores.

Al estar aislados de los océanos, estos lagos podrían haber estado estancados y anóxicos en profundidad, al igual que el Mar Negro actual; una entrada suficiente de hierro podría proporcionar las condiciones necesarias para la formación de BIF. Otra dificultad para sugerir que los BIF marcaron el final de la glaciación es que se encuentran intercalados con sedimentos glaciales. Los BIF también están sorprendentemente ausentes durante la glaciación de Marinoan.

Rocas carbonatadas de capa

Un glaciar actual

Alrededor de la parte superior de los depósitos glaciales del Neoproterozoico, comúnmente hay una transición brusca a una piedra caliza sedimentaria precipitada químicamente o dolomita de metros a decenas de metros de espesor. Estos carbonatos de capa a veces ocurren en sucesiones sedimentarias que no tienen otras rocas de carbonato, lo que sugiere que su depósito es el resultado de una profunda aberración en la química del océano.

Los volcanes pueden haber tenido un papel en la reposición de CO₂, posiblemente terminando la era de hielo global del período Criogeniano.

Estos carbonatos de capa tienen una composición química inusual, así como extrañas estructuras sedimentarias que a menudo se interpretan como grandes ondas. La formación de tales rocas sedimentarias podría ser causada por una gran afluencia de iones cargados positivamente, como se produciría por la rápida meteorización durante el efecto invernadero extremo que sigue a un evento de bola de nieve en la Tierra. La firma isotópica δ13C de los carbonatos del casquete está cerca de −5 ‰, de acuerdo con el valor del manto; un valor tan bajo suele/podría interpretarse como una ausencia de vida, ya que la fotosíntesis suele actuar para aumentar el valor; alternativamente, la liberación de depósitos de metano podría haberlo reducido desde un valor más alto y contrarrestar los efectos de la fotosíntesis.

El mecanismo preciso involucrado en la formación de carbonatos de capa no está claro, pero la explicación más citada sugiere que al derretirse una bola de nieve, el agua disolvería el abundante CO₂ de la atmósfera para formar ácido carbónico, que caería como lluvia ácida. Esto meteorizaría la roca de silicato y carbonato expuesta (incluidos los desechos glaciales fácilmente atacables), liberando grandes cantidades de calcio, que cuando se lave en el océano formaría capas de roca sedimentaria de carbonato con una textura distintiva. Tal "carbonato de tapa" abiótico Se pueden encontrar sedimentos en la parte superior del glaciar hasta que dio lugar a la hipótesis de la Tierra bola de nieve.

Sin embargo, existen algunos problemas con la designación de un origen glacial para cubrir los carbonatos. En primer lugar, la alta concentración de dióxido de carbono en la atmósfera haría que los océanos se acidificaran y disolvieran los carbonatos contenidos en ellos, lo que contrasta con la deposición de carbonatos de capa. Además, el espesor de algunos carbonatos de capa está muy por encima de lo que razonablemente podría producirse en las desglaciaciones relativamente rápidas. La causa se debilita aún más por la falta de carbonatos de capa sobre muchas secuencias de origen glacial claro en un momento similar y la aparición de carbonatos similares dentro de las secuencias de origen glacial propuesto. Un mecanismo alternativo, que puede haber producido al menos el carbonato de Doushantuo, es la liberación rápida y generalizada de metano. Esto explica valores increíblemente bajos, tan bajos como −48 ‰, δ¹³C, así como características sedimentarias inusuales. que parecen haberse formado por el flujo de gas a través de los sedimentos.

Acidez cambiante

Los isótopos del elemento boro sugieren que el pH de los océanos se redujo drásticamente antes y después de la glaciación de Marinoan. Esto puede indicar una acumulación de dióxido de carbono en la atmósfera, parte del cual se disolvería en los océanos para formar ácido carbónico. Aunque las variaciones de boro pueden ser evidencia de un cambio climático extremo, no necesariamente implican una glaciación global.

Polvo espacial

La superficie de la Tierra está muy empobrecida en el elemento iridio, que reside principalmente en el núcleo de la Tierra. La única fuente significativa del elemento en la superficie son las partículas cósmicas que llegan a la Tierra. Durante una Tierra bola de nieve, el iridio se acumularía en las capas de hielo, y cuando el hielo se derritiera, la capa de sedimento resultante sería rica en iridio. Se ha descubierto una anomalía de iridio en la base de las formaciones de carbonato del casquete, y se ha utilizado para sugerir que el episodio glacial duró al menos 3 millones de años, pero esto no implica necesariamente una extensión global de la glaciación; de hecho, una anomalía similar podría explicarse por el impacto de un gran meteorito.

Fluctuaciones climáticas cíclicas

Usando la relación entre los cationes móviles y los que permanecen en los suelos durante la meteorización química (el índice químico de alteración), se ha demostrado que la meteorización química varió de forma cíclica dentro de una sucesión glacial, aumentando durante los períodos interglaciales y disminuyendo durante períodos glaciares fríos y áridos. Este patrón, si es un fiel reflejo de los acontecimientos, sugiere que las "Tierras bola de nieve" se parecía más a los ciclos de la edad de hielo del Pleistoceno que a una Tierra completamente congelada.

Además, los sedimentos glaciales de la formación Port Askaig Tillite en Escocia muestran claramente ciclos intercalados de sedimentos glaciales y marinos poco profundos. La importancia de estos depósitos depende en gran medida de su datación. Los sedimentos glaciales son difíciles de fechar, y el lecho fechado más cercano al grupo Portaskaig se encuentra 8 km estratigráficamente por encima de los lechos de interés. Su datación de 600 Ma significa que los lechos se pueden correlacionar tentativamente con la glaciación de Sturtian, pero pueden representar el avance o el retroceso de una Tierra bola de nieve.

Mecanismos

Una simulación computarizada de condiciones durante un período de la Tierra de bola de nieve

El inicio de un evento de bola de nieve en la Tierra implicaría algún mecanismo de enfriamiento inicial, lo que daría como resultado un aumento en la cobertura de nieve y hielo de la Tierra. El aumento en la cobertura de nieve y hielo de la Tierra aumentaría a su vez el albedo de la Tierra, lo que daría como resultado una retroalimentación positiva para el enfriamiento. Si se acumula suficiente nieve y hielo, se produciría un enfriamiento descontrolado. Esta retroalimentación positiva se ve facilitada por una distribución continental ecuatorial, que permitiría la acumulación de hielo en las regiones más cercanas al ecuador, donde la radiación solar es más directa.

Muchos posibles mecanismos desencadenantes podrían explicar el comienzo de una Tierra bola de nieve, como la erupción de un supervolcán, una reducción en la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero como el metano y/o el dióxido de carbono, cambios en la producción de energía solar o Perturbaciones de la órbita terrestre. Independientemente del desencadenante, el enfriamiento inicial da como resultado un aumento en el área de la superficie de la Tierra cubierta por hielo y nieve, y el hielo y la nieve adicionales reflejan más energía solar de regreso al espacio, enfriando aún más la Tierra y aumentando aún más el área de Superficie de la tierra cubierta por hielo y nieve. Este ciclo de retroalimentación positiva eventualmente podría producir un ecuador congelado tan frío como la Antártida moderna.

El calentamiento global asociado con grandes acumulaciones de dióxido de carbono en la atmósfera durante millones de años, emitido principalmente por la actividad volcánica, es el desencadenante propuesto para derretir una bola de nieve en la Tierra. Debido a la retroalimentación positiva para el derretimiento, el eventual derretimiento de la nieve y el hielo que cubre la mayor parte de la superficie de la Tierra requeriría tan solo un milenio.

Distribución continental

Una distribución tropical de los continentes es, tal vez en contra de la intuición, necesaria para permitir el inicio de una Tierra bola de nieve. En primer lugar, los continentes tropicales son más reflectantes que el océano abierto y, por lo tanto, absorben menos calor del Sol: la mayor parte de la absorción de energía solar en la Tierra hoy en día ocurre en los océanos tropicales.

Además, los continentes tropicales están sujetos a más precipitaciones, lo que conduce a una mayor descarga de ríos y erosión. Cuando se exponen al aire, las rocas de silicato experimentan reacciones de meteorización que eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera. Estas reacciones proceden de la forma general: Mineral formador de roca + CO₂ + H₂O → cationes + bicarbonato + SiO₂. Un ejemplo de tal reacción es la meteorización de la wollastonita:

CaSiO₃ + 2CO₂ + H₂O → Ca²⁺ + SiO₂ + 2HCO₃⁻

Los cationes de calcio liberados reaccionan con el bicarbonato disuelto en el océano para formar carbonato de calcio como una roca sedimentaria precipitada químicamente. Esto transfiere dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, del aire a la geosfera y, en estado estable en escalas de tiempo geológicas, compensa el dióxido de carbono emitido por los volcanes a la atmósfera.

A partir de 2003, era difícil establecer una distribución continental precisa durante el Neoproterozoico porque había muy pocos sedimentos adecuados para el análisis. Algunas reconstrucciones apuntan hacia continentes polares, que han sido una característica de todas las demás grandes glaciaciones, proporcionando un punto sobre el cual el hielo puede nuclearse. Los cambios en los patrones de circulación oceánica pueden haber proporcionado el detonante de la bola de nieve de la Tierra.

Factores adicionales que pueden haber contribuido al inicio de la bola de nieve neoproterozoica incluyen la introducción de oxígeno libre atmosférico, que puede haber alcanzado cantidades suficientes para reaccionar con el metano en la atmósfera, oxidándolo a dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero mucho más débil, y un Sol más joven, por lo tanto más débil, que habría emitido un 6 por ciento menos de radiación en el Neoproterozoico.

Normalmente, a medida que la Tierra se enfría debido a las fluctuaciones climáticas naturales y los cambios en la radiación solar entrante, el enfriamiento ralentiza estas reacciones de meteorización. Como resultado, se elimina menos dióxido de carbono de la atmósfera y la Tierra se calienta a medida que se acumula este gas de efecto invernadero: esta 'retroalimentación negativa' proceso limita la magnitud del enfriamiento. Sin embargo, durante el período criogénico, los continentes de la Tierra estaban todos en latitudes tropicales, lo que hizo que este proceso de moderación fuera menos efectivo, ya que las altas tasas de meteorización continuaron en la tierra incluso cuando la Tierra se enfrió. Esto permitió que el hielo avanzara más allá de las regiones polares. Una vez que el hielo avanzó hasta los 30° del ecuador, podría producirse una retroalimentación positiva de modo que el aumento de la reflectividad (albedo) del hielo condujera a un mayor enfriamiento y a la formación de más hielo, hasta que toda la Tierra estuviera cubierta de hielo.

Los continentes polares, debido a las bajas tasas de evaporación, son demasiado secos para permitir una deposición sustancial de carbono, lo que restringe la cantidad de dióxido de carbono atmosférico que se puede eliminar del ciclo del carbono. Un aumento gradual de la proporción del isótopo carbono-13 en relación con el carbono-12 en los sedimentos anteriores a la era "global" La glaciación indica que la reducción de CO₂ antes de las bolas de nieve de la Tierra era un proceso lento y continuo.

El comienzo de las Tierras bola de nieve siempre está marcado por una fuerte caída en el valor δ¹³C de los sedimentos, un sello distintivo que puede atribuirse a una caída en la productividad biológica como resultado de las bajas temperaturas. y océanos cubiertos de hielo.

En enero de 2016, Gernon et al. propuso una "hipótesis de cresta poco profunda" involucrando la ruptura del supercontinente Rodinia, vinculando la erupción y la rápida alteración de hialoclastitas a lo largo de las crestas poco profundas con aumentos masivos en la alcalinidad en un océano con una gruesa capa de hielo. Gernon et al. demostraron que el aumento de la alcalinidad en el transcurso de la glaciación es suficiente para explicar el espesor de los carbonatos del casquete formados después de los eventos de la Tierra Bola de Nieve.

Durante el período congelado

Las hojas de hielo globales pueden haber creado el cuello de botella necesario para la evolución de la vida multicelular.

La temperatura global cayó tan bajo que el ecuador estaba tan frío como la Antártida actual. Esta baja temperatura se mantuvo por el alto albedo de las capas de hielo, que reflejaron la mayor parte de la energía solar entrante en el espacio. La falta de nubes que retengan el calor, causada por el vapor de agua que se congela fuera de la atmósfera, amplificó este efecto. Se ha especulado que la desgasificación de dióxido de carbono fue inusualmente baja durante el Criogénico, lo que permitió la persistencia de la glaciación global.

Saliendo de la glaciación global

Se ha estimado que los niveles de dióxido de carbono necesarios para descongelar la Tierra son 350 veces superiores a los actuales, aproximadamente el 13 % de la atmósfera. Dado que la Tierra estaba casi completamente cubierta de hielo, el dióxido de carbono no se podía extraer de la atmósfera mediante la liberación de iones de metales alcalinos que se erosionaban de las rocas silíceas. Durante 4 a 30 millones de años, suficiente CO₂ y metano, principalmente emitido por volcanes pero también producido por microbios que convierten el carbono orgánico atrapado bajo el hielo en el gas, se acumularía para finalmente causar suficiente efecto invernadero para hacer que el hielo superficial se derrita en los trópicos hasta que se desarrolle una franja de tierra y agua permanentemente libre de hielo; esto sería más oscuro que el hielo y, por lo tanto, absorbería más energía del Sol, iniciando una 'retroalimentación positiva'.

La desestabilización de depósitos sustanciales de hidratos de metano encerrados en el permafrost de latitudes bajas también puede haber actuado como desencadenante y/o fuerte retroalimentación positiva para la desglaciación y el calentamiento.

En los continentes, el derretimiento de los glaciares liberaría cantidades masivas de depósitos glaciares, que se erosionarían y erosionarían. Los sedimentos resultantes suministrados al océano tendrían un alto contenido de nutrientes como el fósforo, que combinado con la abundancia de CO₂ desencadenaría una explosión demográfica de cianobacterias, lo que provocaría una reoxigenación relativamente rápida de la atmósfera, lo que podría haber contribuido al surgimiento de la biota ediacárica y la subsiguiente explosión cámbrica: una mayor concentración de oxígeno que permitió el desarrollo de grandes formas de vida multicelulares. Aunque el bucle de retroalimentación positiva derretiría el hielo en un plazo geológico corto, tal vez menos de 1000 años, la reposición de oxígeno atmosférico y el agotamiento del CO ₂ los niveles tardarían más milenios.

Es posible que los niveles de dióxido de carbono cayeron lo suficiente como para que la Tierra se volviera a congelar; este ciclo puede haberse repetido hasta que los continentes se desplazaron hacia latitudes más polares.

La evidencia más reciente sugiere que con temperaturas oceánicas más frías, la mayor capacidad resultante de los océanos para disolver gases llevó a que el contenido de carbono del agua de mar se oxidara más rápidamente a dióxido de carbono. Esto conduce directamente a un aumento del dióxido de carbono atmosférico, un mayor calentamiento de la superficie de la Tierra como efecto invernadero y la prevención de un estado de bola de nieve total.

Durante millones de años, la crioconita se habría acumulado sobre y dentro del hielo. Los microorganismos psicrofílicos, las cenizas volcánicas y el polvo de lugares sin hielo se depositarían en el hielo que cubriría varios millones de kilómetros cuadrados. Una vez que el hielo comenzara a derretirse, estas capas se volverían visibles y oscurecerían las superficies heladas, lo que ayudaría a acelerar el proceso.

Además, la luz ultravioleta del Sol produjo peróxido de hidrógeno (H₂O₂) cuando golpeó las moléculas de agua. Normalmente, el H₂O₂ se descompone con la luz del sol, pero parte habría quedado atrapada dentro del hielo. Cuando los glaciares comenzaron a derretirse, se habría liberado tanto en el océano como en la atmósfera, donde se dividió en agua y moléculas de oxígeno, aumentando el oxígeno atmosférico.

Hipótesis de la Tierra de la bola de aguanieve

Si bien no se discute la presencia de glaciares, la idea de que todo el planeta estaba cubierto de hielo es más controvertida, lo que lleva a algunos científicos a postular una 'Tierra bola de nieve', en la que una banda de hielo sin hielo, o aguas finas como el hielo, permanecen alrededor del ecuador, lo que permite un ciclo hidrológico continuo.

Esta hipótesis atrae a los científicos que observan ciertas características del registro sedimentario que solo se pueden formar bajo aguas abiertas o hielo que se mueve rápidamente (lo que requeriría un lugar libre de hielo para moverse). Investigaciones recientes observaron la ciclicidad geoquímica en las rocas clásticas, lo que demuestra que la "bola de nieve" los períodos estuvieron marcados por períodos cálidos, similares a los ciclos de la edad de hielo en la historia reciente de la Tierra. Los intentos de construir modelos informáticos de una Tierra bola de nieve también han tenido problemas para adaptarse a la capa de hielo global sin cambios fundamentales en las leyes y constantes que gobiernan el planeta.

Una hipótesis de la Tierra bola de nieve menos extrema involucra configuraciones continentales en constante evolución y cambios en la circulación oceánica. La evidencia sintetizada ha producido modelos que indican una "Tierra bola de nieve", donde el registro estratigráfico no permite postular glaciaciones globales completas. La hipótesis original de Kirschivink había reconocido que se esperaría que existieran charcos tropicales cálidos en una Tierra bola de nieve.

La hipótesis de la Tierra bola de nieve no explica la alternancia de eventos glaciales e interglaciares, ni la oscilación de los márgenes de las capas glaciales.

Disputa científica

El argumento en contra de la hipótesis es la evidencia de la fluctuación en la capa de hielo y el derretimiento durante la "tierra bola de nieve" depósitos. La evidencia de tal derretimiento proviene de la evidencia de rocas glaciares, la evidencia geoquímica de la ciclicidad del clima y los sedimentos marinos glaciares y poco profundos intercalados. Un registro más largo de Omán, limitado a 13°N, cubre el período de hace 712 a 545 millones de años, un lapso de tiempo que contiene las glaciaciones de Sturtian y Marinoan, y muestra tanto la deposición glacial como la libre de hielo.

Ha habido dificultades para recrear una Tierra bola de nieve con modelos climáticos globales. Se pueden hacer que los GCM simples con océanos de capas mixtas se congelen en el ecuador; un modelo más sofisticado con un océano completamente dinámico (aunque solo un modelo primitivo de hielo marino) no logró formar hielo marino hasta el ecuador. Además, los niveles de CO₂ necesarios para derretir una capa de hielo global se han calculado en 130 000 ppm, que es considerado por algunos como irrazonablemente grande.

Se ha descubierto que los datos isotópicos de estroncio no concuerdan con los modelos terrestres de bola de nieve propuestos sobre el cierre de la meteorización de silicatos durante la glaciación y las tasas rápidas inmediatamente después de la glaciación. Por lo tanto, se propuso que la liberación de metano del permafrost durante la transgresión marina fuera la fuente de la gran excursión de carbono medida en el tiempo inmediatamente posterior a la glaciación.

"Cremallera rota" hipótesis

Nick Eyles sugiere que la Tierra Bola de Nieve del Neoproterozoico, de hecho, no fue diferente de cualquier otra glaciación en la historia de la Tierra, y que es probable que los esfuerzos para encontrar una sola causa terminen en fracaso. La "fisura de la cremallera" La hipótesis propone dos pulsos de 'descompresión' continental: primero, la ruptura del supercontinente Rodinia, formando el océano proto-Pacífico; luego, la división del continente Báltica de Laurentia, formando el protoatlántico, coincidió con los períodos glaciados. El levantamiento tectónico asociado formaría mesetas altas, al igual que el Rift de África Oriental es responsable de la topografía alta; este terreno elevado podría albergar glaciares.

Las formaciones de bandas de hierro se han tomado como evidencia inevitable de la capa de hielo global, ya que requieren iones de hierro disueltos y aguas anóxicas para formarse; sin embargo, la extensión limitada de los depósitos de hierro en bandas del Neoproterozoico significa que es posible que no se hayan formado en océanos congelados, sino en mares interiores. Dichos mares pueden experimentar una amplia gama de químicas; las altas tasas de evaporación podrían concentrar iones de hierro, y una falta periódica de circulación podría permitir la formación de agua de fondo anóxica.

La ruptura continental, con el hundimiento asociado, tiende a producir cuerpos de agua sin salida al mar. Esta ruptura y el hundimiento asociado producirían el espacio para la rápida deposición de sedimentos, negando la necesidad de un derretimiento inmenso y rápido para elevar los niveles globales del mar.

Hipótesis de alta oblicuidad

Una hipótesis en competencia para explicar la presencia de hielo en los continentes ecuatoriales fue que la inclinación axial de la Tierra era bastante alta, en la vecindad de 60°, lo que colocaría la tierra de la Tierra en una posición alta.;latitudes", aunque la evidencia de apoyo es escasa. Una posibilidad menos extrema sería que fuera simplemente el polo magnético de la Tierra el que se desviara hacia esta inclinación, ya que las lecturas magnéticas que sugieren continentes llenos de hielo dependen de que los polos magnéticos y de rotación sean relativamente similares. En cualquiera de estas dos situaciones, la congelación se limitaría a áreas relativamente pequeñas, como es el caso hoy; No son necesarios cambios severos en el clima de la Tierra.

Evasión polar verdadera de intercambio inercial

La evidencia de depósitos glaciares en latitudes bajas durante los supuestos episodios de la Tierra bola de nieve se ha reinterpretado a través del concepto de desplazamiento polar verdadero de intercambio inercial (IITPW). Esta hipótesis, creada para explicar los datos paleomagnéticos, sugiere que la orientación de la Tierra en relación con su eje de rotación cambió una o más veces durante el período de tiempo general atribuido a la Tierra bola de nieve. Esto podría producir factiblemente la misma distribución de depósitos glaciares sin requerir que ninguno de ellos haya sido depositado en la latitud ecuatorial. Si bien la física detrás de la proposición es sólida, la eliminación de un punto de datos defectuoso del estudio original hizo que la aplicación del concepto en estas circunstancias fuera injustificada.

Se han propuesto varias explicaciones alternativas para la evidencia.

Supervivencia de la vida a través de períodos congelados

Un fumador negro, un tipo de ventilación hidrotermal

Una tremenda glaciación reduciría la vida fotosintética en la Tierra, agotando así el oxígeno atmosférico y permitiendo así la formación de rocas ricas en hierro no oxidado.

Los detractores argumentan que este tipo de glaciación habría hecho que la vida se extinguiera por completo. Sin embargo, microfósiles como los estromatolitos y los oncolitos prueban que, al menos en ambientes marinos poco profundos, la vida no sufrió ninguna perturbación. En cambio, la vida desarrolló una complejidad trófica y sobrevivió ilesa al período frío. Los defensores responden que pudo haber sido posible que la vida sobreviviera de estas maneras:

• En depósitos de vida anaeróbica y baja-oxigena alimentados por químicos en profundos ventos hidrotermales oceánicos que sobrevivieron en los océanos profundos y la corteza de la Tierra; pero la fotosíntesis no habría sido posible allí.
• Bajo la capa de hielo, en ecosistemas quimiolitotróficos (metabolizantes mineros) teóricamente parecidos a los existentes en camas glaciares modernas, talo alto alpino y ártico permafrost y hielo glacial basal. Esto es especialmente plausible en áreas de volcanismo o actividad geotérmica.
• En los bolsillos de agua líquida dentro y debajo de las capas de hielo, similar al lago Vostok en la Antártida. En teoría, este sistema puede parecerse a comunidades microbianas que viven en los lagos perennemente congelados de los valles secos antárticos. La fotosíntesis puede ocurrir bajo hielo de hasta 100 m de espesor, y a las temperaturas predichas por la sublimación ecuatorial modelos evitaría el espesor del hielo ecuatorial de más de 10 m.
• Como huevos y células adormecidas y esporas profundamente congelados en hielo durante las fases más severas del período congelado.
• En pequeñas regiones de agua de mar abierto: polinya. Estos agujeros de hielo natural pueden ocurrir debido a la acción de vientos, corrientes o una fuente de calor local (por ejemplo, geotérmica), incluso si el mar circundante está completamente congelado. Podrían preservar enclaves de fotosintetizadores (no plantas multicelulares, que aún no existen) con acceso a la luz y CO₂ para generar cantidades de oxígeno, suficiente para sostener algunos organismos dependientes del oxígeno. No es necesario que una forma de agujero en el hielo, simplemente que algunas partes del hielo se vuelven lo suficientemente finas para admitir la luz. Estas pequeñas regiones pueden haber ocurrido en el océano profundo, lejos del supercontinente Rodinia o sus restos, ya que se rompió y se desplazó en las placas tectónicas.
• En capas de "hielo sucio" en la parte superior de la hoja de hielo que cubre mares poco profundos debajo. Los animales y el barro del mar se congelan en la base del hielo y gradualmente se concentran en la parte superior mientras el hielo arriba se evapora. Pequeños estanques de agua se pondrían con vida gracias al flujo de nutrientes a través del hielo. Tales entornos podrían haber abarcado aproximadamente el 12% de la superficie mundial.
• En pequeños oasis de agua líquida, como se encontraría cerca de puntos termales geotérmicos parecidos a Islandia hoy.
• En áreas nunatak en los trópicos, donde el sol tropical o calor volcánico calentaron roca desnuda protegida del viento frío y hicieron pequeñas piscinas temporales derretidas, que se congelaban al atardecer.
• El agua fundida subglacial oxigenada, junto con sedimentos ricos en hierro disueltos en el agua glacial, crearon una bomba de oxígeno al entrar en el océano, donde proporcionó eucariotas con algún oxígeno, y organismos fotosintéticos y quimiosintéticos con suficientes nutrientes para apoyar un ecosistema. El agua dulce también se mezclaría con el agua de mar hipersalina, que creó zonas menos hostiles a la vida eucarística que en otras partes del océano.

Sin embargo, los organismos y ecosistemas, hasta donde puede determinarse por el registro fósil, no parecen haber sufrido el cambio significativo que se esperaría de una extinción masiva. Con el advenimiento de una datación más precisa, se demostró que un evento de extinción de fitoplancton que se había asociado con la bola de nieve de la Tierra precede a las glaciaciones en 16 millones de años. Incluso si la vida se aferrara a todos los refugios ecológicos enumerados anteriormente, una glaciación de toda la Tierra daría como resultado una biota con una diversidad y composición notablemente diferente. Este cambio en diversidad y composición aún no se ha observado; de hecho, los organismos que deberían ser más susceptibles a la variación climática emergen ilesos de la bola de nieve de la Tierra. Una refutación a esto es el hecho de que en muchos de estos lugares donde se argumenta en contra de una extinción masiva causada por la bola de nieve de la Tierra, el registro fósil criogénico está extraordinariamente empobrecido.

Implicaciones

Una Tierra bola de nieve tiene profundas implicaciones en la historia de la vida en la Tierra. Si bien se han postulado muchos refugios, la capa de hielo global sin duda habría devastado los ecosistemas que dependen de la luz solar. Se ha interpretado que la evidencia geoquímica de rocas asociadas con depósitos glaciales de baja latitud muestra un choque en la vida oceánica durante los glaciales.

Porque aproximadamente la mitad de los océanos' Si el agua se congelara sólida como el hielo, el agua restante sería el doble de salada de lo que es hoy, bajando su punto de congelación. Cuando la capa de hielo se derritiera bajo una atmósfera caliente rica en dióxido de carbono, cubriría los océanos con una capa de agua dulce caliente (50°C) de hasta 2 kilómetros de espesor. Solo después de que el agua cálida de la superficie se mezclara con el agua salada más fría y profunda, el mar volvió a un estado más cálido y menos salado.

El derretimiento del hielo puede haber presentado muchas nuevas oportunidades para la diversificación y, de hecho, puede haber impulsado la rápida evolución que tuvo lugar al final del período criogénico.

Efecto en la evolución temprana

Dickinsonia costata, un organismo Ediacaran de afinidad desconocida, con una apariencia acolchada

El Neoproterozoico fue una época de notable diversificación de organismos multicelulares, incluidos los animales. El tamaño y la complejidad de los organismos aumentaron considerablemente después del final de las glaciaciones de bola de nieve. Este desarrollo de organismos multicelulares puede haber sido el resultado de mayores presiones evolutivas resultantes de múltiples ciclos de invernadero-hielo; en este sentido, los episodios de la Tierra bola de nieve pueden haber "bombeado" evolución. Alternativamente, los niveles fluctuantes de nutrientes y el aumento de oxígeno pueden haber influido. Otro gran episodio glacial puede haber terminado unos pocos millones de años antes de la explosión del Cámbrico.

Una hipótesis que ha ido cobrando fuerza en los últimos años: que las primeras bolas de nieve de la Tierra no afectaron tanto la evolución de la vida en la Tierra como resultado de ello. De hecho, las dos hipótesis no son mutuamente excluyentes. La idea es que las formas de vida de la Tierra afectan el ciclo global del carbono y, por lo tanto, los principales eventos evolutivos alteran el ciclo del carbono, redistribuyen el carbono dentro de varios reservorios dentro del sistema de la biosfera y en el proceso reducen temporalmente el reservorio de carbono atmosférico (efecto invernadero) hasta el final. el sistema de biosfera revisado se asentó en un nuevo estado. Se especula que el período frío de la glaciación huroniana está relacionado con la disminución de los gases de efecto invernadero durante el Gran Evento de Oxidación. De manera similar, la posible bola de nieve de la Tierra del Precámbrico Criogénico entre hace 580 y 850 millones de años (y que en sí misma tuvo una serie de episodios distintos) podría estar relacionada con el surgimiento de vida animal multicelular más avanzada y formas de vida. colonización de la tierra. Sin embargo, un estudio muy reciente, basado en hallazgos de estudios previos, sugirió que la evolución de las plantas terrestres fue impulsada por las glaciaciones criogénicas, que también teorizaron como la razón por la cual las Zygnematophyceae (grupo hermano de plantas terrestres) se volvieron unicelulares y criofílicas, perdieron su flagelos y conjugación sexual evolucionada.

Efectos sobre la circulación oceánica

La capa de hielo global, si existió, podría haber dado lugar, junto con el calentamiento geotérmico, a un océano vivo y bien mezclado con una gran circulación convectiva vertical.

Ocurrencia y tiempo

Neoproterozoico

Hubo tres o cuatro glaciaciones significativas durante el Neoproterozoico tardío. De estos, el Marinoan fue el más significativo, y las glaciaciones de Sturtian también estuvieron verdaderamente extendidas. Incluso el principal defensor de la bola de nieve, Hoffman, está de acuerdo en que la glaciación Gaskiers de 350 mil años de duración no condujo a una glaciación global, aunque probablemente fue tan intensa como la glaciación del Ordovícico tardío. El estado de la "glaciación" del Kaigas o "evento refrescante" actualmente no está claro; algunos científicos no lo reconocen como un glacial, otros sospechan que puede reflejar estratos mal fechados de asociación Sturtiana, y otros creen que puede ser una tercera edad de hielo. Ciertamente fue menos importante que las glaciaciones de Sturtian o Marinoan, y probablemente no tuvo una extensión global. La evidencia emergente sugiere que la Tierra sufrió una serie de glaciaciones durante el Neoproterozoico, lo que estaría fuertemente en desacuerdo con la hipótesis de la bola de nieve.

Paleoproterozoico

Se ha invocado la hipótesis de la Tierra bola de nieve para explicar los depósitos glaciales en el supergrupo Huronian de Canadá, aunque se cuestiona la evidencia paleomagnética que sugiere capas de hielo en latitudes bajas, y la evidencia estratigráfica muestra claramente solo tres deposiciones distintas de material glacial (el Ramsay, Bruce, y Gowganda Formaciones) separadas por períodos significativos sin. Los sedimentos glaciales de la formación Makganyene de Sudáfrica son un poco más jóvenes que los depósitos glaciales de Huronian (~ 2250 millones de años) y posiblemente se depositaron en latitudes tropicales. Se ha propuesto que el aumento de oxígeno libre que se produjo durante el Gran Evento de Oxigenación eliminó el metano de la atmósfera a través de la oxidación. Como el Sol era notablemente más débil en ese momento, el clima de la Tierra puede haber dependido del metano, un poderoso gas de efecto invernadero, para mantener las temperaturas de la superficie por encima del punto de congelación. En ausencia de este invernadero de metano, las temperaturas se desplomaron y podría haber ocurrido un evento de bola de nieve.

La edad de hielo de Karoo

Antes de la teoría de la deriva continental, los depósitos glaciales en los estratos del Carbonífero en áreas continentales tropicales como India y América del Sur llevaron a especular que la glaciación de la Edad de Hielo Karoo llegó a los trópicos. Sin embargo, una reconstrucción continental muestra que, de hecho, el hielo estaba limitado a las partes polares del supercontinente Gondwana.