Jorden har været en stor snebold

Fra blå til hvid planet: For mange millioner år siden blev Jorden fuldstændig dækket af et tykt lag is.

En gruppe geologer fra USA og Canada har undersøgt vulkanske bjergarter i det nordvestlige Canada. Og de har fundet tydelige tegn på, at hele Jorden var dækket af is for 716,5 millioner år siden.

Geologerne kunne påvise glaciale aflejringer - altså aflejringer, der er dannet ved hjælp af is - i de gamle bjergarter. Og de kunne datere dem ganske præcist.

For 716,5 millioner år siden befandt formationerne sig under havet langt længere sydpå, faktisk højst 10 breddegrader fra ækvator. Så der var altså is i de tropiske egne dengang. Resultaterne tyder også på, at istiden mindst varede i fem millioner år.

Opdagelsen giver fornyet styrke til en teori, der er blevet døbt 'snowball earth'. Den går netop ud på, at Jorden for mere end en halv milliard år siden i perioder har været fuldstændig dækket af is.

Teorien har været ganske kontroversiel, men den har fået stadig mere støtte i de senere år. Og nu er der ikke meget tvivl længere. Forskningsresultatet fremgår af en artikel, der publiceres i det nummer af det videnskabelige tidsskrift Science, der udkommer i morgen. 

Vores blå planet var hvid

Kloden blev kold, fordi superkontinentet Rodinia, hvor al landmassen var samlet, begyndte at bryde op i mindre kontinenter, der kom til at ligge omkring ækvator. Her var der meget nedbør, som fik bjergene til at forvitre.

Ved forvitringen blev der trukket CO2 ud af atmosfæren, hvilket fik temperaturen til at falde - en slags omvendt drivhuseffekt. Isen bredte sig fra polerne, og effekten blev forstærket af, at isen reflekterede Solens stråling tilbage ud i rummet.

Vulkaner styrede klimaet

Og måske spillede vulkanerne også en rolle, fortæller Francis Macdonald, der er geolog ved Harvard University, til Videnskab.dk: »Jeg tror, der er en forbindelse - måske har vulkaner sendt støv op i den øvre atmosfære.«

Støvet kan have skærmet for Solens stråler og sænket temperaturen det sidste stykke, der har forårsaget en global overisning:

De afslørende aflejringer blev fundet øverst i dette bjerg i Canada. (Foto: Francis Macdonald)

»Denne støv-effekt må have været dramatisk og pludselig,« siger Francis Macdonald, der er blandt de forskere, der nu har konkluderet, at isen dækkede hele Jorden.

Det tog nogle millioner år at tø Jorden op igen. Og det skyldtes faktisk også vulkaner. Ved vulkanudbrud frigives der nemlig CO2, så efterhånden steg atmosfærens CO2-indhold igen. Det blev varmere, og isen smeltede.

Flere istider hærgede Jorden

Forskernes nye fund er et ganske godt bevis for, at Jorden var frosset til for 716,5 millioner år siden. Men det var sandsynligvis ikke den eneste verdensomspændende istid i den neoproterozoiske tid for mellem en milliard og 542 millioner år siden, fortæller Francis Macdonald:

»Der var også store istider for cirka 635 og 580 millioner år siden, men vi er usikre på, hvor omfattende de var.«

Sikkert er det til gengæld, at livet udviklede sig eksplosivt i slutningen af den neoproterozoiske tid. Pludselig opstod et stort antal nye, komplekse organismer - for eksempel dyr.

Og der kan faktisk være en sammenhæng mellem de globale istider og livets udvikling.

Primitive organismer overlevede

En overiset jordklode har ikke været et nemt sted at overleve, men på en eller anden måde har en del organismer alligevel klaret sig.

Der er nemlig fundet masser af fossiler, der peger på, at der ikke blot eksisterede bakterier, men også forskellige slags eukaryoter - mere komplekse organismer med arvematerialet placeret i en cellekerne - længe før de globale istider.

Der må altså også have været små oaser med flydende vand og solskin, for ellers ville dette liv ikke have overlevet. Og måske har de hårde livsvilkår haft en positiv virkning for livets udvikling.

Isen forsvandt - og dyrene kom til

»I en verden fuld af is har grupper af eukaryote organismer overlevet i isolerede enklaver. Den manglende kommunikation mellem disse genpuljer kan have ført til større diversitet,« fortæller Francis Macdonald.

Så måske har overisningen været det spark, som de primitive organismer skulle have for at udvikle sig til dyr. Det skete i hvert fald omtrent samtidig, og Francis Macdonald tør godt antyde en forbindelse:

»Nu kan vi sige, at sammenfaldet i tidspunkterne indikerer en løs forbindelse mellem eukaryotisk diversificering - specielt dyrenes opståen - og istiden for 716,5 millioner år siden. Men man kan ikke datere fossiler nøjagtigt nok til at være sikker,« siger han.

Istider satte fart i evolutionen

Det er ikke kun Francis Macdonald, der kan se en sammenhæng mellem den nedfrossede klode og livets udvikling. Mange geologer og biologer er enige med ham i, at der må være noget om snakken.

»Det er helt klart, at der har været en kraftig nedkøling i den periode,« fortæller geolog Svend Stouge, der er tilknyttet Geologisk Museum under Københavns Universitet. »Det har været alvorlige sager.«

»Den istid, der var der, nedfrøs livets udvikling - men da isen endelig gav slip, tog pokker ved den biologiske verden.«

Livet udviklede sig hurtigt fra ganske primitive organismer til et væld af komplekse, flercellede planter og dyr. Og måske var det altså de globale nedfrysninger og efterfølgende optøninger, der satte fart i evolutionen.