Snowball Earth-hypotesen Att jorden var helt istäckt för 700 miljoner år sedan. Bild: BBC
Geologisk tid Marinoan Sturtian 0 4000 1000 3000 2000
700 600 500 400 300 200 100 1 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 Temperatur ( C) Kallare Varmare Temperaturförändring under geologisk tid 30 Paleocen-eocen-termalmaximum 56 miljoner år sedan 25 20 15?? 2100 (RCP 8,5) 10 5 0 Snowball Earth 718-658 och 650-635 miljoner år sedan Miljoner år sedan Miljoner år sedan Kenozoikum: 18 O: Zachos et al. (2008); T: Hansen et al. (2013) Fanerozoikum: 18 O: Veizer et al. (2000); T: Royer et al. (2004) Neoproterozoikum: 13 C: Halverson et al. (2005)
13 C som en proxy för klimat (?) Sturtian Snowball Earth Marinoan Snowball Earth 10 13 C Karbonat 5 0-5 -10 Shuram anomaly 750 700 650 600 550 Miljoner år sedan Påverkan av borttagning av organisk material på karbonater Hydrotermal 13 C Borttagning av organisk material Data: Halverson et al. (2005)
Albedo Svart stol Vit katt
Albedo och klimat 342 W/m 2 100 W/m 2 242 W/m 2 T = -18 C Bilder: NASA
Albedo och klimat Albedo = 30% Albedo = 35-50% Albedo = 50-95% En interglacial under den pågående istiden En glaciation under den pågående istiden Snowball Earth NASA; Crowley (1995); BBC
En positv feedback Jorden blir ännu kallare Jorden blir kallare Mer albedo Mer istillväxt
Växthuseffekten Svart täcke Vit katt
Växthuseffekten och klimat 35% 65% 70% 30% T = 15 C Bild: NASA
Kemisk vittring och klimat Fältspat + H 2 O + CO 2 Lera + Katjoner + HCO 3 - Kalksten Katjoner + HCO 3 -
En negativ feedback Jorden blir kallare Jorden blir varmare Mindre CO 2 i atmosfären Snabbare kemisk vittring
En negativ feedback Jorden blir varmare Jorden blir kallare Mer CO 2 i atmosfären Långsammare kemisk vittring
Oceanbottenspridning och klimat Animation: USGS
Kontinentaldrift och klimat Animation: Cambridge Paleomap Services Limited
En positiv feedback Kontinentaldrift Kontinenter på polarna Jorden blir kallare Mer albedo Snabbare istillväxt
Rodinia (750 Ma) Bogdanova et al. (2009)
Bergkedjesbildning och klimat Bild: Pavel Novak
En positiv feedback Bergkedjesbildning Mer relief Jorden blir kallare Mindre CO 2 i atmosfären Snabbare kemisk vittring
Snowball Earth-hypotesen Under geologisk tid regleras Jordens temperatur av: Solenergi Albedo Kemisk vittring Kontinentaldrift Oceanbottenspridning Bergkedjesbildning Vad hänt med Jordens temperaturreglering under Snowball Earth? Bild: BBC
Sturtian (739-713 Ma) Islay www.snowballearth.org
Thomas (1871): Port Askaig Tillite Formation, Islay If... we compare the embedded boulders of granite [in the schist] with the granites found in situ throughout the Highlands, we feel the necessity of tracing them to another source, and hope we do not overstep the bounds of prudent speculation in suggesting that those erratics are the reassorted materials of some great Northern Continent that has yielded to the ceaseless gnawing tooth of time, leaving scattered fragments as wreckage of its former greatness, and that the material of which the mass is composed have in time, deeper than we have hitherto suspected, been transported by the agency of ice. James Thomson, F.G.S. 1871: On the stratified rocks of Islay.
Howchin (1908): Sturtian Formation, Australien
Mawson (1949): Elatina Formation, Australien Williams et al., 2008
Paleomagnetiska studier av Gondwana under Neoproterozoikum Sydpolen 600 Ma Sydpolen 700 Ma McElhinny et al. (1974)
Paleomagnetiska studier av Gondwana under Neoproterozoikum Neoproterozoikum E = Ekvator KV = Kräftans vändkrets SV = Stenbockens vändkrets Embelton och Williams (1986)
Paleogeografiska studier av Rodinia Sturtian (739-713 Ma) Islay Bogdanova et al. (2009)
Jordaxelns lutning Solenergi vid ekvatorn jämfört med polen 2 1 0,7 10 Ekvatorn varmare än polen Ekvatorn kallare än polen 20 30 40 50 60 70 Jordaxelns lutning 80 NASA Williams (1975)
Jordaxelns lutning (>54 ) Kall Varm Varm Kall NASA Williams (1975)
Port Askaig Tillite Formation, Garvellachöarna
Jordaxelns lutning (>54 )
Ghaub Formation, Namibia Dolosten cap carbonate Tillit Hoffmann och Schrag (2002)
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen Bogdanova et al. (2009)
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen Bergkedjesbildning i tropikerna Mer relief Jorden blir kallare Mindre CO 2 i atmosfären Snabbare kemisk vittring
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen Jorden blir kallare Istillväxt i tropikerna Jorden blir ännu kallare Solenergi speglas tillbaka Mer albedo
30 300 3000 30000 300000 Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen Solenergi ( idag) 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 90 Ishus Växthus 90 60 30 0 Istid Snowball Earth 60 30 0 CO 2 i atmosfären (ppm) Hoffman et al. (2009)
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen
Kirschvink (1992): Snowball Earth-hypotesen 50 C 50 C 0 C 1 2 3 4 5 0 C -50 C -50 C Walker (2003)
Snowball Earth-hypotesen Att jorden var helt istäckt för 700 miljoner år sedan. Bild: BBC