Před 717 až 660 miliony let prošla Země jedním z nejdramatičtějších období ve své historii. Celá planeta byla pokryta ledem během globálního zalednění, které geologové poeticky nazývají „sněhová koule Země“. Tato extrémní doba ledová trvala 57 milionů let a zanechala nesmazatelné stopy v geologickém záznamu naší planety.

Jedním z míst, kde můžeme tyto stopy sledovat, je severozápadní Skotsko a Irsko. Zde se nachází série hornin zvaná Dalradian, která obsahuje fascinující záznam o dávném zalednění. Klíčovou částí tohoto záznamu je formace Port Askaig – více než kilometr mocná vrstva hornin, která vznikla právě během „sněhové koule Země“.

„Formace Port Askaig je jedním z nejúplnějších záznamů kryogenního zalednění na světě,“ vysvětluje Elias Rugen z University College London, hlavní autor nové studie publikované v Journal of the Geological Society. Její tloušťka spolu se sedimentologickými důkazy o postupech a ústupech ledovců v průběhu celého jejího ukládání jsou v rozporu s představami o přetrvávání všudypřítomných ledových příkrovů s chladnou bází po celou dobu sněhové koule.

Ledový detektiv

Rugen a jeho kolegové se rozhodli prozkoumat formaci Port Askaig pomocí moderních geochemických metod. Zaměřili se na drobné krystaly minerálu zirkonu, které se nacházejí v pískovcích této formace. Zirkon je mimořádně odolný minerál, který v sobě uchovává informace o svém stáří a původu.

Vědci analyzovali více než 2000 zirkonů z 11 vzorků pískovce odebraných v různých výškách formace Port Askaig. Pomocí přesné metody datování založené na radioaktivním rozpadu uranu na olovo určili stáří jednotlivých krystalů.

„Zirkony ve formaci Port Askaig pocházejí z velmi široké škály zdrojů – od prastarých hornin starých přes 3,5 miliardy let až po mnohem mladší horniny staré jen asi 660 milionů let,“ uvádí studie. Zjištěná data umožnila vědcům rekonstruovat, jak se měnily zdroje sedimentů v průběhu zalednění.

Odhalená krajina

Vznikl tak fascinující příběh o tom, jak ledovce přetvářely povrch dávného superkontinentu Laurentie (předchůdce dnešní Severní Ameriky). Na začátku zalednění převládaly v sedimentech zirkony ze středně starých hornin. Jak ale zalednění postupovalo, začaly se objevovat stále starší zirkony.

To naznačuje, že ledovce postupně obnažovaly stále hlubší a starší vrstvy hornin. Je to jako by ledovce postupně oškrabávaly jednotlivé vrstvy geologického dortu, až se dostaly k těm nejstarším a nejhlubším.

Vrcholem tohoto procesu bylo odhalení prastarých hornin zvaných Lewisianský komplex, které tvoří základ severozápadního Skotska. Tyto horniny jsou staré více než 2,5 miliardy let a patří k nejstarším horninám v Evropě.

Ledovce doslova přepsaly geologickou mapu tehdejšího kontinentu. Odstranily mladší vrstvy hornin a odhalily ty nejstarší, které byly předtím pohřbené hluboko pod povrchem.

Dynamické ledovce

Studie také přináší důležité poznatky o povaze samotného zalednění. Dřívější modely předpokládaly, že během „Sněhové koule Země“ byly ledovce převážně statické a nepohyblivé. Nové důkazy však naznačují něco jiného.

„Naše data ukazují, že ledovce byly mnohem dynamičtější, než se dříve myslelo,“ vysvětluje Rugen. „Vidíme důkazy opakovaných postupů a ústupů ledovců, což naznačuje, že i během této extrémní doby ledové existovaly významné klimatické výkyvy.“

Toto zjištění má důležité implikace pro naše chápání klimatu během „Sněhové koule Země“. Naznačuje, že i v době, kdy byla většina planety pokryta ledem, existovaly oblasti, kde led tál a znovu zamrzal. To mohlo vytvářet oázy, kde mohl přežívat primitivní život.

Konec sněhové koule

Studie také přináší nové poznatky o konci této extrémní doby ledové. V nejvyšších částech formace Port Askaig vědci zaznamenali náhlou změnu ve složení zirkonů.

Zirkony z nejstarších hornin, které byly tak hojné v průběhu zalednění, najednou téměř zmizely. To naznačuje, že na konci zalednění došlo k dramatické změně v uspořádání krajiny a směrech toků sedimentů.

Vědci se domnívají, že tato změna mohla být způsobena vytvořením hlubokých údolí a fjordů ledovcovou erozí. Tyto nové geografické prvky mohly po roztání ledovců zachytávat sedimenty z nejstarších hornin a bránit jejich transportu do oblasti, kde se ukládala formace Port Askaig.

Tání, které zabralo nejspíš tisíce až desetitisíce let otevřelo cestu k bohatší evoluci života, který do té doby existoval jen v podobě jednobuněčných organismů. Dinosauři se objevili až s odstupem 400 milionů let.