凍りついた地球に季節があった、スコットランドの断崖に刻まれた2,600層の証言

地球の気候は長い年月にわたり、様々な変化を経験してきた。今より地球の気温が高く、極地に近い場所でも植物が育った時期があれば、極端に寒く全地球が凍りついたこともあった。特に6億3,500万年前から7億2,000万年前のクライオジェニアン紀には、地球が巨大な雪玉のように凍りついた「スノーボールアース（全地球凍結）」状態を経験している。

科学者らはスノーボールアースの生成原因を研究する一方で、この時期の地球が長期間にわたって完全に雪と氷に覆われた状態だったのかについて議論を交わしてきた。一部の科学者は、この時期の地球が赤道地方まで厚い氷河が形成された「完全な氷の惑星」であったと見る一方、他の科学者は実際には一部が融解し、氷というより「シャーベット状態」であったと主張する。また、クライオジェニアン紀全体の期間が約8,500万年と極めて長いため、この時期に何度も海が溶けて再び凍りつく変化を繰り返したと見る学者もいる。

英サウサンプトン大学の地球惑星科学教授であるトーマス・ガーノン教授とクロエ・グリフィン博士は、スノーボールアースの時期に氷が溶けて海が露出した時期があったことはもちろん、さらには「季節」さえも存在したという新たな証拠を明らかにした。

研究チームは、スコットランド西海岸のガーベラッハ諸島で発見されたクライオジェニアン紀の地層を調査した。この堆積層はスノーボールアースの時期に約5,700万年から5,900万年の間に進行したスターティアン氷期の間に形成されたもので、長い年月にもかかわらず保存状態は極めて良好であった。研究チームは2,600個の年輪のような堆積層から、季節的な変化はもちろん、現在と同様に10年、100年単位での気候変動があった事実を確認した。

この発見が注目される理由は、地球全体が雪と氷に覆われたスノーボールアース状態では季節が生じ得ないためだ。全てが凍りついた状態でも氷河による堆積層は生じ得るが、常に低温であるため季節的な変化は起こり得ない。研究チームのモデルによれば、少なくとも地球表面の15％程度に相当する海が露出した状態でのみ、意味のある季節変動が生じるとされる。したがって、当時は赤道地方に氷がなく、太陽光に露出した海が存在したという強力な裏付けになるとの見方を示した。

もちろんスノーボールアースの時期自体が非常に長いため、一部の海が溶けた時期と完全に凍りついた時期が交互に現れた可能性もある。このように凍りついた時期にも気候変動が頻繁に発生していたことが、当時の原始的な生命体に様々な環境的刺激を与え、進化を促したとの分析も出ている。

スノーボールアースの時期が終わった後、温暖化した地球の浅い海には、地球史上初めて比較的大きな生物体である「エディアカラ生物群」が登場する。彼らの出現は偶然ではなく、この過酷な時期に機会を捉えて適応・進化した生命の結実である可能性が高い。