地球の気候は時代によって極端な変化を経験した。例えば2万年前の最後の氷河期には北米大陸とヨーロッパ大陸のかなりの部分が厚い氷河に覆われ、海面は現在より120m以上低く、西海も広い陸地として現れていた。しかし、だからといって氷河期が地球の歴史上最も寒かった時期ではない。氷河期にも氷河に覆われていない陸地が多く、赤道付近は依然として比較的暖かかった。
しかし、7億2000万年前から6億3500万年前まで続いたクライオジェニアン、または創氷紀には状況が異なった。この時期、地球は赤道付近まで氷が広がり、海の大部分が厚い氷で覆われていたと考えられている。科学者たちはこの状態を「スノーボールアース」と呼んでいる。
地球がなぜこのように極端な氷河期を新生代全体よりもはるかに長く経験したのかは、未だに完全に解明されていない謎だ。特に氷河期が始まった後、どのようにして極端な寒冷状態に進んだのかは、現在も多くの研究テーマとなっている。
16日、学界によると最近ノルウェー北極大学（UiT）の科学者たちは、当時の地球の冷却をさらに強化した可能性のある全く予想外の要因を示唆した。研究チームが指摘した原因は、まさに塩だ。塩水は凍りにくいため、一見すると寒冷化とは無関係な要素のように見えるが、研究チームによればスノーボールアース環境では逆の効果が現れる可能性がある。
すべてが凍りついたスノーボールアース状態でも水蒸気は完全には消えない。非常に低い温度でも氷が直接気体に変わる昇華が起こるからだ。例えば火星でも氷が昇華し、希薄な大気中に水蒸気が供給される現象が観測されている。スノーボールアースでも似たような過程が起こり、氷から水蒸気が少しずつ生成される可能性がある。
しかし、この過程で水は気体として消えることができる一方、塩は残る。したがって、長い時間が経つと氷の表面には塩分が徐々に濃縮され、最終的には塩の沈殿物が蓄積される可能性がある。
問題は、この塩の層が氷よりも高い反射率を持つ可能性があるという点だ。研究チームのシミュレーションによれば、一旦氷の表面に塩の沈殿が形成され始めると、太陽光の反射が増加し、すでに進行中の冷却傾向がさらに強化される。つまり「ソルト・アルベド・フィードバック」が働き、地球の表面温度をさらに低下させる効果が現れるということだ。
このモデルによれば、同じ条件下で氷の表面に塩が蓄積されない場合よりもはるかに低い気温まで下がる可能性があり、一度スノーボールアース状態に入ると再び暖かい気候に戻るためにはより多くのエネルギーが必要になる。
もちろんこの研究がスノーボールアースのすべての謎を解決するわけではない。何よりもこのような極端な氷河期がそもそもなぜ始まったのかは依然として議論中であり、当時の極端な寒冷化には大陸配置の変化や二酸化炭素の減少などが重要な役割を果たしたと主張する科学者もいる。
まだ多くの疑問が残っているが、スノーボールアースは地球の気候がどれほど極端な状態まで変化できるかを示す代表的な事例だ。今回の研究は、この古代氷河期がどのようにしてそれほど長く維持されることができたのかについて新たな手がかりを提供している。
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