地球科学入門II/7.「全球凍結（スノーボールアース）」 - 化学科メタラーのメモ

「全球凍結（スノーボールアース）」
1.スノーボールアース
　無氷河期(Greenhouse age)：地球上（極地、高地）から氷河が消えた時期
　氷河期(Ice age)：地球上に氷河がある時期
　　間氷期(Interglacial stage)：両極域にしか氷河がない時代
　　氷期(Glacial stage)：極域以外に広く氷河が分布
　　　全球凍結（スノーボールアース）：海洋を含む地球全体が凍結
　　　・ヒューロニアン氷河期（24.5億~22億年前）
　　　・スターチアン・マリノアン氷河期（7.3~6.35億年前）

2.スノーボールアースの原因
・低い太陽エネルギー
　1億年で1%程度上昇（過去は低太陽エネルギー）
・温室効果の低下
　メタンは酸化 CH4→CO2
　二酸化炭素は炭酸塩として固定 2HCO₃^-+Ca²⁺→2CaCO₃+H₂O+CO₂
・大陸の分布
　超大陸→火山活動が低下→CO₂放出量が減少
　陸の増加→岩石が侵食され、金属イオンが海洋→CO₂を固定
　超大陸が低緯度（赤道付近）にできる→熱の反射率が高い→寒冷化
・氷床の発達
　アルベド（反射率）が高く、太陽エネルギーを反射→寒冷化

3.スノーボールアースの証拠
・南極以外の場所（当時の赤道を含む）で氷河堆積物（ティライト、ドロップストーンなど）
・氷河堆積物の上に炭酸塩岩（キャップカーボネイト）→寒冷化終結時にCO₂を固定
・約20億、7億年前の地層に縞状鉄鉱層(Fe₂O₃)→海氷によって海水中のO₂が低下

4.スノーボールアースからの脱出
・氷床発達による岩石の風化の低下⇒CO2の大気への放出
・火山活動⇒温室効果ガスの放出（大気に濃集）

5.スノーボールアースによる環境変化
・極低温による生物の大量絶滅、生物多様化
※海水中に栄養分が集積
　ヒューロニアン氷河期後：真核生物の繁栄
　スターチアン・マリノアン氷河期後：多細胞生物出現（エディアカラ動物群）