در بازسازی تاریخ اقلیمی زمین، پروتروزوئیک جایگاهی کلیدی دارد؛ چرا که در آن، دو رویداد بزرگ یخبندان جهانی رخ داد که هر دو به‌ گونه‌ای با تحول ترکیب شیمیایی جو و اقیانوسها پیوند داشتند. شواهد رسوبی و پالئومغناطیسی نشان می‌دهند که یخبندانهای این بازه زمانی، برخلاف تصور اولیه، محدود به عرضهای بالای جغرافیایی نبوده‌اند، بلکه عمدتاً در نواحی نزدیک به استوا گسترش داشته‌اند. این یافته‌ها، نظریه‌های متفاوتی چون زمین گلوله‌ برفی و میل‌ محوری زیاد را پدید آوردند که هرکدام در تبیین الگوی دمایی و فصلی آن دوران نقش داشتند. در میان این دو، تنها فرضیه‌ی میل‌ محوری زیاد می‌تواند وجود فصلهای مشخص و تغییرات دمایی فصلی در عرضهای پایین را توضیح دهد.

یخبندان‌های استورتین و مارینوآن در نئوپروتروزوئیک، گسترده‌ ترین نمونه‌های ثبت‌ شده از این فرایندها هستند. تحلیلهای زمین‌ شیمیایی و چینه‌ شناسی آنها نشان می‌دهد که چرخه‌ی شکل‌گیری و فروپاشی ابرقاره‌ ها، نقش مهمی در آغاز و پایان این یخبندانها داشته است. در واقع، بالا‌آمدگی کوهستانی و افزایش نرخ هوازدگی شیمیایی در سطح ابرقاره‌ های مرتفع، سبب کاهش دی‌اکسیدکربن جو و آغاز بازخوردهای اقلیمی منفی شد که نهایتاً سامانه‌ی زمین را به سوی خنک‌ شدگی جهانی سوق داد.

در بازه ی زمانی ۲٫۲ تا ۰٫۷ میلیارد سال پیش، شواهد یخچالی بندرت دیده می‌شود؛ بازه‌ای که از آن با عنوان میلیارد بی‌حاصل یا Barren Billion یاد می‌شود. در این دوران، اقلیم زمین احتمالاً پایدارتر و اکسایش جوی محدود بود. اما در پی تجزیه‌ی ابرقاره‌ های رودینیا و سپس بازآرایی صفحات، چرخه‌ ی اقلیمی وارد مرحله‌ ای جدید شد که به وقوع گسترده‌ترین یخبندانهای تاریخ زمین انجامید.

در اواخر نئوپروتروزوئیک و همزمان با دوره‌ی ادیاکاران، زمین شاهد دگرگونی اساسی در منطقه‌ بندی اقلیمی و پویایی محور چرخش بود. شواهد ایزوتوپی و رسوبی از رویداد شورام - Shuram Event حاکی از کاهش ناگهانی نسبت ایزوتوپ کربن ^13C در اقیانوسهاست که بعنوان نشانه‌ای از اختلال بزرگ در چرخه‌ی زیست‌ ژئوشیمیایی تعبیر می‌شود. در این پژوهش، چنین اختلالی به وقوع یک برخورد بزرگ سیارکی در اقیانوسها نسبت داده شده است؛ رویدادی که احتمالاً با تغییر در میل‌ محوری زمین، منطقه‌ بندی اقلیمی جدیدی را پدید آورد — سامانه‌ای که در سراسر دوران فانروزوئیک تا امروز پایدار مانده است.

ویژگی مهم یخبندانهای ادیاکاران، تمرکز آنها در عرضهای بالای جغرافیایی و ارتباطشان با رخدادهای کوهزایی پس از برخورد قاره‌ هاست. این تغییر مکان فضایی و فرایندی نشان می‌دهد که سامانه‌ی اقلیمی زمین از حالت ناپایدار و وابسته به بازخوردهای تند جوی، به وضعیتی پایدارتر با چرخه‌های فصلی منظمتر گذر کرده است. در همین بستر، شرایط زیستی نیز متحول شد و ظهور حیات چندسلولی پیچیده در ادیاکاران را می‌توان نتیجه‌ی مستقیم همین بازآرایی اقلیمی دانست.

بطور کلی، تاریخ اقلیمی زمین از یخبندانهای پروتروزوئیک تا آغاز فانروزوئیک، بازتابی از برهمکنش پیچیده میان فرآیندهای تکتونیکی، چرخه‌ های کربن، و پویایی محور چرخش زمین است. این دگرگونی نه‌ تنها به تنظیم سامانه اقلیمی کنونی انجامید، بلکه بستر زیست‌ محیطی لازم برای جهش فرگشتی حیات را نیز فراهم آورد — جهشی که از سکون پرکامبرین به تنوع زیستی و پیچیدگی فانروزوئیک انجامید.

سعید افتاده
منبع جهت مطالعه بیشتر:
https://rock.geosociety.org/net/gsatoday/archive/23/10/article/i1052-5173-23-10-4.htm