V 60. letech 20. století se poprvé objevila myšlenka, že Země byla výrazně zaledněna. Po celém světě vědci nacházeli ledovcové uloženiny o stáří asi 700 miliónů let z éry neoproterozoika, kdy na Zemi žili pouze jednobuněčné organismy. Britský geolog Brian Horland studiem magnetického pole zkoumaných vzorků zjistil, že by mohly také pocházet z míst, která ležela v blízkosti rovníku. Nemohl však vyloučit změny magnetického pole ve vzorcích v některém mladším geologickém období.

Sovětský klimatolog M.I. Budyko při modelování glaciálů (dob ledových) dospěl k závěru, že pokud se led a sníh rozšíří až do určité kritické vzdálenosti od pólů, dojde k úplnému zalednění Země. Čím větší byla rozloha sněhových a ledovcových polí, tím více slunečního záření bylo od povrchu Země odraženo a tím více docházelo k ochlazení globálního klimatu. Celá planeta Země se tak pokryla ledem a sněhem na několik tisíciletí.

Pokud by však byl celý povrch Země pokryt sněhem a ledem, veškeré sluneční záření by se odráželo a led a sníh by nikdy nemohly roztát. Teorie globálního zalednění proto byla ještě v 60. letech 20. století opuštěna.

V roce 1986 u australského Adelaide byly nalezeny vzorky ledovcových uloženin, jejichž magnetické pole ukazovalo na vznik v nízké zeměpisné šířce. Specialista na paleomagnetismus Joe Kirschvink tvrdil, že magnetické pole pocházelo z doby vzniku nalezených vzorků, tedy Země byla pokryta sněhem a ledem také v rovníkových oblastech. Kirschvink hledal příčiny roztání ledu a sněhu v obsahu oxidu uhličitého v atmosféře v důsledku rozsáhlé sopečné činnosti. Z atmosféry je oxid uhličitý odnášen vodními srážkami. Rozpuštěný ve vodě se účastní vodní eroze a nakonec ve formě karbonátů se ukládá v moři. Při globálním zalednění by však na pevnině nebyly vodní toky, které by odkrývaly nové horniny podléhající vodní erozi. Oxid uhličitý ze sopečné činnosti by se hromadil v atmosféře a způsobil by skleníkový jev a tím globální oteplení.

Významný důkaz pro globální zalednění nalezl geolog Paul Hoffman z Harvardské univerzity při své práci v Namibii. Během zalednění v neoproterozoiku v uloženinách klesalo relativní množství isotopu uhlíku C-13 vzhledem k isotopu C-12 a na konci zalednění poměr těchto dvou prvků odpovídal hodnotě v zemském plášti. Zřejmě během neoproterozoika došlo k hromadnému vymírání fotosyntetizujících organismů. Při fotosyntéze tyto organismy dávají mírně přednost oxidu uhličitému s isotopem C-12 před oxidem uhličitým s isotopem C-13. Při silné fotosyntéze proto mořská voda a usazeniny obsahuje větší množství isotopu C-13.

K tomu, aby Země celá pokrytá ledovci roztála, by musela být koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře asi 350 krát vyšší než dnes. Takové množství oxidu uhličitého by však sopečnou činností vznikalo několik miliónů let. D. Schrang však došel k závěru, že vzhledem k přítomnosti vodních par a oxidu uhličitého by teploty vzduchu vlivem silného skleníkového jevu mohly dosáhnout 40 až 50 stupňů Celsia. Během několika staletí by se globální klima výrazně změnilo. Objevily by se přívaly kyselých dešťů a obrovské hurikány. V teplejším klimatu by se začaly srážet karbonáty. Proto neoproterozoické glaciální uloženiny jsou v mnoha oblastech pokryty vrstvou karbonátů.

V roce 1998 Paul Hoffman a D. Schrang publikovali v časopise Science svůj článek o globálním zalednění. Několik měsíců pak probíhaly na stránkách odborného tisku kritické diskuse.

Podle Hoffmana teorie globálního zalednění řeší několik dosud neobjasněných záhad. Dob globálního zalednění bylo několik, snad až čtyři. Přestože život na Zemi vznikl před 3,5 miliardami let, teprve po posledním globálním zalednění se objevila ediakarská fauna, první mnohobuněčné organismy a poté následovala kambrická evoluční exploze a vznik rostlinných a živočišných kmenů, z nichž řada existuje dodnes.

Proč však globálních zalednění nebylo v geologické historii Země mnohem více? Pokud se polární čepičky začnou rozšiřovat, nejen odrážejí více slunečního záření, ale také ledovcový pokryv znemožňuje vodní erozi. Oxid uhličitý není vázán v karbonátech a skleníkový jev zabraní dalšímu ochlazování. Globální zalednění může vzniknout pouze tehdy, pokud jsou kontinenty blízko rovníku a polární čepičky se rozšiřují v oceánu. Potom oxid uhličitý je stále pohlcován během erozních procesů na kontinentech v okolí rovníku.

Někteří vědci jsou přesvědčeni, že popsané globální zalednění je příliš extrémním klimatickým jevem. V oceánu pokrytém až jeden kilometr silnou vrstvou ledu by byl nedostatek kyslíku a většina rostlinných a živočišných organismů by hromadně vyhynula. Podle jiných modelů se dospělo k závěru, že při globálním zalednění by v rovníkových oblastech existoval oceán bez ledu.

Literatura:

[1] Jiří Bruthans: Země jako ledová koule. Vesmír 5/2002, roč. 81, str. 254 - 255.