Back to Search Start Over

A ‘snowball Earth’ climate triggered by continental break-up through changes in runoff

Authors :
Gilles Ramstein
Joseph G. Meert
Anne Nédélec
Yves Goddéris
Yannick Donnadieu
Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Géosciences Environnement Toulouse (GET)
Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Modélisation du climat (CLIM)
Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire des Mécanismes et Transfert en Géologie (LMTG)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)
Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Nature, Nature, 2004, 428 (6980), pp.303-306. ⟨10.1038/nature02408⟩, Nature, Nature Publishing Group, 2004, 428 (6980), pp.303-306. ⟨10.1038/nature02408⟩
Publication Year :
2004
Publisher :
Springer Science and Business Media LLC, 2004.

Abstract

Geological and palaeomagnetic studies indicate that ice sheets may have reached the Equator at the end of the Proterozoic eon, 800 to 550 million years ago, leading to the suggestion of a fully ice-covered 'snowball Earth'. Climate model simulations indicate that such a snowball state for the Earth depends on anomalously low atmospheric carbon dioxide concentrations, in addition to the Sun being 6 per cent fainter than it is today. However, the mechanisms producing such low carbon dioxide concentrations remain controversial. Here we assess the effect of the palaeogeographic changes preceding the Sturtian glacial period, 750 million years ago, on the long-term evolution of atmospheric carbon dioxide levels using the coupled climate-geochemical model GEOCLIM. In our simulation, the continental break-up of Rodinia leads to an increase in runoff and hence consumption of carbon dioxide through continental weathering that decreases atmospheric carbon dioxide concentrations by 1,320 p.p.m. This indicates that tectonic changes could have triggered a progressive transition from a 'greenhouse' to an 'icehouse' climate during the Neoproterozoic era. When we combine these results with the concomitant weathering effect of the voluminous basaltic traps erupted throughout the break-up of Rodinia, our simulation results in a snowball glaciation.

Details

ISSN :
14764687, 00280836, and 14764679
Volume :
428
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature
Accession number :
edsair.doi.dedup.....eb8e4f609a602cdf0f108b35b0cc99df