Een dramatische verandering in de baan van de aarde kan ertoe hebben geleid dat de hele planeet ongeveer 700 miljoen jaar geleden bedekt is geraakt met ijs, in wat bekend staat als 'Sneeuwbalaarde'. Nieuw onderzoek biedt verder bewijs om deze hypothese te ondersteunen, door te stellen dat de subtiele schommeling in de aardas gedurende tienduizenden jaren de aardas heeft gekanteld en de baan verder van de zon heeft verschoven, wat heeft geleid tot vriestemperaturen op aarde.

Eerdere studies hebben gesuggereerd dat veranderingen in het broeikasgasniveau als gevolg van vulkanische activiteit, platentektoniek of biologische processen de Sneeuwbalaarde-gebeurtenis kunnen hebben veroorzaakt. In tegenstelling tot dit heersende paradigma wijst de nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience, op variaties in de baan van de aarde als voornaamste drijfveer.

Het onderzoeksteam van de Universiteit van Californië, Davis, analyseerde oude, 700 miljoen jaar oude fossielen uit Nevada, die een nauwkeurig chronologisch raamwerk vormden voor het veranderende klimaat vóór, tijdens en na de ijstijd. De onderzoekers gebruikten ook computermodellen om de orbitale veranderingen van de planeet in de loop van de tijd te simuleren, waardoor ze orbitale variaties en oppervlaktetemperaturen met elkaar konden verbinden.

Een van de belangrijkste bevindingen van het onderzoek is dat de Sneeuwbalaarde-gebeurtenis niet geleidelijk plaatsvond, zoals eerder werd voorgesteld. In plaats daarvan vonden de onderzoekers bewijs dat de diepvries sneller plaatsvond dan aanvankelijk werd gedacht en niet langer dan enkele tienduizenden jaren duurde. Deze korte duur komt goed overeen met de veranderingen in de baan van de aarde die het gevolg zijn van de axiale schommeling.

De aardas wijst momenteel naar de Noordster (Polaris), maar deze uitlijning verandert langzaam over tienduizenden jaren. In een ver verleden zou de aardas in een andere richting hebben gewezen, en deze axiale schommeling zou ertoe hebben geleid dat de hoek van de baan van de aarde rond de zon periodiek met maximaal 2,4 graden veranderde.

Deze veranderingen in de kanteling en baan veranderden enigszins de hoeveelheid zonlicht die de polen van de aarde bereikte. Het verminderde zonlicht aan de polen zou een aanvankelijke groei van ijskappen hebben veroorzaakt, die vervolgens als een gigantische spiegel zouden hebben gefunctioneerd en het zonlicht verder van de planeet hadden gereflecteerd. Deze positieve feedbacklus zou het ijs over de hele planeet hebben verspreid, wat zou hebben geleid tot de Snowball Earth-gebeurtenis.

De onderzoekers benadrukken dat de axiale wiebeling alleen niet voldoende zou zijn geweest om zo’n extreme afkoeling te veroorzaken. Waarschijnlijk ging dit gepaard met andere factoren, zoals veranderingen in de zonne-energieproductie of de concentraties van broeikasgassen. Ze benadrukken echter dat veranderingen in de baan van de aarde mogelijk een grotere rol hebben gespeeld dan eerder werd aangenomen, waardoor onze planeet uiteindelijk in een gigantische sneeuwbal is veranderd.

Het begrijpen van de mechanismen achter extreme klimaatgebeurtenissen in het verleden van de aarde kan waardevolle inzichten opleveren voor het voorspellen en verzachten van de potentiële gevolgen van toekomstige klimaatveranderingen, vooral gezien de aanhoudende zorgen over de door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.