Heute, im Zeitalter der Menschen, erscheint es fast unvorstellbar. Doch im Präkambrium vor 750 bis 580 Millionen Jahren fror die Erde tatsächlich mehrfach komplett zu – von den Polen bis zum Äquator. Ein Phänomen, das Geologen heute als »Schneeball Erde« bezeichnen. Vieles von dieser Entwicklung ist noch unverstanden, etwa die Zahl und das gesamte Ausmaß der Vereisungen, was sie ausgelöst hat und wie sie endeten. Ebenfalls unklar ist, wie schnell sich der Planet zu einer Eiskugel wandelte. Eine Arbeit von Scott Maclennan von der Princeton University und seinem Team in »Geology« könnte hier jedoch Antworten liefern. Die Geologen untersuchten dazu eine Felsformation in einer entlegenen Region in Äthiopien, die damals während der Sturtischen Eiszeit vor 717 Millionen Jahren entstanden ist, wie eine Altersdatierung bestätigte.

Bei dem fraglichen Gestein handelt es sich um einen Diamiktit, eine Mischung aus zahlreichen unterschiedlichen Gesteinsbruchstücken, die in eine ehemals tonige oder schluffige Grundmasse eingebettet sind, und die im lokalen Fall nur durch Gletscher geformt worden sein können. Das Eis hatte die Brocken transportiert und später in anderen Sedimenten abgelagert. Direkt unterhalb dieser Diamiktite lagern in Äthiopien jedoch (ältere) Kalkgesteine. Sie hatten sich in einem flachen Meer gebildet, als der damalige Superkontinent Rodinia auseinanderbrach – was jedoch in einem wärmeren Klima stattgefunden haben musste, so Maclennan.

Da beide Schichten direkt aufeinander folgen und nicht von Zwischenlagen unterbrochen werden, musste sich das Klima drastisch und innerhalb kürzester Zeit gewandelt haben, lautet die Schlussfolgerung: Innerhalb von nur 1000 bis maximal 100 000 Jahren gefror dann die Erde vollständig zu einem Eisball. Dabei verstärkte sich der Prozess für geologische Verhältnisse rasend schnell selbst, denn je mehr Eis sich bildete, desto stärker kühlte sich der Planet wegen der zunehmenden Albedo weiter ab. Die wachsenden Gletscher reflektierten immer mehr Sonnenstrahlung ins All. Computersimulationen zeigen, dass die Erde rasch komplett zufriert, sobald die Eisschilde bis zum jeweils 30. Breitengrad vorgestoßen sind. Die Felsen aus Äthiopien sind gegenwärtig neben einer Formation in Kanada erst der zweite Beleg für die Sturtische Eiszeit. Beendet wurde sie womöglich durch verstärkte vulkanische Aktivität. Die Lava fraß sich durch die Gletscher, anschließend reicherte sich Kohlendioxid in der Atmosphäre an, was letztlich den Treibhauseffekt wieder verstärkte und so die Erde erwärmte.