中国科学家领导的国际合作研究发现，约7亿年前“雪球地球”冰期时局部海洋温度可低至约-15℃，盐度远超现代海水。这项研究首次利用铁同位素作为“古温度计”，对当时的海洋温度进行了直接定量测量。相关成果发表在国际学术期刊《自然-通讯》上，并被《自然》等媒体亮点报道。
该研究成果为“雪球地球”极寒海洋环境提供了定量证据，揭示了全球冰封背景下仍可能存在特殊微环境，为探索早期生命在极端气候中的存续环境和机制提供了新线索，也对认识地球气候剧烈变化具有重要参考价值。
约7.2亿年至6.35亿年前，地球曾两度陷入持续数百万年的全球冰封状态，整个地球表面从极地到赤道均被冰层覆盖，海洋也被冻结。此前的研究推测，“雪球地球”时期的海洋温度非常低，但具体有多冷一直缺乏定量研究。
研究团队通过分析远古“铁建造”中的铁同位素解决了这一难题。“铁建造”是一类由富铁层和富硅层交替组成的古老沉积岩。他们发现，约7亿年前的“雪球地球”时期的“铁建造”的铁同位素值比地质历史上的任何时期都“系统性偏正”，指示极低温环境。
基于温度与同位素分馏的关系，研究团队推算出“雪球地球”期间“铁建造”形成环境的温度约为-15±7℃，这一温度比现代最寒冷的深海还要低近20℃。如此低温下海水为何未完全结冰？研究进一步证实，当时海洋局部水体盐度极高，足以使冰点降至约-11℃，这也与温度推算结果相互印证。
这种极端环境可能形成于巨大冰架底部，类似现代南极的“冰泵”循环，冰架融冻过程可排出盐分，在底层形成低温、高盐卤水区。
