Yaklaşık 720 ila 635 milyon yıl önce Dünya, bilinen tarihinin en şiddetli buzullaşmalarından geçti. Jeolojik olarak Kryogeniyen Dönem adı verilen bu süreçte iki ayrı buzullaşma yaşandı: Sturtian (yaklaşık 720–660 milyon yıl önce) ve Marinoan (yaklaşık 650–635 milyon yıl önce). Her ikisinde de buzullar ekvatora kadar inmiş, okyanus yüzeyleri kalın bir buz tabakasıyla kapanmıştı. Joseph Kirschvink'in 1992'de önerdiği "Kartopu Dünya" hipotezi, hem karbonat kayaç kimyasını hem de tropikal enlemlerdeki buzul tortularını açıklayan şimdiye kadarki en tutarlı modeldir.

Buzullaşmayı tetikleyen mekanizma hâlâ tartışma konusudur; en güçlü adaylar arasında süperkıta Rodinia'nın tropik kuşakta çözülmesiyle artan kimyasal aşınma (CO₂'yi tüketen bir süreç) ve okyanus sirkülasyonundaki büyük değişimler sayılır. Buz-albedo geri besleme döngüsü devreye girince sistem kendi kendini güçlendirdi: buz yüzey güneş ışığını geri yansıtır, bu da daha fazla soğumaya yol açar.

Peki Dünya nasıl eridi? Yanardağlar, buz altında CO₂ salmaya devam etti. Buzun kimyasal aşınmayı engellemesiyle atmosferde CO₂ birikti; yüzlerce milyon yıl süren bu birikim, nihayetinde gezegeni sera etkisiyle aniden ısıtacak eşiği aştı. Erime, jeolojik ölçekte son derece hızlı gerçekleşti.

Kartopu dönemleri, Ediacara biyotasının ve ardından Kambriyen patlamasının önünü açan evrimsel baskı ortamını yarattı. Buzun altında hayatta kalan organizmalar yeni metabolik yollar geliştirdi; buzun erimesiyle açılan zengin okyanus ortamı ise çok hücreli yaşamın hızlı çeşitlenmesine zemin hazırladı.