La prehistòria de l'canvi climàtic. Quan el metà regulava el clima

atmosfera primitiva metà

Sempre s'ha parlat que el canvi climàtic és una cosa relativament modern causat, majoritàriament, per les grans emissions de gasos d'efecte hivernacle a l'atmosfera, com el metà i el CO2, per l'ésser humà des de la revolució industrial. No obstant això, què pensaries si et digués que al llarg dels milers de milions d'anys des que la Terra es va formar han existit altres canvis climàtics?

L'atmosfera terrestre no ha estat sempre igual a l'actual. Ha passat per molts tipus de composicions. Quina és la prehistòria de l'canvi climàtic?

Quan el metà regulava el clima

Fa uns 2.300 milions d'anys, uns estranys microorganismes van insuflar nova vida al llavors "jove" planeta Terra. Es tracta de les cianobacteris. Elles van omplir el planeta d'aire. No obstant això, es creu que molt abans d'aquesta època, un altre grup d'organismes unicel·lulars poblaven el planeta i ho podrien haver fet habitable. Parlem dels metanògens.

Els metanògens són organismes unicel·lulars que només poden sobreviure en condicions en què no existeix l'oxigen i sintetitzen metà durant el seu metabolisme com a producte de rebuig. Avui dia només podem trobar els metanògens en llocs com en els intestins dels remugants, el fons dels sediments i altres llocs d'planeta on no existeix l'oxigen.

metà

Molècula de metà

Com sabem, el metà és un gas d'efecte hivernacle que reté 23 vegades més calor que el diòxid de carboni, pel que existeix la hipòtesi que durant els primers dos mil milions d'ans d'planeta Terra, els metanògens van governar. El metà que sintetitzaven aquests organismes causava un efecte hivernacle d'enorme repercussió en el clima de tot el planeta.

Avui en dia, el metà només persisteix en l'atmosfera uns 10 anys, a causa de la presència d'oxigen. No obstant això, si l'atmosfera terrestre manqués de molècules d'oxigen, el metà podria persistir durant uns 10.000 anys. En aquell temps, la llum de el Sol no era tan fort com ara, de manera que la quantitat de radiació que arribava a la superfície terrestre i que, per tant escalfava el planeta, era molt menor. És per això, que per a augmentar la temperatura de la planeta i crear un ambient habitable, era necessari el metà per atrapar la calor.

Efecte hivernacle d'una atmosfera primitiva

Quan la Terra es va formar fa uns 4.600 milions d'anys, el Sol desprenia una lluminositat equivalent a l'70% del que ho fa avui dia. És per això, que abans de la primera glaciació (fa uns 2.300 milions d'anys) l'atmosfera depenia en la seva totalitat de l'efecte hivernacle.

Els especialistes en canvi climàtic pensaven en l'amoníac com el gas d'efecte hivernacle que retenia calor a l'atmosfera primitiva, ja que aquest és un potent gas d'hivernacle. No obstant això, en absència d'oxigen atmosfèric, la radiació ultraviolada de el Sol destrueix ràpidament l'amoníac, de manera que el metà és el gas que predominava en aquell temps.

A la contribució de la calor a l'atmosfera i de l'efecte hivernacle també li vam sumar el CO2. En aquell temps, seva concentració era molt més baixa, És per això que no va poder ser el causant de l'efecte hivernacle. El CO2 només era emès a l'atmosfera de manera natural, a través dels volcans.

volcans

Els volcans desprenien CO2 i hidrogen

El paper de l'metà i la boira que va refredar el planeta

El paper de l'metà en la regulació de l'clima primitiu va començar fa uns 3.500 milions d'anys, quan els metanògens sintetitzaven com a producte de rebuig el gas metà en els oceans. Aquest gas atrapava la calor de el Sol en una àmplia regió de l'espectre electromagnètic. A més permetia el pas de la radiació ultraviolada, de manera que entre aquests factors sumat amb el CO2 existent, mantenien el planeta amb una temperatura habitable.

Els metanògens sobrevivien millor amb temperatures més altes. A l'intensificar-les temperatures també ho feia el cicle de l'aigua i es potenciava l'erosió de les roques. Aquest procés d'erosió de les roques, extreu el CO2 de l'atmosfera. Per que tant la concentració de metà com la de CO2 a l'atmosfera es van arribar a igualar.

oceans primitius

La química de l'atmosfera feia que les molècules de metà es polimerizaran (formessin cadenes de molècules de metà unides entre si) i formessin hidrocarburs complexos. Aquests hidrocarburs es van condensar en partícules que, a gran altitud, formar una boira ataronjada.  Aquest núvol de pols orgànica va compensar l'efecte hivernacle ja que absorbia la llum visible de la radiació solar incident i la emetia de nou cap a l'espai. D'aquesta manera reduïa la quantitat de calor que arribava a la superfície de l'planeta i va contribuir a l'refredament de l'clima ia frenar la producció de metà.

metanògens termòfils

Els metanògens termòfils són els que sobreviuen a intervals de temperatures bastant alts. És per això, que quan es va formar la boira d'hidrocarburs, a l'refredar-se i reduir-se les temperatures globals, els metanògens termòfils no van poder sobreviure a aquestes condicions. Amb un clima més fred i una població de metanògens termòfils en detriment, les condicions de l'planeta van canviar.

L'atmosfera només hauria pogut mantenir tan altes les concentracions de metà si aquest s'hagués generat a velocitats equiparables a les actuals. No obstant això, els metanògens no generaven tant metà com els éssers humans en les nostres activitats industrials.

metanògens

metanògens termòfils

Els metanògens s'alimenten bàsicament d'hidrogen i CO2, generant metà com a producte de rebuig. Alguns altres consumeixen acetat i diversos compostos més procedents de la degradació anaeròbia de la matèria orgànica. És per això que, avui dia, els metanògens només creixen en els estómacs dels remugants, el llim subjacent als camps d'arròs inundats i altres ambients anòxics. Però com l'atmosfera primitiva no tenia oxigen, tot l'hidrogen emès pels volcans s'emmagatzemava en els oceans i eren aprofitats pels metanògens, ja que no tenia oxigen al seu arriba per formar aigua.

Boira d'efecte "anti hivernacle"

A causa d'aquest cicle de realimentació positiva (major temperatura, més metanògens, més metà, més calor, més temperatura ...) el planeta es va convertir d'un hivernacle tan tòrrid, que només els microorganismes termòfils van aconseguir adaptar-se a aquest nou ambient. No obstant això, com vaig comentar abans, es va formar una boira a partir d'hidrocarburs que allunyava la radiació ultraviolada incident fent refredar el clima. D'aquesta manera, es va frenar la producció de metà i es començarien a estabilitzar les temperatures i la composició atmosfèrica.

boira hidrocarburs

Si comparem les boires amb la de Tità, el major satèl·lit de Saturn, veiem que també té el mateix color ataronjat característic corresponent a la densa capa de partícules d'hidrocarburs, que es forma quan el metà reacciona amb la llum solar. No obstant això, aquesta capa d'hidrocarburs fa que la superfície de Tità sigui de -179 graus Celsius. Aquesta atmosfera és més freda del que ho ha estat el planeta Terra en tota la seva història.

Si el núvol d'hidrocarburs de la Terra hagués arribat a la densitat que té la de Tità, hauria desviat suficient llum solar per contrarestar el potent efecte hivernacle de l'metà. La superfície sencera de la planeta s'hauria congelat, acabant així amb tots els metanògens. La diferència que hi ha entre Titan i la Terra, és que aquesta lluna de Saturn no disposa ni de CO2 ni d'aigua, de manera que el metà s'evapora amb facilitat.

Titan

Tità, el major satèl·lit de Saturn

La fi de l'era de l'metà

La boira que es va formar a partir de l'metà no va durar per sempre. Han succeït tres glaciacions des del Proterozoico i el metà pot donar explicacions a per què van ocórrer.

A la primera glaciació se li denomina glaciació huroniana i sota les roques més antigues trobades sota els seus dipòsits glaceres hi detritus de uraninita i pirita, dos minerals que indiquen un nivell d'oxigen atmosfèric molt baix. No obstant això, a sobre de les capes glaceres, s'observa un gres vermellosa que conté hematita, un mineral que es forma en ambients rics en oxigen. Tot això indica que la glaciació huroniana va tenir lloc precisament quan els nivells d'oxigen atmosfèric van començar a disparar-se per primera vegada.

En aquest nou ambient cada vegada més ric en oxigen, els metanògens i altres organismes anaeròbics que abans dominaven el planeta, van desaparèixer a poc a poc o es van veure vistos confinats cada vegada a hàbitats més restringits. De fet, la concentració de metà s'hagués mantingut igual o superior a l'actual, si els nivells d'oxigen s'haguessin mantingut més baixos.

glaciació

Això explica el per què a la Terra, durant el Proterozoico, no hi va haver glaciacions durant gairebé 1.500 milions d'anys, Malgrat que el Sol era encara bastant feble. S'ha especulat la possibilitat que una segona pujada de l'oxigen atmosfèric, o de l'sulfat que hi ha dissolt, hagués desencadenat també els episodis de glaciació, a l'reduir l'efecte protector de l'metà.

Com podeu veure, l'atmosfera terrestre no sempre ha estat com actualment. Va passar per ser mancat d'oxigen (molècula que necessitem avui dia per poder viure) i on el metà regulava el clima i dominava el planeta. A més, després de les glaciacions, la concentració d'oxigen ha anat augmentant fins a fer-estable i igual a l'actual, mentre que el metà es va anar reduint a llocs més restringits. Actualment, la concentració de metà està augmentant per les emissions de les activitats humanes i contribueix a l'efecte hivernacle i el canvi climàtic actual.


Sigues el primer a comentar

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.