Կլիմայի փոփոխության նախապատմությունը: Երբ մեթանը կարգավորում էր եղանակը

պարզունակ մթնոլորտ մեթան

Միշտ ասվել է, որ կլիմայի փոփոխություն դա համեմատաբար ժամանակակից մի բան է, որն առաջանում է հիմնականում մթնոլորտ ջերմոցային գազերի մեծ արտանետումներից, ինչպիսիք են մեթան և CO2, մարդու կողմից արդյունաբերական հեղափոխությունից ի վեր: Այնուամենայնիվ, ի՞նչ կմտածեիք, եթե ես ասեի ձեզ, որ Երկրի գոյացումից միլիարդավոր տարիներ անց կլիմայի այլ փոփոխություններ են տեղի ունեցել:

Երկրի մթնոլորտը միշտ չէ, որ նույնն է, ինչ այսօր է: Այն անցել է բազմաթիվ տիպի կոմպոզիցիաներով: Ո՞րն է կլիմայի փոփոխության նախապատմությունը:

Երբ մեթանը կարգավորում էր եղանակը

Մոտ 2.300 միլիարդ տարի առաջ տարօրինակ միկրոօրգանիզմները նոր շունչ հաղորդեցին այն ժամանակ «երիտասարդ» Երկիր մոլորակին: Խոսքը ցիանոբակտերիաների մասին է: Նրանք մոլորակը լցրեցին օդով: Այնուամենայնիվ, ենթադրվում է, որ այս ժամանակից շատ առաջ միաբջիջ օրգանիզմների մեկ այլ խումբ բնակեցրեց մոլորակը և կարող էր այն դարձնել բնակելի: Մենք խոսում ենք մեթանոգենների մասին:

Մեթանոգենները միաբջիջ օրգանիզմներ են, որոնք կարող են գոյատևել միայն այն պայմաններում, որտեղ թթվածին չկա, և նրանք նյութափոխանակության ընթացքում սինթեզում են մեթանը որպես թափոն: Այսօր մեթանոգեն կարող ենք գտնել միայն այնպիսի վայրերում, ինչպիսիք են որոճողների աղիները, նստվածքների հատակը և մոլորակի այլ վայրեր, որտեղ թթվածին գոյություն չունի:

մետան

Մեթանի մոլեկուլ

Ինչպես գիտենք, մեթանը ջերմոցային գազ է պահպանում է 23 անգամ ավելի շատ ջերմություն, քան ածխաթթու գազը, ուստի ենթադրվում է, որ Երկիր մոլորակի առաջին երկու միլիարդ տարվա ընթացքում իշխում էին մեթանոգենները: Այս օրգանիզմների կողմից սինթեզված մեթանը առաջացրեց ջերմոցային էֆեկտ ՝ հսկայական հետևանքներով ամբողջ մոլորակի կլիմայի վրա:

Այսօր մեթանը միայն 10 տարի է ՝ մթնոլորտում, թթվածնի առկայության պատճառով: Այնուամենայնիվ, եթե Երկրի մթնոլորտում թթվածնի մոլեկուլներ չլինեին, մեթանը կարող էր գոյատևել շուրջ 10.000 տարի: Այն ժամանակ արևի լույսն այնքան ուժեղ չէր, որքան հիմա, ուստի ճառագայթման քանակը, որը հասնում էր Երկրի մակերևույթ և դրանով իսկ տաքացնում մոլորակը, շատ ավելի քիչ էր: Այդ պատճառով մոլորակի ջերմաստիճանը բարձրացնելու և բնակելի միջավայր ստեղծելու համար, մեթանը անհրաժեշտ էր ջերմությունը թակարդելու համար:

Պարզունակ մթնոլորտի ջերմոցային էֆեկտ

Երբ Երկիրը կազմավորվեց մոտ 4.600 միլիարդ տարի առաջ, Արեգակն արձակեց լուսավորություն, որը համարժեք է այսօրվա 70% -ին: Այդ է պատճառը, որ նախքան առաջին սառցադաշտը (մոտ 2.300 միլիարդ տարի առաջ) մթնոլորտն ամբողջովին կախված էր ջերմոցային էֆեկտից:

Կլիմայի փոփոխության մասնագետները կարծում էին ամոնիակում որպես ջերմոցային գազ, որը ջերմությունը պահպանում է պարզունակ մթնոլորտում, քանի որ սա հզոր ջերմոցային գազ է: Այնուամենայնիվ, մթնոլորտային թթվածնի բացակայության դեպքում Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը արագորեն ոչնչացնում է ամոնիակը ՝ այդ ժամանակ մեթանը դարձնելով գերակշռող գազ:

Մթնոլորտում ջերմության ներդրմանը և ջերմոցային էֆեկտին մենք ավելացնում ենք նաև CO2: Մինչ այդ նրա կենտրոնացումը շատ ավելի ցածր էր, այդ պատճառով դա չէր կարող լինել ջերմոցային էֆեկտի պատճառ: CO2 արտանետվել է միայն մթնոլորտ բնականաբար ՝ հրաբուխների միջոցով:

հրաբուխներ

Հրաբուխները տալիս էին CO2 և ջրածին

Մեթանը և մառախուղը, որը հովացրեց մոլորակը

Մեթանի դերը պարզունակ կլիմայի կարգավորման գործընթացում սկսվել է շուրջ 3.500 միլիարդ տարի առաջ, երբ մեթանոգենները օվկիանոսներում սինթեզում էին մեթանի գազը որպես թափոն: Այս գազը թակարդում էր Արեգակից ստացված ջերմությունը էլեկտրամագնիսական սպեկտրի լայն տարածքի վրա: Այն նաև թույլ տվեց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման անցում նրանք մոլորակը պահում էին բնակելի ջերմաստիճանում:

Մեթանոգենները ավելի լավ են գոյատևել ավելի բարձր ջերմաստիճաններում: Temperaturesերմաստիճանի ուժեղացմանը զուգընթաց ջրի ցիկլը և ապարների էրոզիան ուժեղացան: Ապարների էրոզիայի այս գործընթացը մթնոլորտից արտանետում է CO2: Այնքան շատ մթնոլորտում մեթանի և CO2- ի կոնցենտրացիան հավասարվեց:

պարզունակ օվկիանոսներ

Մթնոլորտի քիմիան առաջացրեց մեթանի մոլեկուլների պոլիմերացումը (միմյանց հետ կապված մեթանի մոլեկուլների շղթաների ձևավորում) և բարդ ածխաջրածինների առաջացում: Այս ածխաջրածինները խտացրեցին մասնիկների, որոնք մեծ բարձրության վրա նրանք կազմեցին նարնջագույն մշուշ:  Օրգանական փոշու այս ամպը փոխհատուցեց ջերմոցային էֆեկտը ՝ ներթափանցելով արևային ճառագայթման տեսանելի լույսը և արտանետելով այն տիեզերք: Այս եղանակով այն նվազեցնում էր մոլորակի մակերես հասնող ջերմության քանակը և նպաստում էր կլիմայի հովացմանը և դանդաղեցնում մեթանի արտադրությունը:

Rmերմաֆիլային մեթանոգեններ

Rmերմաֆիլ մեթանոգենները նրանք են, որոնք գոյատևում են բավականին բարձր ջերմաստիճանային սահմաններում: Այդ պատճառով, երբ ածխաջրածնային մշուշը առաջացավ, երբ գլոբալ ջերմաստիճանը սառչում և իջնում ​​էր, ջերմաֆիլ մեթանոգենները չէին կարող գոյատևել նման պայմաններում: Ավելի ցուրտ կլիմայով և վնասակար ջերմաֆիլային մեթանոգենի պոպուլյացիայով, պայմանները փոխվեցին մոլորակի վրա:

Մթնոլորտը կարող էր մեթանի կոնցենտրացիան այդքան բարձր պահել միայն մեթանի դեպքում կստեղծվեր ընթացիկին համեմատելի արագությամբ, Այնուամենայնիվ, մեր արդյունաբերական գործունեության մեջ մեթանոգենները չեն առաջացրել այնքան մեթան, որքան մարդիկ:

մեթանոգեններ

Rmերմաֆիլային մեթանոգեններ

Մեթանոգենները հիմնականում սնվում են ջրածնով և CO2– ով ՝ առաջացնելով մեթան ՝ որպես թափոն: Ոմանք սպառում են ացետատ և տարբեր այլ միացություններ օրգանական նյութերի անաէրոբ քայքայումից: Ահա թե ինչու, այսօր, մեթանոգենները Նրանք բարգավաճում են միայն որոճողների ստամոքսում ՝ տիղմը, որի հիմքում ընկած են բրնձի դաշտերը և այլ անօքսիդ միջավայրերը: Բայց քանի որ նախնադարյան մթնոլորտը թթվածնի պակաս ուներ, հրաբուխների արտանետած ամբողջ ջրածինը պահվում էր օվկիանոսներում և օգտագործվում էր մեթանոգենների կողմից, քանի որ այն իր մեջ չուներ թթվածին ջուր ձևավորելու համար:

«Հակ ջերմոցային» էֆեկտի մառախուղ

Այս դրական հետադարձ ցիկլի շնորհիվ (ավելի բարձր ջերմաստիճան, ավելի շատ մեթանոգեններ, ավելի շատ մեթան, ավելի շատ ջերմություն, ավելի շատ ջերմաստիճան…) մոլորակը դարձավ այնպիսի տաք ջերմոց, որ միայն ջերմամաշկային միկրոօրգանիզմներին հաջողվեց հարմարվել այս նոր միջավայրին: Սակայն, ինչպես նախկինում նշեցի, ածխաջրածիններից մառախուղ է առաջացել, որը տանում է պատահական ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը եղանակը զովացնելը, Այս եղանակով դադարեցվեց մեթանի արտադրությունը, և ջերմաստիճանը և մթնոլորտային կազմը կսկսեին կայունանալ:

ածխաջրածնային մշուշ

Եթե ​​մենք մշուշները համեմատենք այն Titan- ը, Սատուրնի ամենամեծ արբանյակը, մենք տեսնում ենք, որ այն ունի նաև նույն բնորոշ նարնջագույն գույնը, որը համապատասխանում է ածխաջրածնային մասնիկների խիտ շերտին, որն առաջանում է, երբ մեթանն արձագանքում է արևի լույսի հետ: Այնուամենայնիվ, ածխաջրածինների այդ շերտը Տիտանի մակերեսը կազմում է -179 աստիճան Cելսիուս: Այս մթնոլորտն ավելի ցուրտ է, քան եղել է Երկիր մոլորակն իր ողջ պատմության ընթացքում:

Եթե ​​Երկրի ածխաջրածնային ամպը հասած լիներ Titan– ի խտությանը, ապա այն արևի լույսը շեղ կլիներ այնքան, որ վնասազերծեր մեթանի հզոր ջերմոցային էֆեկտը: Մոլորակի ամբողջ մակերեսը կսառչեր ՝ այդպիսով ոչնչացնելով բոլոր մեթանոգենները: Տիտանի և Երկրի միջև տարբերությունն այն է, որ Սատուրնի այս լուսինը չունի ոչ CO2, ոչ ջուր, ուստի մեթանը հեշտությամբ գոլորշիանում է:

Տիտան

Տիտան, Սատուրնի ամենամեծ արբանյակը

Մեթանի դարաշրջանի ավարտը

Մեթանից առաջացած մշուշը հավերժ չտևեց: Proterozoic- ը և մեթանը կարող են բացատրել, թե ինչու են դրանք տեղի ունեցել, երեք սառցադաշտ է եղել:

Առաջին սառցադաշտը կոչվում է Հուրոնյան սառցադաշտ իսկ նրա սառցադաշտերի հանքավայրերում հայտնաբերված ամենահին ապարների տակ կան ուրանինի և պիրիտի մանրուքներ ՝ երկու օգտակար հանածոներ, որոնք ցույց են տալիս մթնոլորտային թթվածնի շատ ցածր մակարդակը: Այնուամենայնիվ, սառցադաշտային շերտերից վերևում նկատվում է կարմրավուն ավազաքար, որը պարունակում է հեմատիտ ՝ հանքանյութ, որը առաջացել է ներսում թթվածնով հարուստ միջավայրեր: Այս ամենը ցույց է տալիս, որ Հուրոնյան սառցադաշտացումը տեղի է ունեցել հենց այն ժամանակ, երբ մթնոլորտային թթվածնի մակարդակն առաջին անգամ սկսեց բարձրանալ:

Այս նոր միջավայրում ավելի ու ավելի հարուստ թթվածինով, մեթանոգեններով և այլ անաէրոբային օրգանիզմներով, որոնք ժամանակին գերակշռում էին մոլորակը, աստիճանաբար անհետանում էին կամ ավելի շատ սահմանափակվում էին ավելի սահմանափակ միջավայրերում: Փաստորեն, մեթանի կոնցենտրացիան կմնար նույնը կամ ավելի բարձր, քան այսօր է, եթե թթվածնի մակարդակը ցածր լիներ:

սառցադաշտ

Սա բացատրում է, թե ինչու է Երկրի վրա, Proterozoic- ի ժամանակ, գրեթե 1.500 միլիարդ տարվա ընթացքում սառցադաշտեր չեն եղել, չնայած Արեգակը դեռ բավականին թույլ էր: Ենթադրվում է, որ հնարավոր է, որ մթնոլորտային թթվածնի երկրորդ լուծույթը կամ լուծարված սուլֆատը նույնպես առաջացնեն սառցադաշտային դրվագներ ՝ նվազեցնելով մեթանի պաշտպանիչ ազդեցությունը:

Ինչպես տեսնում եք, Երկրի մթնոլորտը ոչ միշտ է եղել, ինչպես այսօր: Դա պատահաբար զերծ էր թթվածնից (մոլեկուլ, որն այսօր մեզ անհրաժեշտ է ապրելու համար) և որտեղ մեթանը կարգավորում էր կլիման և գերակշռում մոլորակի վրա: Ավելին, սառցադաշտերից հետո թթվածնի կոնցենտրացիան աճել է մինչև այն կայունանա և հավասար լինի ներկայիսին, մինչդեռ մեթանը իջեցվել է ավելի սահմանափակ վայրերի: Ներկայումս մեթանի կոնցենտրացիան աճում է մարդկային գործունեության արտանետումների պատճառով և նպաստում է ջերմոցային էֆեկտին և ընթացիկ կլիմայի փոփոխությանը:


Հոդվածի բովանդակությունը հավատարիմ է մեր սկզբունքներին խմբագրական էթիկա, Սխալի մասին հաղորդելու համար կտտացրեք այստեղ.

Եղիր առաջին մեկնաբանողը

Թողեք ձեր մեկնաբանությունը

Ձեր էլ. Փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պահանջվող դաշտերը նշված են *

*

*

  1. Տվյալների համար պատասխանատու ՝ Միգել Անխել Գատոն
  2. Տվյալների նպատակը. Վերահսկել SPAM, մեկնաբանությունների կառավարում:
  3. Օրինականություն. Ձեր համաձայնությունը
  4. Տվյալների հաղորդագրություն. Տվյալները չեն փոխանցվի երրորդ անձանց, բացառությամբ իրավական պարտավորության:
  5. Տվյալների պահպանում. Տվյալների շտեմարան, որը հյուրընկալվում է Occentus Networks (EU) - ում
  6. Իրավունքներ. Timeանկացած պահի կարող եք սահմանափակել, վերականգնել և ջնջել ձեր տեղեկատվությունը: