Праисторијата на климатските промени. Кога метанот го регулирал времето

примитивна атмосфера метан

Отсекогаш се велело дека климатска промена е релативно модерен, предизвикан претежно од големи емисии на стакленички гасови во атмосферата, како на пр метан и СО2, од страна на луѓето уште од индустриската револуција. Како и да е, што би помислиле ако ви кажам дека во текот на милијардите години од формирањето на Земјата имало и други климатски промени?

Атмосферата на Земјата не била секогаш иста како денес. Помина низ многу видови композиции. Која е праисторијата на климатските промени?

Кога метанот го регулирал времето

Пред околу 2.300 милијарди години, чудни микроорганизми и вдадоа нов живот на тогашната „млада“ планета Земја. Станува збор за цијанобактерии. Тие ја исполнија планетата со воздух. Сепак, се верува дека долго пред ова време, друга група едноклеточни организми ја населиле планетата и можеле да ја направат населена. Зборуваме за метаногени.

Метаногените се едноклеточни организми кои можат да преживеат само под услови каде што нема кислород и тие синтетизираат метан за време на метаболизмот како отпаден производ. Денес можеме да најдеме метаногени само на места како цревата на преживари, на дното на седименти и на други места на планетата каде кислород не постои.

метан

Молекула на метан

Како што знаеме, метанот е стакленички гас што задржува 23 пати повеќе топлина од јаглерод диоксид, така, постои хипотеза дека за првите две милијарди години на планетата Земја, владееле метаногени. Метанот синтетизиран од овие организми предизвика ефект на стаклена градина со огромни последици врз климата на целата планета.

Денес метанот опстојува само во атмосферата околу 10 години, поради присуството на кислород. Меѓутоа, ако на атмосферата на Земјата немаат молекули на кислород, метанот може да опстане околу 10.000 години. Во тоа време, сончевата светлина не беше толку силна како што е сега, па количината на зрачење што достигнуваше до површината на Земјата и со тоа ја загреваше планетата, беше многу помала. Затоа, да се зголеми температурата на планетата и да се создаде животна средина, метан бил потребен за да се зафати топлината.

Ефект на стаклена градина на примитивна атмосфера

Кога Земјата е формирана пред околу 4.600 милијарди години, Сонцето даде сјај еквивалентно на 70% од она што го прави денес. Затоа, пред првото ледено доба (пред околу 2.300 милијарди години) атмосферата беше целосно зависна од ефектот на стаклена градина.

Мислеа специјалисти за климатски промени во амонијак како стакленички гасови што ја задржуваа топлината во примитивната атмосфера, бидејќи ова е моќен гас на стаклена градина. Меѓутоа, во отсуство на атмосферски кислород, ултравиолетовото зрачење од Сонцето брзо го уништува амонијакот, со што метанот е доминантен гас во тоа време.

На придонесот на топлината во атмосферата и ефектот на стаклена градина додаваме и СО2. До тогаш, неговата концентрација беше многу помала, затоа не може да биде причина за ефектот на стаклена градина. СО2 се емитираше само во атмосферата природно, преку вулканите.

вулкани

Вулканите дадоа CO2 и водород

Улогата на метанот и маглата што ја олади планетата

Улогата на метанот во регулирањето на раната клима започна пред околу 3.500 милијарди години, кога метаногените синтетизираа метан гас во океаните како отпаден производ. Овој гас ја зароби топлината од Сонцето преку широк регион на електромагнетниот спектар. Исто така, дозволи премин на ултравиолетово зрачење, па меѓу овие фактори додадени со постојниот CO2, тие ја држеле планетата на погодна температура.

Метаногените преживеале подобро на повисоки температури. Како што интензивираа температурите, така се зголемуваше и циклусот на вода и ерозијата на карпите. Овој процес на ерозија на карпите, извлекува CO2 од атмосферата. Така и двајцата концентрацијата на метан и на CO2 во атмосферата станаа еднакви.

примитивни океани

Хемијата на атмосферата предизвикала полимеризација на молекулите на метанот (формирање синџири на метански молекули поврзани заедно) и формирање сложени јаглеводороди. Овие јаглеводороди се кондензираа во честички кои, на голема надморска височина, тие формираа портокалова магла.  Овој облак од органска прашина го компензираше ефектот на стаклена градина со апсорпција на видливата светлина од инцидентното сончево зрачење и емитување на истиот во вселената. На овој начин, тој ја намали количината на топлина што ја достигнува површината на планетата и придонесе за ладење на климата и да го забави производството на метан.

Термофилни метаногени

Термофилни метаногени се оние кои преживуваат во прилично високи температурни опсези. Од оваа причина, кога се појави јагленоводородна магла, како што се ладеа и се намалуваа глобалните температури, термофилните метаногени не можеа да преживеат во такви услови. Со постудена клима и штетна популација на термофилен метаноген, условите на планетата се сменија.

Атмосферата можеше да ги задржи концентрациите на метан толку високи само ако метанот би биле генерирани со брзина споредлива со струјата. Сепак, метаногените не создадоа толку метан како луѓето во нашите индустриски активности.

метаногени

Термофилни метаногени

Метаногените во основа се хранат со водород и СО2, генерирајќи метан како отпаден производ. Некои други консумираат ацетат и разни други соединенија од анаеробната деградација на органската материја. Затоа, денес, метаногените Тие успеваат само во стомакот на преживари, талогот што лежи во основата на поплавените полиња со ориз и други аноксични средини. Но, бидејќи примитивната атмосфера немала кислород, целиот водород што го испуштале вулканите бил складиран во океаните и бил користен од метаногени, бидејќи немал на располагање кислород за да формира вода.

Магла од ефект „против стаклена градина“

Поради овој позитивен циклус на повратна информација (повисока температура, повеќе метаногени, повеќе метан, повеќе топлина, поголема температура ...) планетата стана топла стаклена градина што само термофилните микроорганизми успеаја да се прилагодат на оваа нова средина. Сепак, како што споменав претходно, се формираше магла од јаглеводороди што го однесе инцидентното ултравиолетово зрачење правејќи го времето ладно. На овој начин, производството на метан беше запрено и температурите и атмосферскиот состав ќе започнат да се стабилизираат.

јаглеводородна магла

Ако ги споредиме маглите со таа на Титан, најголемиот сателит на Сатурн, гледаме дека исто така ја има истата карактеристична портокалова боја што одговара на густиот слој на јаглеводородни честички, што се формира кога метанот реагира со сончевата светлина. Сепак, тој слој на јаглеводороди ја прави површината на Титан на -179 степени Целзиусови. Оваа атмосфера е постудена отколку што била планетата Земја во целата нејзина историја.

Ако облакот од јаглеводороден залив на Земјата ја достигнеше густината што ја има Титан, ќе отклонеше доволно сончева светлина за да се спротивстави на моќниот ефект на стаклена градина на метанот. Целата површина на планетата би се замрзнала, со што би биле убиени сите метаногени. Разликата помеѓу Титан и Земјата е во тоа што оваа месечина на Сатурн нема ниту СО2 ниту вода, така што метанот лесно испарува.

Титан

Титан, најголемиот сателит на Сатурн

Крај на ерата на метанот

Маглата што се формираше од метанот не траеше засекогаш. Од проторозоикот има три глацијации, а метанот може да објасни зошто се случиле.

Првата глацијација е наречена гробница Хуронија а под најстарите карпи пронајдени под неговите леднички наоѓалишта има ситници на уранинит и пирит, два минерали кои укажуваат на многу ниско ниво на атмосферски кислород. Сепак, над глацијалните слоеви, се забележува црвеникав песочник кој содржи хематит, минерал кој е формиран во средини богати со кислород. Сето ова укажува на тоа дека глацијацијата Хуронијан се случила токму кога нивото на кислород во атмосферата за прв пат започнало да се издигнува.

Во оваа нова околина се повеќе богата со кислород, метаногени и други анаеробни организми кои некогаш доминирале на планетата, постепено исчезнале или биле видени како сè повеќе ограничени на повеќе ограничени живеалишта. Всушност, концентрацијата на метан ќе останеше иста или поголема отколку што е денес, ако нивото на кислород се чуваше пониско.

глацијација

Ова објаснува зошто на Земјата, за време на проторозоикот, немаше глацијации скоро 1.500 милијарди години, иако Сонцето сè уште беше прилично слабо. Се претпоставува дека второто зголемување на атмосферскиот кислород или растворен сулфат, исто така, би предизвикало епизоди на ледено доба, со намалување на заштитниот ефект на метанот.

Како што можете да видите, атмосферата на Земјата не била отсекогаш како денес. Се случи да биде лишен од кислород (молекула што ни е потребна денес за да живееме) и каде метанот ја регулираше климата и доминираше на планетата. Покрај тоа, по леденото доба, концентрацијата на кислород се зголемува сè додека не стане стабилна и еднаква на сегашната, додека метанот е намален на повеќе ограничени места. Во моментов, концентрацијата на метан се зголемува како резултат на емисиите од човечки активности и придонесува за ефектот на стаклена градина и тековните климатски промени.


Содржината на статијата се придржува до нашите принципи на уредничка етика. За да пријавите грешка, кликнете овде.

Биди прв да коментираш

Оставете го вашиот коментар

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени. Задолжителни полиња се означени со *

*

*

  1. Одговорен за податоците: Мигел Анхел Гатон
  2. Цел на податоците: Контролирајте СПАМ, управување со коментари.
  3. Легитимација: Ваша согласност
  4. Комуникација на податоците: Податоците нема да бидат соопштени на трети лица освен со законска обврска.
  5. Складирање на податоци: База на податоци хостирани од Occentus Networks (ЕУ)
  6. Права: Во секое време можете да ги ограничите, вратите и избришете вашите информации.