हवामान परिवर्तनाचा प्रागैतिहासिक. जेव्हा मिथेनने हवामानाचे नियमन केले

असे नेहमीच म्हटले जाते हवामान बदल हे तुलनेने आधुनिक आहे, मुख्यतः वातावरणात मोठ्या प्रमाणात ग्रीनहाऊस गॅस उत्सर्जनामुळे होते मिथेन औद्योगिक क्रांतीपासून मानवांनी आणि सीओ 2. तथापि, मी तुम्हाला सांगितले की पृथ्वी निर्माण झाल्यापासून कोट्यवधी वर्षांमध्ये इतर हवामान बदल झाले आहेत?

पृथ्वीचे वातावरण आज पूर्वीसारखे नव्हते. हे अनेक प्रकारच्या रचनांमधून होते. हवामान बदलाचा प्रागैतिहासिक काय आहे?

जेव्हा मिथेनने हवामानाचे नियमन केले

सुमारे २.2.300 अब्ज वर्षांपूर्वी विचित्र सूक्ष्मजीवांनी तत्कालीन "तरुण" ग्रह पृथ्वीवर नवीन जीव घेतला. हे सायनोबॅक्टेरिया बद्दल आहे. त्यांनी ग्रह हवेत भरले. तथापि, असे मानले जाते की या काळाच्या खूप पूर्वी, युनिसेलीक्युलर जीवांच्या आणखी एका गटाने हा ग्रह वसविला होता आणि ते राहण्यास सक्षम बनले असते. आम्ही मेथेनोजेन बद्दल बोलतो.

मेथोजेन एकल-पेशीयुक्त जीव आहेत जे केवळ अशा परिस्थितीतच जगू शकतात तेथे ऑक्सिजन नाही आणि ते चयापचय दरम्यान मिथेन संयोगित करतात एक कचरा उत्पादन म्हणून. आज आपल्याला केवळ रूमेन्ट्सची आतड्यांसारखी जागा, गाळाचा तळा आणि इतर ज्या ठिकाणी ऑक्सिजन अस्तित्वात नाही अशा ठिकाणी मिथेनोजेन सापडतात.

आपल्याला माहित आहे की, मिथेन हा एक हरितगृह वायू आहे कार्बन डाय ऑक्साईडपेक्षा 23 पट जास्त उष्णता कायम ठेवते, तर अशी गृहितक आहे की पृथ्वीच्या पहिल्या दोन अब्ज वर्षांपर्यंत, मेथनोजेनने राज्य केले. या जीवांनी एकत्रित केलेल्या मिथेनमुळे संपूर्ण ग्रहाच्या हवामानावर ग्रीनहाऊसचा परिणाम झाला.

आज, ऑक्सिजनच्या अस्तित्वामुळे मिथेन केवळ 10 वर्षे वातावरणात टिकून राहतो. तथापि, जर पृथ्वीच्या वातावरणामध्ये ऑक्सिजन रेणूंचा अभाव असेल तर मिथेन सुमारे 10.000 वर्षे टिकू शकेल. त्या वेळी, सूर्यप्रकाश आता जितका तीव्र होता तितका तीव्र नव्हता, म्हणून पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचलेल्या आणि म्हणूनच, ग्रहाला तापविणारे रेडिएशनचे प्रमाण बरेच कमी होते. म्हणूनच, ग्रहाचे तापमान वाढविण्यासाठी आणि राहण्यास योग्य वातावरण तयार करण्यासाठी, गॅस तापवण्यासाठी मिथेनची गरज होती.

आदिम वातावरणाचा ग्रीनहाऊस प्रभाव

जेव्हा पृथ्वीची निर्मिती सुमारे billion. years अब्ज वर्षांपूर्वी झाली तेव्हा सूर्याने आपल्या आयुष्यापेक्षा %०% इतकी उर्जा दिली. म्हणूनच, पहिल्या हिमयुगापूर्वी (अंदाजे 4.600 अब्ज वर्षांपूर्वी) वातावरण पूर्णपणे ग्रीनहाऊस परिणामावर अवलंबून होते.

हवामान बदल तज्ञांचा विचार अमोनिया मध्ये ग्रीनहाऊस वायू ज्याने आदिमान वातावरणात उष्णता कायम राखली आहे, कारण हा एक शक्तिशाली ग्रीनहाऊस वायू आहे. तथापि, वातावरणीय ऑक्सिजनच्या अनुपस्थितीत, सूर्यापासून अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्गी द्रुतगतीने अमोनिया नष्ट करते, ज्यामुळे मिथेन त्यावेळेस प्रमुख वायू बनतो.

वातावरणात उष्णतेच्या योगदानासाठी आणि ग्रीनहाऊस इफेक्टमध्ये आम्ही सीओ 2 देखील जोडतो. तोपर्यंत, त्याची एकाग्रता खूपच कमी होती, म्हणूनच ते ग्रीनहाऊस परिणामाचे कारण होऊ शकत नाही. सीओ 2 केवळ ज्वालामुखीद्वारे वातावरणात नैसर्गिकरित्या उत्सर्जित होते.

मिथेनची भूमिका आणि पृथ्वीला थंड करणारे धुके

मिथेनोजेनने कचरा उत्पादन म्हणून महासागरामध्ये मिथेन वायूचे संश्लेषण केले तेव्हा जवळजवळ climate. billion अब्ज वर्षांपूर्वी लवकर हवामानात नियमन करण्यासाठी मिथेनची भूमिका सुरू झाली. या वायूने ​​विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रमच्या विस्तृत प्रदेशात सूर्यापासून उष्णता अडकविली. यामुळे अल्ट्राव्हायोलेट रेडिएशन देखील जाऊ दिली, म्हणून विद्यमान सीओ 3.500 सह या घटकांमध्ये समाविष्ट त्यांनी ग्रह राहण्यास योग्य तापमानात ठेवले.

उच्च तापमानात मिथेनोजेन चांगले जगले. तापमानात तीव्रतेने जल चक्र आणि खडकात वाढ झाली. खडकांच्या नष्ट होण्याची ही प्रक्रिया, वातावरणातून सीओ 2 काढते. खुप जास्त वातावरणात मिथेन आणि सीओ 2 ची एकाग्रता समान झाली.

वातावरणाच्या रसायनशास्त्रामुळे मिथेन रेणूंना पॉलिमरायझेशन (एकत्र जोडलेल्या मिथेन रेणूंची साखळी तयार होते) आणि जटिल हायड्रोकार्बन तयार होते. हे हायड्रोकार्बन कणांमध्ये घनरूप झाले आहेत जे उच्च उंचीवर, त्यांनी केशरी धुके तयार केली.  सेंद्रिय धूळच्या या ढगांनी घटनेच्या सौर विकिरणातून दृश्यमान प्रकाश आत्मसात करून आणि पुन्हा अवकाशात उत्सर्जित करून ग्रीनहाऊस परिणामाची भरपाई केली. अशा प्रकारे, यामुळे ग्रहाच्या पृष्ठभागावर पोहोचणार्‍या उष्णतेचे प्रमाण कमी झाले आणि हवामान थंड होण्यास आणि मिथेनचे उत्पादन कमी होण्यास हातभार लागला.

थर्मोफिलिक मेथेनोजेन

थर्मोफिलिक मेथेनोजेनस असे आहेत जे बर्‍याचदा उच्च तापमान श्रेणीमध्ये टिकतात. या कारणास्तव, जेव्हा हायड्रोकार्बन धुके तयार झाले, जेव्हा जागतिक तापमान थंड होते आणि कमी होते, तेव्हा थर्मोफिलिक मिथेनोजेन अशा परिस्थितीत टिकू शकले नाहीत. थंड हवामान आणि हानिकारक थर्मोफिलिक मिथेनोजेन लोकसंख्येसह, ग्रहावरील परिस्थिती बदलली.

जर मिथेन असेल तर वातावरणामुळे केवळ मिथेनचे प्रमाण जास्त असेल सध्याच्या तुलनेत वेगात निर्माण केले गेले असते. तथापि, मनुष्य आपल्या औद्योगिक कार्यात जितका मिथेनजन तितका मीथेन निर्माण करीत नाही.

मिथेनोजेन मुळात हायड्रोजन आणि सीओ 2 वर पोसतात, मिथेन एक कचरा उत्पादन म्हणून तयार करतात. काहीजण सेंद्रिय पदार्थांच्या अ‍ॅरोबिक र्‍हासातून एसीटेट आणि इतर विविध संयुगे वापरतात. म्हणूनच, आज, मेथेनोजेन ते केवळ रुमेन्ट्सच्या पोटात भरभराट करतात, गाळ ज्यामुळे भातशेती आणि इतर अनोळखी वातावरणामुळे पूर आला आहे. परंतु आदिम वातावरणामध्ये ऑक्सिजनची कमतरता असल्याने, ज्वालामुखींनी उत्सर्जित केलेले सर्व हायड्रोजन महासागरामध्ये साठवले गेले आणि ते मेथनोजेनद्वारे वापरले गेले कारण त्यात पाणी तयार होण्याकरिता ऑक्सिजन नव्हते.

"अँटी ग्रीनहाउस" प्रभावाचा धुके

सकारात्मक अभिप्रायाच्या या चक्रामुळे (उच्च तापमान, अधिक मिथेनोजेन, अधिक मिथेन, अधिक उष्णता, अधिक तापमान…) ग्रह इतका गरम ग्रीनहाउस झाला की केवळ थर्मोफिलिक सूक्ष्मजीव या नवीन वातावरणाशी जुळवून घेण्यात यशस्वी झाले. तथापि, मी आधी सांगितल्याप्रमाणे हायड्रोकार्बनमधून एक धुके तयार झाली ज्याने घटनेचे अल्ट्राव्हायोलेट किरणोत्सर्जन केले हवामान थंड करणे. अशाप्रकारे, मिथेन उत्पादन थांबविले गेले आणि तापमान आणि वातावरणीय रचना स्थिर होण्यास सुरवात होईल.

जर आपण मिस्टची तुलना केली तर टायटन, शनीचा सर्वात मोठा उपग्रह, आम्ही पाहतो की त्यात हायड्रोकार्बन कणांच्या दाट थराशी संबंधित नारंगी रंग देखील समान आहे, जो मिथेन सूर्यप्रकाशाने प्रतिक्रिया दिल्यास तयार होतो. तथापि, हायड्रोकार्बनच्या त्या थरामुळे टायटनची पृष्ठभाग -179 डिग्री सेल्सिअसपर्यंत वाढते. पृथ्वीच्या संपूर्ण इतिहासात पृथ्वीपेक्षा हे वातावरण थंड आहे.

जर पृथ्वीचा हायड्रोकार्बन ढग टायटन्सच्या घनतेपर्यंत पोहोचला असेल तर मिथेनच्या शक्तिशाली ग्रीनहाऊस परिणामाचा प्रतिकार करण्यासाठी त्यास सूर्यप्रकाशाचा पुरेसा फायदा झाला असता. ग्रहाची संपूर्ण पृष्ठभाग गोठविली गेली असती, त्यामुळे सर्व मेथनोजेन नष्ट होते. टायटन आणि पृथ्वीमधील फरक असा आहे की या शनीच्या चंद्रामध्ये सीओ 2 किंवा पाणी नाही, म्हणून मिथेन सहज बाष्पीभवन होते.

मिथेन युगाचा शेवट

मिथेनपासून तयार झालेला धुक कायम टिकला नाही. प्रोटेरोझोइकपासून तीन हिमनदी झाली आहेत आणि ते का झाले हे मिथेन समजावून सांगू शकेल.

पहिल्या हिमनदीला ह्युरोनियन हिमनदी म्हणतात आणि त्याच्या हिमनदीच्या ठेवीखाली सापडलेल्या सर्वात जुन्या खडकांखाली युरेनिनाइट आणि पायराइटचे दोरखंड आहेत, दोन खनिजे जे वातावरणीय ऑक्सिजनची अत्यंत निम्न पातळी दर्शवितात. तथापि, हिमपातळीच्या थराच्या वर, एक लालसर सँडस्टोन दिसला ज्यामध्ये हेमॅटाइट, एक खनिज तयार होतो ऑक्सिजन युक्त वातावरण. हे सर्व सूचित करते की वातावरणीय ऑक्सिजनची पातळी प्रथम गगनाला भिडू लागली तेव्हा ह्युरोनियन हिमनदी तंतोतंत उद्भवली.

या नव्या वातावरणात ऑक्सिजन, मेथनोजेन आणि इतर एनरोबिक जीव ज्यात एकदा ग्रहावर अधिराज्य होते ते हळूहळू अदृश्य झाले किंवा अधिक प्रतिबंधित वस्तींमध्ये मर्यादित दिसू लागले. खरं तर, ऑक्सिजनची पातळी कमी ठेवली असती तर मिथेनची एकाग्रता आजच्यापेक्षा समान किंवा जास्त राहिली असती.

हे स्पष्ट करते की पृथ्वीवर, प्रोटेरोजोइक दरम्यान, जवळजवळ दीड अब्ज वर्षांपासून हिमनदी नव्हतीजरी सूर्य अद्याप अगदी अशक्त होता. असा अंदाज वर्तविला जात आहे की मिथेनचा संरक्षणात्मक प्रभाव कमी करून वातावरणीय ऑक्सिजनमध्ये किंवा विरघळलेल्या सल्फेटमध्ये दुसर्‍या वाढीमुळे देखील बर्फाचे वय वाढले असते.

आपण पाहू शकता की, पृथ्वीचे वातावरण आज पूर्वीसारखे नव्हते. ते ऑक्सिजन नसलेले (आज आपल्याला जगण्यासाठी आवश्यक असलेले एक रेणू) आणि जेथे मिथेनने हवामान नियंत्रित केले आणि ग्रहावर अधिराज्य गाजवले. याव्यतिरिक्त, हिमयुगानंतर, ऑक्सिजनची एकाग्रता स्थिर होईपर्यंत वाढली आहे आणि ती सध्याच्या स्थितीइतकी आहे, तर मिथेन कमी प्रतिबंधित ठिकाणी कमी केली आहे. सध्या, मानवी क्रियाकलापांमधून उत्सर्जनामुळे मिथेनची एकाग्रता वाढत आहे आणि ग्रीनहाऊस इफेक्ट आणि सद्य हवामान बदलांमध्ये त्याचे योगदान आहे.