Prasejarah parobihan iklim. Nalika metana ngatur cuaca

metana atmosfir primitif

Kantos nyarios kitu parobihan iklim kawilang modéren, disababkeun lolobana ku émisi gas rumah kaca ageung ka atmosfir, sapertos metana sareng CO2, ku manusa ti saprak révolusi industri. Nanging, kumaha saur anjeun upami kuring bébéja yén langkung ti milyaran taun ti saprak Bumi dibentuk parantos aya parobihan iklim anu sanés?

Suasana Bumi henteu teras-terasan sami sareng ayeuna. Éta parantos ngalangkungan sababaraha jinis komposisi. Naon prasejarah perubahan iklim?

Nalika metana ngatur cuaca

Sakitar 2.300 milyar taun ka pengker, mikroorganisme anéh narik kahirupan anyar kana Bumi Bumi anu "ngora" harita. Éta ngeunaan cyanobacteria. Aranjeunna ngeusi planét ieu ku hawa. Nanging, dipercaya jauh sateuacan waktos ieu, sakumpulan organisme unisélular anu sanésna cicing di planét sareng tiasa dijantenkeun lumrah. Kami ngawangkong ngeunaan methanogén.

Métanogén mangrupikeun organisme sél tunggal anu ngan ukur tiasa salamet dina kaayaan dimana teu aya oksigén sareng aranjeunna nyintésis metana salami metabolisme salaku produk runtah. Dinten ayeuna urang ngan ukur tiasa mendakan metanogén di tempat sapertos peujit, di handapeun sédimén sareng tempat-tempat sanés di planét anu teu aya oksigén.

métana

Molékul méétan

Sakumaha urang terang, metana mangrupikeun gas rumah kaca anu nahan 23 kali langkung panas tibatan karbon dioksida, jadi aya hipotesa yén pikeun dua milyar taun mimiti planét Bumi, methanogén maréntah. Météna disintésis ku organisme ieu nyababkeun pangaruh rumah kaca kalayan akibat anu ageung pisan dina iklim di seluruh planét.

Ayeuna, metana ngan tetep dina atmosfir sakitar 10 taun, kusabab ayana oksigén. Nanging, upami atmosfir Bumi henteu gaduh molekul oksigén, metana tiasa bertahan sakitar 10.000 taun. Dina waktos éta, cahaya panonpoe henteu sa kuat sapertos ayeuna, janten jumlah radiasi anu ngahontal permukaan Bumi sahingga ngahaneutkeun planét, langkung kirang. Éta sababna, pikeun ningkatkeun suhu planét sareng nyiptakeun lingkungan anu huni, métana diperyogikeun pikeun ngajebak panas.

Pangaruh rumah kaca tina suasana primitif

Nalika Bumi dibentuk sakitar 4.600 milyar taun ka pengker, Matahari masihan luminositas anu sami sareng 70% tina naon anu ayeuna dilakukeun. Éta sababna, méméh jaman és mimiti (sakitar 2.300 milyar taun ka pengker) suasanana gumantung pisan kana pangaruh rumah kaca.

Pikiran spesialis parobihan iklim dina amonia salaku gas rumah kaca anu nahan panas dina suasana primitif, kumargi ieu mangrupikeun gas rumah kaca anu kuat. Nanging, dina henteuna oksigén atmosfir, radiasi ultraviolét ti Surya gancang ngancurkeun amonia, ngajantenkeun metana gas utama dina waktos éta.

Pikeun kontribusi panas di atmosfir sareng pangaruh rumah kaca urang ogé nambihan CO2. Ku harita, konsentrasi na jauh leuwih handap, éta sababna éta teu tiasa janten akibat tina pangaruh rumah kaca. CO2 ngan ukur dikaluarkeun dina atmosfir sacara alami, ngalangkungan gunung seuneuan.

gunung seuneuan

Gunung bitu masihan CO2 sareng hidrogén

Peran metana sareng kabut anu niiskeun planét

Peran métana dina ngatur iklim mimiti dimimitian sakitar 3.500 milyar taun ka pengker, nalika methanogén nyintésis gas metana di sagara salaku produk limbah. Gas ieu nyebatkeun panas ti Surya di daérah lega spéktrum éléktromagnétik. Éta ogé ngamungkinkeun ngalirkeun radiasi ultraviolét, janten diantara faktor ieu ditambihkeun sareng CO2 anu aya, aranjeunna ngajaga planét dina suhu anu huni.

Métanogén salamet langkung saé dina suhu anu langkung luhur. Nalika suhu beuki kuat, kitu ogé siklus cai sareng érosi batu ningkat. Prosés érosi batu ieu, ngaluarkeun CO2 tina atmosfir. Janten duanana konsentrasi metana sareng CO2 dina atmosfir janten sami.

sagara primitif

Kimia atmosfir nyababkeun molekul metana polimérisasi (bentuk ranté molekul metana dikaitkeun) sareng ngawangun hidrokarbon kompleks. Hidrokarbon ieu dikempelkeun kana partikel anu, dina luhurna, aranjeunna ngawangun kabut jeruk.  Awan lebu organik ieu ngimbangan efek rumah kaca ku nyerep cahaya anu katingali tina radiasi panonpoé insiden sareng ngaluarkeun deui kana angkasa. Ku cara kieu, éta ngirangan jumlah panas dugi ka permukaan planét sareng nyumbang kana tiisna iklim sareng ngalambatkeun produksi metana.

Métanogér térmofilik

Métanogér thermophilic nyaéta jalma anu salamet dina kisaran suhu anu cukup luhur. Kusabab kitu, nalika halimun hidrokarbon kabentuk, sabab suhu global tiis sareng turun, methanogén thermophilic henteu tiasa salamet kaayaan sapertos kitu. Kalayan iklim anu langkung tiis sareng populasi métanogé thermophilic anu ngabahayakeun, kaayaan di planet ieu robih.

Suasana ngan ukur tiasa ngajaga konsentrasi metana setinggi upami metana bakal dihasilkeun dina kecepatan sabanding jeung ayeuna. Nanging, métanogén henteu ngahasilkeun seueur metana sapertos manusa dina kagiatan industri urang.

métanogén

Métanogér térmofilik

Métanogén dina dasarna tuang hidrogén sareng CO2, ngahasilkeun métan salaku produk limbah. Sababaraha anu sanés meakeun asétat sareng sababaraha rupa sanyawa tina dégradasi anaérobik zat organik. Éta sababna, dinten ayeuna, métanogén Aranjeunna ngan ukur subur dina beuteung ruminants, kalut anu janten dasar kebon banjir sareng lingkungan anoxic anu sanés. Tapi kumargi atmosfir primitif henteu ngagaduhan oksigén, sadaya hidrogén anu dikaluarkeun ku gunungapi disimpen di lautan sareng dianggo ku metanogén, kumargi éta henteu ngagaduhan oksigén kanggo ngabentuk cai.

Kabut pangaruh "anti rumah kaca"

Kusabab siklus ieu umpan balik positip (suhu langkung luhur, langkung seueur metanogén, langkung seueur metana, langkung panas, langkung suhu ...) planét janten rumah kaca panas anu ngan ukur mikroorganisme termofilik anu tiasa adaptasi sareng lingkungan anu anyar ieu. Nanging, sapertos anu kuring nyebatkeun sateuacanna, halimun kabentuk tina hidrokarbon anu ngabawa radiasi ultraviolét kajadian ngajantenkeun hawa tiis. Ku cara kieu, produksi metana dieureunkeun sareng suhu sareng komposisi atmosfir bakal mimiti stabil.

kabut hidrokarbon

Upami urang ngabandingkeun halimun sareng anu Titan, satelit panggedéna Saturnus, urang tingali yén éta ogé ngagaduhan warna jeruk anu sami ciri sareng lapisan padet partikel hidrokarbon, anu kabentuk nalika metana bereaksi sareng sinar matahari. Nanging, lapisan hidrokarbon ngajantenkeun permukaan Titan dina -179 darajat Celsius. Suasana ieu langkung tiis tibatan planét Bumi parantos aya dina sapanjang sejarahna.

Upami awan hidrokarbon Bumi parantos ngahontal kapadetan anu dipiboga ku Titan, éta bakal nyimpangkeun sinar panonpoe anu cekap pikeun népakeun épék rumah kaca anu kuat di métana. Sakabéh permukaan planét bakal beku, sahingga maéhan sadaya métanogén. Bédana antara Titan sareng Bumi nyaéta bulan Saturnus ieu henteu ngagaduhan CO2 ogé cai, janten metana gampang ngejat.

Titan

Titan, satelit panggedéna Saturnus

Ahir jaman metana

Halimun anu ngawujud tina metana henteu teras-terasan salamina. Aya tilu glasiasi ti saprak Proterozoic sareng metana tiasa ngajelaskeun naha éta kajantenan.

Glaciation anu kahiji disebat glaciation Huronian sareng handapeun batu anu pangkolotna anu aya dina handapeun deposit glasialna aya detritus uraninite sareng pirit, dua mineral anu nunjukkeun tingkat oksigén atmosfir anu handap pisan. Nanging, di luhur lapisan glasial, batu pasir semu beureum katitén anu ngandung hématit, mineral anu kabentuk dina lingkung-euyeub oksigén. Sadaya ieu nunjukkeun yén glasiasi Huronia lumangsung tepat nalika kadar oksigén atmosfir mimiti mimiti naek.

Di lingkungan anu anyar ieu beuki beunghar ku oksigén, methanogén sareng organisme anaérobik sanés anu kantos nguasaan planét, laun-laun ngaleungit atanapi katingali beuki kakurung ku habitat anu langkung terbatas. Nyatana, konsentrasi métana bakalan tetep sami atanapi langkung luhur tibatan ayeuna, upami tingkat oksigénna tetep langkung handap.

glasiasi

Ieu ngajelaskeun naha di Bumi, nalika Proterozoic, teu aya glasiasi ampir 1.500 milyar taun, sanaos Matahari masih kénéh lemah. Éta parantos diduga kamungkinan naékna kadua dina oksigén atmosfir, atanapi dina sulfat anu leyur, ogé bakal micu épasi glasiasi, ku ngirangan pangaruh pelindung tina méétan.

Sakumaha anjeun tiasa tingali, suasana Bumi henteu sapertos anu ayeuna. Kajadian éta henteu aya oksigén (molekul anu urang peryogikeun dinten ayeuna pikeun hirup) sareng dimana metana ngatur iklim sareng mendominasi planét. Salaku tambahan, saatos jaman és, konsentrasi oksigén parantos ningkat dugi janten stabil sareng sami sareng anu ayeuna, sedengkeun métanana diréduksi janten tempat anu langkung diwatesan. Ayeuna, konsentrasi metana ningkat kusabab émisi tina kagiatan manusa sareng nyumbang kana pangaruh rumah kaca sareng parobihan iklim ayeuna.


Eusi tulisan taat kana prinsip urang tina étika éditorial. Pikeun ngalaporkeun kasalahan klik di dieu.

Janten kahiji komen

Ninggalkeun koméntar anjeun

email alamat anjeun moal diterbitkeun. Widang diperlukeun téh ditandaan ku *

*

*

  1. Jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan tina data: Kontrol SPAM, manajemén koméntar.
  3. Legitimasi: idin anjeun
  4. Komunikasi data: Data moal dikomunikasikan ka pihak katilu kacuali ku kawajiban hukum.
  5. Panyimpenan data: Basis data anu diayakeun ku Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Iraha waé anjeun tiasa ngawatesan, cageur sareng mupus inpormasi anjeun.