காலநிலை மாற்றத்தின் வரலாறு. மீத்தேன் வானிலை ஒழுங்குபடுத்தியபோது

அது எப்போதும் சொல்லப்பட்டிருக்கிறது பருவநிலை மாற்றம் ஒப்பீட்டளவில் நவீனமானது, பெரும்பாலும் வளிமண்டலத்தில் பெரிய கிரீன்ஹவுஸ் வாயு வெளியேற்றத்தால் ஏற்படுகிறது மீத்தேன் மற்றும் CO2, தொழில்துறை புரட்சிக்குப் பின்னர் மனிதர்களால். இருப்பினும், பூமி உருவானதிலிருந்து பல பில்லியன் ஆண்டுகளில் வேறு காலநிலை மாற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளன என்று நான் சொன்னால் நீங்கள் என்ன நினைப்பீர்கள்?

பூமியின் வளிமண்டலம் எப்போதுமே இன்றைய நிலையில் இல்லை. இது பல வகையான இசையமைப்புகள் மூலம் வந்துள்ளது. காலநிலை மாற்றத்தின் வரலாற்றுக்கு முந்தையது என்ன?

மீத்தேன் வானிலை ஒழுங்குபடுத்தியபோது

சுமார் 2.300 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, விசித்திரமான நுண்ணுயிரிகள் அப்போதைய "இளம்" கிரக பூமியில் புதிய வாழ்க்கையை சுவாசித்தன. இது சயனோபாக்டீரியா பற்றியது. அவர்கள் கிரகத்தை காற்றில் நிரப்பினர். எவ்வாறாயினும், இந்த நேரத்திற்கு நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே, மற்றொரு உயிரணுக்களின் உயிரினங்கள் கிரகத்தை வசிப்பிடமாகக் கொண்டுள்ளன, மேலும் அதை வாழக்கூடியதாக மாற்றியிருக்கலாம் என்று நம்பப்படுகிறது. நாம் மெத்தனோஜன்கள் பற்றி பேசுகிறோம்.

மெத்தனோஜன்கள் ஒற்றை செல் உயிரினங்கள், அவை நிலைமைகளின் கீழ் மட்டுமே வாழ முடியும் ஆக்ஸிஜன் இல்லை மற்றும் அவை வளர்சிதை மாற்றத்தின் போது மீத்தேன் ஒரு கழிவுப்பொருளாக ஒருங்கிணைக்கின்றன. இன்று நாம் மெத்தனோஜன்களை ரூமினண்ட்களின் குடல், வண்டல்களின் அடிப்பகுதி மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத கிரகத்தின் பிற இடங்களில் மட்டுமே காண முடியும்.

நமக்குத் தெரியும், மீத்தேன் ஒரு கிரீன்ஹவுஸ் வாயு கார்பன் டை ஆக்சைடை விட 23 மடங்கு அதிக வெப்பத்தை வைத்திருக்கிறது, எனவே பூமியின் முதல் இரண்டு பில்லியன் ஆண்டுகளில், மெத்தனோஜன்கள் ஆட்சி செய்தன என்ற கருதுகோள் உள்ளது. இந்த உயிரினங்களால் தொகுக்கப்பட்ட மீத்தேன் ஒரு கிரீன்ஹவுஸ் விளைவை முழு கிரகத்தின் காலநிலையிலும் பெரும் விளைவுகளை ஏற்படுத்தியது.

இன்று, ஆக்சிஜன் இருப்பதால் மீத்தேன் வளிமண்டலத்தில் சுமார் 10 ஆண்டுகள் மட்டுமே நீடிக்கிறது. இருப்பினும், பூமியின் வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் மூலக்கூறுகள் இல்லாதிருந்தால், மீத்தேன் சுமார் 10.000 ஆண்டுகள் நீடிக்கும். அந்த நேரத்தில், சூரிய ஒளி இப்போது இருப்பதைப் போல வலுவாக இல்லை, எனவே பூமியின் மேற்பரப்பை எட்டும் கதிர்வீச்சின் அளவு மற்றும் கிரகத்தை வெப்பமயமாக்குவது மிகவும் குறைவாக இருந்தது. அதனால்தான், கிரகத்தின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கவும், வாழக்கூடிய சூழலை உருவாக்கவும், வெப்பத்தை சிக்க வைக்க மீத்தேன் தேவைப்பட்டது.

ஒரு பழமையான வளிமண்டலத்தின் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு

சுமார் 4.600 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு பூமி உருவானபோது, ​​சூரியன் இன்று செய்யும் 70% க்கு சமமான ஒரு ஒளியைக் கொடுத்தது. அதனால்தான், முதல் பனி யுகத்திற்கு முன்பு (சுமார் 2.300 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு) வளிமண்டலம் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவை முழுமையாக சார்ந்தது.

காலநிலை மாற்ற வல்லுநர்கள் நினைத்தனர் அம்மோனியாவில் இது ஒரு சக்திவாய்ந்த கிரீன்ஹவுஸ் வாயு என்பதால், பழமையான வளிமண்டலத்தில் வெப்பத்தைத் தக்கவைத்த கிரீன்ஹவுஸ் வாயு. இருப்பினும், வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் இல்லாத நிலையில், சூரியனில் இருந்து வரும் புற ஊதா கதிர்வீச்சு வேகமாக அம்மோனியாவை அழித்து, அந்த நேரத்தில் மீத்தேன் பிரதான வாயுவாக மாறும்.

வளிமண்டலத்தில் வெப்பத்தின் பங்களிப்பு மற்றும் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு ஆகியவற்றிற்கு நாம் CO2 ஐ சேர்க்கிறோம். அதற்குள், அவரது செறிவு மிகவும் குறைவாக இருந்தது, அதனால்தான் இது கிரீன்ஹவுஸ் விளைவுக்கு காரணமாக இருக்க முடியாது. CO2 இயற்கையாகவே, எரிமலைகள் மூலம் வளிமண்டலத்தில் மட்டுமே வெளியேற்றப்பட்டது.

மீத்தேன் மற்றும் கிரகத்தை குளிர்விக்கும் மூடுபனி ஆகியவற்றின் பங்கு

ஆரம்ப காலநிலையை ஒழுங்குபடுத்துவதில் மீத்தேன் பங்கு சுமார் 3.500 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தொடங்கியது, மீத்தனோஜன்கள் கடல்களில் மீத்தேன் வாயுவை ஒரு கழிவுப்பொருளாக ஒருங்கிணைத்தபோது. இந்த வாயு மின்காந்த நிறமாலையின் பரந்த பகுதியில் சூரியனில் இருந்து வெப்பத்தை சிக்கியது. இது புற ஊதா கதிர்வீச்சைக் கடக்க அனுமதித்தது, எனவே இந்த காரணிகளில் தற்போதுள்ள CO2 உடன் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, அவர்கள் கிரகத்தை வாழக்கூடிய வெப்பநிலையில் வைத்திருந்தனர்.

மெத்தனோஜன்கள் அதிக வெப்பநிலையில் சிறப்பாக உயிர் பிழைத்தன. வெப்பநிலை தீவிரமடைந்ததால், நீர் சுழற்சி மற்றும் பாறை அரிப்பு அதிகரித்தது. பாறைகளின் அரிப்பு செயல்முறை, வளிமண்டலத்திலிருந்து CO2 ஐ பிரித்தெடுக்கிறது. மிகவும் வளிமண்டலத்தில் மீத்தேன் மற்றும் CO2 இன் செறிவு சமமாக மாறியது.

வளிமண்டலத்தின் வேதியியல் மீத்தேன் மூலக்கூறுகளை பாலிமரைஸ் செய்ய (மீத்தேன் மூலக்கூறுகளின் சங்கிலிகளை ஒன்றாக இணைத்து) சிக்கலான ஹைட்ரோகார்பன்களை உருவாக்கியது. இந்த ஹைட்ரோகார்பன்கள் துகள்களாக மின்தேக்கி, அதிக உயரத்தில், அவர்கள் ஒரு ஆரஞ்சு மூடுபனியை உருவாக்கினர்.  கரிம தூசியின் இந்த மேகம் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவுக்கு ஈடுசெய்தது, நிகழ்வு சூரிய கதிர்வீச்சிலிருந்து தெரியும் ஒளியை உறிஞ்சி அதை மீண்டும் விண்வெளியில் வெளியிடுகிறது. இந்த வழியில், இது கிரகத்தின் மேற்பரப்பை எட்டும் வெப்பத்தின் அளவைக் குறைத்து, காலநிலையை குளிர்விப்பதற்கும் மீத்தேன் உற்பத்தியை குறைப்பதற்கும் பங்களித்தது.

தெர்மோபிலிக் மெத்தனோஜன்கள்

தெர்மோபிலிக் மெத்தனோஜன்கள் மிகவும் அதிக வெப்பநிலை வரம்புகளில் வாழ்கின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, ஹைட்ரோகார்பன் மூடுபனி உருவாகும்போது, ​​உலகளாவிய வெப்பநிலை குளிர்ந்து குறைந்து வருவதால், தெர்மோபிலிக் மெத்தனோஜன்கள் அத்தகைய நிலைமைகளைத் தக்கவைக்க முடியவில்லை. குளிர்ந்த காலநிலை மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் தெர்மோபிலிக் மெத்தனோஜென் மக்கள்தொகையுடன், கிரகத்தின் நிலைமைகள் மாற்றப்பட்டன.

வளிமண்டலம் மீத்தேன் இருந்தால் மட்டுமே மீத்தேன் செறிவுகளை மிக அதிகமாக வைத்திருக்க முடியும் மின்னோட்டத்துடன் ஒப்பிடக்கூடிய வேகத்தில் உருவாக்கப்படும். இருப்பினும், நமது தொழில்துறை நடவடிக்கைகளில் மனிதர்களைப் போல மீத்தோஜன்கள் மீத்தேன் உருவாக்கவில்லை.

மெத்தனோஜன்கள் அடிப்படையில் ஹைட்ரஜன் மற்றும் CO2 க்கு உணவளிக்கின்றன, மீத்தேன் ஒரு கழிவுப்பொருளாக உருவாகின்றன. இன்னும் சிலர் கரிமப் பொருட்களின் காற்றில்லா சீரழிவிலிருந்து அசிடேட் மற்றும் பல்வேறு சேர்மங்களை உட்கொள்கின்றனர். அதனால்தான், இன்று, மெத்தனோஜன்கள் அவை ரூமினண்ட்களின் வயிற்றில் மட்டுமே செழித்து வளர்கின்றன, வெள்ளம் சூழ்ந்த நெல் வயல்கள் மற்றும் பிற அனாக்ஸிக் சூழல்களுக்கு அடியில் இருக்கும் சில்ட். ஆனால் பழமையான வளிமண்டலத்தில் ஆக்ஸிஜன் இல்லாததால், எரிமலைகளால் வெளிப்படும் அனைத்து ஹைட்ரஜன்களும் கடல்களில் சேமிக்கப்பட்டு, மெத்தனோஜன்களால் பயன்படுத்தப்பட்டன, ஏனெனில் அது தண்ணீரை உருவாக்க ஆக்ஸிஜனைக் கொண்டிருக்கவில்லை.

"எதிர்ப்பு கிரீன்ஹவுஸ்" விளைவின் மூடுபனி

இந்த நேர்மறையான பின்னூட்ட சுழற்சியின் காரணமாக (அதிக வெப்பநிலை, அதிக மீத்தனோஜன்கள், அதிக மீத்தேன், அதிக வெப்பம், அதிக வெப்பநிலை…) இந்த கிரகம் ஒரு சூடான கிரீன்ஹவுஸாக மாறியது, தெர்மோபிலிக் நுண்ணுயிரிகள் மட்டுமே இந்த புதிய சூழலுக்கு ஏற்ப மாற்ற முடிந்தது. இருப்பினும், நான் முன்பு குறிப்பிட்டது போல, ஹைட்ரோகார்பன்களிலிருந்து ஒரு மூடுபனி உருவானது, அது சம்பவத்தின் புற ஊதா கதிர்வீச்சை எடுத்துச் சென்றது வானிலை குளிர்ச்சியாக மாற்றுகிறது. இந்த வழியில், மீத்தேன் உற்பத்தி நிறுத்தப்பட்டது மற்றும் வெப்பநிலை மற்றும் வளிமண்டல கலவை உறுதிப்படுத்தத் தொடங்கும்.

நாம் மூடுபனிகளை ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால் சனியின் மிகப்பெரிய செயற்கைக்கோள் டைட்டன், ஹைட்ரோகார்பன் துகள்களின் அடர்த்தியான அடுக்குக்கு ஒத்த அதே சிறப்பியல்பு ஆரஞ்சு நிறத்தையும் இது கொண்டிருப்பதைக் காண்கிறோம், இது மீத்தேன் சூரிய ஒளியுடன் வினைபுரியும் போது உருவாகிறது. இருப்பினும், அந்த ஹைட்ரோகார்பன்களின் அடுக்கு டைட்டனின் மேற்பரப்பை -179 டிகிரி செல்சியஸில் ஆக்குகிறது. இந்த வளிமண்டலம் பூமி அதன் முழு வரலாற்றிலும் இருந்ததை விட குளிரானது.

பூமியின் ஹைட்ரோகார்பன் மேகம் டைட்டனின் அடர்த்தியை அடைந்திருந்தால், மீத்தேன் சக்திவாய்ந்த கிரீன்ஹவுஸ் விளைவை எதிர்கொள்ள போதுமான சூரிய ஒளியை அது திசைதிருப்பியிருக்கும். கிரகத்தின் முழு மேற்பரப்பும் உறைந்திருக்கும், இதனால் அனைத்து மெத்தனோஜன்களும் கொல்லப்படும். டைட்டனுக்கும் பூமிக்கும் உள்ள வித்தியாசம் என்னவென்றால், இந்த சனியின் சந்திரனுக்கு CO2 அல்லது நீர் இல்லை, எனவே மீத்தேன் எளிதில் ஆவியாகிறது.

மீத்தேன் சகாப்தத்தின் முடிவு

மீத்தேன் இருந்து உருவான மூடுபனி என்றென்றும் நீடிக்கவில்லை. புரோட்டரோசோயிக் மற்றும் மீத்தேன் ஏன் நிகழ்ந்தன என்பதை விளக்கக்கூடியதிலிருந்து மூன்று பனிப்பாறைகள் உள்ளன.

முதல் பனிப்பாறை ஹூரோனிய பனிப்பாறை என்று அழைக்கப்படுகிறது அதன் பனிப்பாறை வைப்புகளின் கீழ் காணப்படும் மிகப் பழமையான பாறைகளின் கீழ் யுரேனைட் மற்றும் பைரைட்டின் தீங்கு விளைவிக்கும், இரண்டு தாதுக்கள் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனைக் மிகக் குறைவாகக் குறிக்கின்றன. இருப்பினும், பனிப்பாறை அடுக்குகளுக்கு மேலே, ஒரு சிவப்பு மணற்கல் காணப்படுகிறது, அதில் ஹெமாடைட், ஒரு கனிமம் உருவாகிறது ஆக்ஸிஜன் நிறைந்த சூழல்கள். இவை அனைத்தும் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜன் அளவு முதலில் வானளாவத் தொடங்கியபோது துல்லியமாக ஹூரோனிய பனிப்பாறை ஏற்பட்டது என்பதைக் குறிக்கிறது.

இந்த புதிய சூழலில் ஆக்ஸிஜன், மெத்தனோஜன்கள் மற்றும் பிற காற்றில்லா உயிரினங்கள் ஒரு காலத்தில் கிரகத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது, படிப்படியாக மறைந்துவிட்டன அல்லது அதிக தடைசெய்யப்பட்ட வாழ்விடங்களுடன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருந்தன. உண்மையில், ஆக்சிஜன் அளவு குறைவாக வைத்திருந்தால் மீத்தேன் செறிவு இன்றைய நிலையை விட அதிகமாகவோ அல்லது அதிகமாகவோ இருந்திருக்கும்.

புரோட்டரோசோயிக் காலத்தில் பூமியில் ஏன் இது விளக்குகிறது கிட்டத்தட்ட 1.500 பில்லியன் ஆண்டுகளாக பனிப்பாறைகள் இல்லை, சூரியன் இன்னும் பலவீனமாக இருந்தபோதிலும். வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனின் இரண்டாவது உயர்வு அல்லது கரைந்த சல்பேட்டில் மீத்தேன் பாதுகாப்பு விளைவைக் குறைப்பதன் மூலம் பனிப்பாறை அத்தியாயங்களைத் தூண்டக்கூடும் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது.

நீங்கள் பார்க்க முடியும் என, பூமியின் வளிமண்டலம் எப்போதும் இருப்பதைப் போல எப்போதும் இல்லை. இது ஆக்ஸிஜன் இல்லாதது (இன்று நாம் வாழ வேண்டிய ஒரு மூலக்கூறு) மற்றும் மீத்தேன் காலநிலையை ஒழுங்குபடுத்தி கிரகத்தில் ஆதிக்கம் செலுத்தியது. மேலும், பனி யுகங்களுக்குப் பிறகு, ஆக்சிஜன் செறிவு நிலையானது மற்றும் தற்போதைய நிலைக்கு சமமாக இருக்கும் வரை அதிகரித்துள்ளது, அதே நேரத்தில் மீத்தேன் அதிக தடைசெய்யப்பட்ட இடங்களுக்கு குறைக்கப்பட்டுள்ளது. தற்போது, ​​மனித நடவடிக்கைகளில் இருந்து உமிழ்வதால் மீத்தேன் செறிவு அதிகரித்து வருகிறது மற்றும் கிரீன்ஹவுஸ் விளைவு மற்றும் தற்போதைய காலநிலை மாற்றத்திற்கு பங்களிக்கிறது.