Ang paunang panahon ng pagbabago ng klima. Kapag inayos ng methane ang panahon

primitive na atmospera ng methane

Palaging nasabi iyan pagbabago ng klima ay medyo moderno, sanhi ng karamihan ng malalaking mga greenhouse gas emissions sa himpapawid, tulad ng methane at CO2, ng mga tao mula noong rebolusyong pang-industriya. Gayunpaman, ano ang iisipin mo kung sasabihin ko sa iyo na sa bilyun-bilyong taon mula nang mabuo ang Earth ay may iba pang mga pagbabago sa klima?

Ang atmospera ng Daigdig ay hindi palaging pareho sa ngayon. Dumaan ito sa maraming uri ng mga komposisyon. Ano ang paunang panahon ng pagbabago ng klima?

Kapag inayos ng methane ang panahon

Mga 2.300 bilyong taon na ang nakalilipas, ang mga kakaibang microorganism ay huminga ng bagong buhay sa noon ay "bata" na planetang Earth. Ito ay tungkol sa cyanobacteria. Pinuno nila ng hangin ang planeta. Gayunpaman, pinaniniwalaan na bago pa ang oras na ito, isa pang pangkat ng mga unicellular na organismo ang tumira sa planeta at maaaring gawin itong tirahan. Pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga methanogens.

Ang mga methanogens ay mga solong cell na organismo na maaari lamang mabuhay sa ilalim ng mga kondisyon kung saan walang oxygen at nag-synthesize sila ng methane sa panahon ng kanilang metabolismo bilang isang basurang produkto. Ngayon maaari lamang tayong makahanap ng mga methanogens sa mga lugar tulad ng bituka ng ruminants, sa ilalim ng mga sediment at iba pang mga lugar sa planeta kung saan walang oxygen.

mitein

Molekyul na methane

Tulad ng alam natin, ang methane ay isang greenhouse gas na pinapanatili ang 23 beses na mas maraming init kaysa sa carbon dioxide, kaya't ipinapalagay na sa unang dalawang bilyong taon ng planetang Earth, namuno ang mga methanogens. Ang methane na na-synthesize ng mga organismo na ito ay sanhi ng isang epekto sa greenhouse na may napakalaking epekto sa klima ng buong planeta.

Ngayon, ang methane ay nagpapatuloy lamang sa himpapawid ng halos 10 taon, dahil sa pagkakaroon ng oxygen. Gayunpaman, kung ang atmospera ng Daigdig ay nagkulang ng mga molekula ng oxygen, ang methane ay maaaring magpatuloy sa loob ng halos 10.000 taon. Sa oras na iyon, ang sikat ng araw ay hindi kasing lakas tulad ng ngayon, kaya't ang dami ng radiation na umabot sa ibabaw ng Earth at sa gayong pag-init ng planeta, ay mas mababa. Iyon ang dahilan kung bakit, upang madagdagan ang temperatura ng planeta at lumikha ng isang maaaring matahanan na kapaligiran, kailangan ang methane upang mahilo ang init.

Greenhouse na epekto ng isang primitive na kapaligiran

Nang nabuo ang Daigdig mga 4.600 bilyong taon na ang nakalilipas, ang Araw ay nagbigay ng isang ilaw na katumbas ng 70% ng ginagawa nito ngayon. Iyon ang dahilan kung bakit, bago ang unang edad ng yelo (mga 2.300 bilyong taon na ang nakakaraan) ang kapaligiran ay ganap na nakasalalay sa epekto ng greenhouse.

Naisip ng mga espesyalista sa pagbabago ng klima sa ammonia tulad ng greenhouse gas na nagpapanatili ng init sa primitive na kapaligiran, dahil ito ay isang malakas na greenhouse gas. Gayunpaman, sa kawalan ng atmospheric oxygen, ang ultraviolet radiation mula sa Araw ay mabilis na sumisira ng ammonia, na ginagawang pangunahing gas ang methane.

Sa kontribusyon ng init sa atmospera at ang greenhouse effect nagdaragdag din kami ng CO2. Sa oras na iyon, ang konsentrasyon niya ay mas mababa, iyon ang dahilan kung bakit hindi ito maaaring maging sanhi ng greenhouse effect. Ang CO2 ay pinalabas lamang sa himpapawid, sa pamamagitan ng mga bulkan.

bulkan

Ang Volcanoes ay nagbigay ng CO2 at hydrogen

Ang papel na ginagampanan ng methane at ang fog na nagpalamig sa planeta

Ang papel na ginagampanan ni Methane sa pagsasaayos ng maagang klima ay nagsimula mga 3.500 bilyong taon na ang nakararaan, nang i-synthesize ng methanogens ang methane gas sa mga karagatan bilang isang basurang produkto. Ang gas na ito ay na-trap init mula sa Araw sa isang malawak na rehiyon ng electromagnetic spectrum. Pinayagan din ang pagpasa ng ultraviolet radiation, kaya kasama sa mga salik na ito na idinagdag sa mayroon nang CO2, pinananatili nila ang planeta sa isang maaaring gamitin na temperatura.

Ang mga methanogens ay nakaligtas nang mas mahusay sa mas mataas na temperatura. Habang tumindi ang temperatura, napalaki rin ang pag-ikot ng tubig at ang pagguho ng bato. Ang proseso ng pagguho ng mga bato, kumukuha ng CO2 mula sa himpapawid. Sobra ang konsentrasyon ng methane at ng CO2 sa himpapawid ay naging pantay.

mga karagatang primitive

Ang kimika ng himpapawid ay sanhi ng mga polymula ng methane (bumubuo ng mga kadena ng mga molekulang methane na magkakaugnay) at bumubuo ng mga kumplikadong hydrocarbons. Ang mga hydrocarbons na ito ay pinagsama sa mga maliit na butil na, sa mataas na altitude, nakabuo sila ng orange mist.  Ang ulap ng organikong alikabok na ito ay nagbayad para sa epekto ng greenhouse sa pamamagitan ng pagsipsip ng nakikitang ilaw mula sa insidente na solar radiation at inilalabas ito pabalik sa kalawakan. Sa ganitong paraan, binawasan nito ang dami ng init na umaabot sa ibabaw ng planeta at nag-ambag sa paglamig ng klima at pagbagal ng paggawa ng methane.

Thermophilic methanogens

Ang mga thermophilic methanogens ay ang mga nakaligtas sa medyo mataas na mga saklaw ng temperatura. Para sa kadahilanang ito, nang nabuo ang mistong hydrocarbon, habang ang pandaigdigang temperatura ay lumamig at nabawasan, ang mga thermophilic methanogens ay hindi makakaligtas sa mga ganitong kondisyon. Na may isang mas malamig na klima at isang nakakapinsalang thermophilic methanogen populasyon, nagbago ang mga kondisyon sa planeta.

Mapapanatili lamang ng kapaligiran ang mga konsentrasyon ng methane ng napakataas kung methane ay nabuo sa mga bilis na maihahambing sa kasalukuyang. Gayunpaman, ang mga methanogens ay hindi nakabuo ng mas maraming methane tulad ng ginagawa ng mga tao sa aming mga gawaing pang-industriya.

methanogens

Thermophilic methanogens

Karaniwang kumakain ang mga methanogens ng hydrogen at CO2, na bumubuo ng methane bilang isang produktong basura. Ang ilan naman ay kumakain ng acetate at iba`t ibang mga compound mula sa anaerobic pagkasira ng organikong bagay. Iyon ang dahilan kung bakit, ngayon, methanogens Ang mga ito ay umunlad lamang sa tiyan ng mga ruminant, ang silt na pinagbabatayan ng pagbaha ng mga palayan at iba pang mga anoxic na kapaligiran. Ngunit dahil ang primitive na kapaligiran ay nagkulang ng oxygen, lahat ng hydrogen na ibinubuga ng mga bulkan ay naimbak sa mga karagatan at ginamit ng mga methanogens, dahil wala itong oxygen na ginagamit upang makabuo ng tubig.

Fog ng "anti greenhouse" na epekto

Dahil sa positibong siklo ng feedback na ito (mas mataas ang temperatura, mas maraming mga methanogens, mas maraming methane, mas maraming init, mas maraming temperatura ...) ang planeta ay naging isang mainit na greenhouse na tanging ang mga thermophilic microorganism lamang ang may kakayahang umangkop sa bagong kapaligiran. Gayunpaman, tulad ng nabanggit ko dati, isang ulap ay nabuo mula sa mga hydrocarbon na nagdala ng insidente na ultraviolet radiation paggawa ng cool na panahon. Sa ganitong paraan, ang produksyon ng methane ay natigil at ang temperatura at sangkap na atmospera ay magsisimulang tumatag.

hamog na hydrocarbon

Kung ihinahambing natin ang mga gabon sa Ang Titan, ang pinakamalaking satellite ng Saturn, nakikita natin na mayroon din itong parehong katangian na kulay kahel na naaayon sa siksik na layer ng mga hydrocarbon particle, na nabuo kapag ang methane ay tumutugon sa sikat ng araw. Gayunpaman, ang layer ng mga hydrocarbons na iyon ay gumagawa ng ibabaw ni Titan sa -179 degrees Celsius. Ang kapaligiran na ito ay mas malamig kaysa sa planetang Earth na naging sa buong kasaysayan nito.

Kung ang ulap ng hidrokarbon ng Daigdig ay umabot sa density na mayroon ang Titan, magpapalihis ito ng sapat na sikat ng araw upang mapigilan ang malakas na greenhouse na epekto ng methane. Ang buong ibabaw ng planeta ay nagyeyelo, kaya pinatay ang lahat ng mga methanogens. Ang pagkakaiba sa pagitan ng Titan at Lupa ay ang buwan ng Saturn na ito ay walang CO2 ni tubig, kaya't madaling madaling sumingaw ang methane.

Titan

Ang Titan, ang pinakamalaking satellite ng Saturn

Ang pagtatapos ng panahon ng methane

Ang ulap na nabuo mula sa methane ay hindi nagtagal magpakailanman. Nagkaroon ng tatlong mga glaciation mula nang maipaliwanag ng Proterozoic at methane kung bakit nangyari ito.

Ang unang glaciation ay tinatawag na Huronian glaciation at sa ilalim ng pinakalumang mga bato na matatagpuan sa ilalim ng mga glacial na deposito nito ay mayroong detritus ng uraninite at pyrite, dalawang mineral na nagpapahiwatig ng isang napakababang antas ng atmospheric oxygen. Gayunpaman, sa itaas ng mga layer ng glacial, isang namumulang sandstone ay sinusunod na naglalaman ng hematite, isang mineral na nabuo sa mga kapaligiran na mayaman sa oxygen. Ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang Huronian glaciation ay naganap nang tumpak noong ang mga antas ng oxygen sa atmospera ay unang nagsimulang mag-skyrocket.

Sa bagong kapaligirang ito na lalong mayaman sa oxygen, methanogens at iba pang mga anaerobic na organismo na dating nangibabaw sa planeta, unti-unting nawala o nakita na lalong nakakulong sa mga mas pinaghihigpitang tirahan. Sa katunayan, ang konsentrasyon ng methane ay mananatiling pareho o mas mataas kaysa sa ngayon, kung ang mga antas ng oxygen ay pinananatiling mas mababa.

glaciation

Ipinapaliwanag nito kung bakit sa Daigdig, sa panahon ng Proterozoic, walang mga glaciation para sa halos 1.500 bilyong taon, kahit na ang Sun ay medyo mahina pa rin. Napag-isipang posibilidad na ang pangalawang pagtaas ng atmospheric oxygen, o sa natunaw na sulpate, ay mag-uudyok din ng mga yugto ng glaciation, sa pamamagitan ng pagbawas ng proteksiyon na epekto ng methane.

Tulad ng nakikita mo, ang kapaligiran ng Earth ay hindi palaging katulad ng sa ngayon. Ito ay nangyari na wala ng oxygen (isang Molekyul na kailangan natin ngayon upang mabuhay) at kung saan kinokontrol ng methane ang klima at nangingibabaw sa planeta. Bukod dito, pagkatapos ng mga glaciation, ang konsentrasyon ng oxygen ay tumaas hanggang sa maging matatag at katumbas ng kasalukuyang isa, habang ang methane ay nabawasan sa mas pinaghihigpitan na mga lugar. Sa kasalukuyan, ang konsentrasyon ng methane ay dumarami dahil sa emissions mula sa mga aktibidad ng tao at nag-aambag sa epekto ng greenhouse at kasalukuyang pagbabago ng klima.


Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan ng *

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.