Užšalusi žemė – balta žemė

01 Gyvybės planetos spalva

Kosmose skraidant vis daugiau palydovų ar kosminių stočių, vis daugiau Žemės nuotraukų siunčiama atgal. Dažnai save apibūdiname kaip mėlynąją planetą, nes 70% Žemės ploto dengia vandenynai. Žemei šylant, ledynų tirpimo greitis Šiaurės ir Pietų ašigalyje spartėja, o jūros lygis ir toliau kils, ardydamas esamą žemę. Ateityje vandenyno plotas padidės, o Žemės klimatas taps vis sudėtingesnis. Šie metai labai karšti, kiti – labai šalti, užpernai – labai sausi, o metai po kitos liūties – pragaištingi. Visi sakome, kad žemė beveik netinkama žmonėms gyventi, bet iš tikrųjų tai tik nedidelis normalus žemės pokytis. Galingų gamtos dėsnių ir jėgų akivaizdoje žmogus yra niekas.

Kosmose skraidant vis daugiau palydovų ar kosminių stočių, vis daugiau Žemės nuotraukų siunčiama atgal. Dažnai save apibūdiname kaip mėlynąją planetą, nes 70% Žemės ploto dengia vandenynai. Žemei šylant, ledynų tirpimo greitis Šiaurės ir Pietų ašigalyje spartėja, o jūros lygis ir toliau kils, ardydamas esamą žemę. Ateityje vandenyno plotas padidės, o Žemės klimatas taps vis sudėtingesnis. Šie metai labai karšti, kiti – labai šalti, užpernai – labai sausi, o metai po kitos liūties – pragaištingi. Visi sakome, kad žemė beveik netinkama žmonėms gyventi, bet iš tikrųjų tai tik nedidelis normalus žemės pokytis. Galingų gamtos dėsnių ir jėgų akivaizdoje žmogus yra niekas.

1992 m. Kalifornijos technologijos instituto geologijos profesorius Josephas Kirschvinkas pirmą kartą pavartojo terminą „Sniego gniūžtės žemė“, kurį vėliau palaikė ir patobulino pagrindiniai geologai. Sniego gniūžtės žemė yra hipotezė, kurios šiuo metu negalima visiškai nustatyti, ir ji naudojama apibūdinti didžiausią ir sunkiausią ledynmetį Žemės istorijoje. Žemės klimatas buvo nepaprastai sudėtingas, vidutinė pasaulinė temperatūra siekė –40–50 laipsnių Celsijaus, iki taško, kai Žemė buvo tokia šalta, kad paviršiuje buvo tik ledas.

02 Sniego gniūžtės žemės ledo danga

Sniego gniūžtės Žemė tikriausiai atsirado neoproterozojuje (maždaug prieš 1–6 milijardus metų), priklausančiame Prekambrio proterozojaus periodui. Žemės istorija labai sena ir ilga. Anksčiau buvo sakoma, kad milijonus metų žmonijos istorija Žemei yra tik akies mirksnis. Dažnai manome, kad dabartinė Žemė yra tokia ypatinga žmogaus transformacijos metu, bet iš tikrųjų tai nėra nieko Žemės ir gyvybės istorijai. Mezozojaus, Archeano ir Proterozojaus eros (bendrai vadinamos kriptozojaus epochomis, kurios užima maždaug 4 milijardus metų iš Žemės 4,6 milijardo metų), ir Ediacaran laikotarpis neoproterozojaus eros proterozojaus eroje yra ypatingas gyvenimo Žemėje laikotarpis.

Sniego gniūžtės žemės laikotarpiu žemė buvo visiškai padengta sniegu ir ledu, be vandenynų ar sausumos. Šio laikotarpio pradžioje prie pusiaujo Žemėje buvo tik vienas žemės gabalas, vadinamas superkontinentu (Rodinija), o likusią teritorijos dalį sudarė vandenynai. Kai Žemė yra aktyvioje būsenoje, ugnikalniai toliau išsiveržia, jūros paviršiuje atsiranda daugiau uolienų ir salų, o sausumos plotas toliau plečiasi. Ugnikalnių išskiriamas anglies dioksidas apgaubia Žemę, sudarydamas šiltnamio efektą. Ledynai, kaip ir dabar, susitelkę šiauriniame ir pietiniame Žemės ašigalyje, negali uždengti sausumos šalia pusiaujo. Stabilizuojantis Žemės veiklai, ima mažėti ir ugnikalnių išsiveržimai, taip pat pradeda mažėti anglies dvideginio kiekis ore. Svarbus anglies dioksido absorbcijos veiksnys yra uolienų atmosferos poveikis. Pagal mineralinės sudėties klasifikaciją uolienos daugiausia skirstomos į silikatines ir karbonatines uolienas. Silikatinės uolienos sugeria atmosferos CO2 cheminio oro poveikio metu, o vėliau saugo CO2 CaCO3 pavidalu, sudarydamos geologinį laiko skalės anglies absorbcijos efektą (>1 milijonas metų). Karbonatinių uolienų atmosferos poveikis taip pat gali absorbuoti CO2 iš atmosferos, sudarydamas trumpesnės trukmės anglies absorbciją (<100 000 metų) HCO3 pavidalu.

Tai dinamiškas pusiausvyros procesas. Kai uolienų dūlėjimo absorbuojamas anglies dvideginio kiekis viršija vulkaninių emisijų kiekį, anglies dvideginio koncentracija atmosferoje pradeda sparčiai mažėti, kol visiškai sunaudojamos šiltnamio efektą sukeliančios dujos ir pradeda kristi temperatūra. Dviejų Žemės ašigalių ledynai pradeda laisvai plisti. Didėjant ledynų plotui, Žemės paviršiuje atsiranda vis daugiau baltų plotų, o saulės šviesą atgal į kosmosą atsispindi apsnigta Žemė, toliau didindama temperatūros kritimą ir paspartindama ledynų formavimąsi. Daugėja vėstančių ledynų – daugiau saulės spindulių atsispindi – toliau vėsta – daugiau baltųjų ledynų. Šio ciklo metu abiejų ašigalių ledynai palaipsniui užšaldo visus vandenynus, galiausiai sugyja žemynuose prie pusiaujo ir galiausiai sudaro didžiulį ledo sluoksnį, kurio storis viršija 3000 metrų, visiškai apvyniojantį Žemę į ledo ir sniego kamuoliuką. . Šiuo metu vandens garų keliamasis poveikis Žemei buvo žymiai sumažintas, o oras buvo ypač sausas. Saulės šviesa be baimės apšvietė Žemę, o vėliau atsispindėjo atgal. Dėl ultravioletinės spinduliuotės intensyvumo ir šaltos temperatūros Žemės paviršiuje negalėjo egzistuoti jokia gyvybė. Mokslininkai milijardus metų Žemę vadina „Baltąja žeme“ arba „Sniego gniūžte“

03 Sniego gniūžtės žemės tirpimas

Praėjusį mėnesį, kai kalbėjausi su savo draugais apie Žemę šiuo laikotarpiu, kažkas manęs paklausė: „Pagal šį ciklą Žemė visada turėtų būti užšalusi. Kaip vėliau ištirpo?' Tai yra didysis gamtos dėsnis ir savęs pataisymo galia.

Kadangi Žemė yra visiškai padengta iki 3000 metrų storio ledu, uolienos ir oras yra izoliuoti, o uolos negali absorbuoti anglies dioksido dėl oro sąlygų. Tačiau pačios Žemės aktyvumas vis tiek gali sukelti ugnikalnių išsiveržimus, pamažu į atmosferą išleidžiant anglies dvideginį. Mokslininkų skaičiavimais, jei norime, kad ledas Sniego gniūžtės žemėje ištirptų, anglies dioksido koncentracija turi būti maždaug 350 kartų didesnė už dabartinę koncentraciją Žemėje, o tai sudaro daugiau nei 13 % visos atmosferos (dabar 0,03 %). šis didėjimo procesas yra labai lėtas. Prireikė maždaug 30 milijonų metų, kad Žemės atmosfera sukauptų pakankamai anglies dioksido ir metano, sukeltų stiprų šiltnamio efektą. Ledynai ėmė tirpti, o žemynai prie pusiaujo ėmė atskleisti ledą. Atskleista žemė buvo tamsesnės spalvos nei ledas, sugerdama daugiau saulės šilumos ir sukeldama teigiamą grįžtamąjį ryšį. Žemės temperatūra toliau kilo, ledynai toliau mažėjo, atspindėdami mažiau saulės šviesos ir atidengdami daugiau uolienų, sugerdami daugiau šilumos, palaipsniui formuodami neužšąlančios upės... ir Žemė pradeda atsigauti!

Praėjusį mėnesį, kai kalbėjausi su savo draugais apie Žemę šiuo laikotarpiu, kažkas manęs paklausė: „Pagal šį ciklą Žemė visada turėtų būti užšalusi. Kaip vėliau ištirpo?' Tai yra didysis gamtos dėsnis ir savęs pataisymo galia.

Kadangi Žemė yra visiškai padengta iki 3000 metrų storio ledu, uolienos ir oras yra izoliuoti, o uolos negali absorbuoti anglies dioksido dėl oro sąlygų. Tačiau pačios Žemės aktyvumas vis tiek gali sukelti ugnikalnių išsiveržimus, pamažu į atmosferą išleidžiant anglies dvideginį. Mokslininkų skaičiavimais, jei norime, kad ledas Sniego gniūžtės žemėje ištirptų, anglies dioksido koncentracija turi būti maždaug 350 kartų didesnė už dabartinę koncentraciją Žemėje, o tai sudaro daugiau nei 13 % visos atmosferos (dabar 0,03 %). šis didėjimo procesas yra labai lėtas. Prireikė maždaug 30 milijonų metų, kad Žemės atmosfera sukauptų pakankamai anglies dioksido ir metano, sukeltų stiprų šiltnamio efektą. Ledynai ėmė tirpti, o žemynai prie pusiaujo ėmė atskleisti ledą. Atskleista žemė buvo tamsesnės spalvos nei ledas, sugerdama daugiau saulės šilumos ir sukeldama teigiamą grįžtamąjį ryšį. Žemės temperatūra toliau kilo, ledynai toliau mažėjo, atspindėdami mažiau saulės šviesos ir atidengdami daugiau uolienų, sugerdami daugiau šilumos, palaipsniui formuodami neužšąlančios upės... ir Žemė pradeda atsigauti!

Gamtos dėsnių ir Žemės ekologijos sudėtingumas gerokai pranoksta mūsų žmogaus supratimą ir vaizduotę. Atmosferos CO2 koncentracijos padidėjimas sukelia visuotinį atšilimą, o aukštesnė temperatūra sustiprina cheminį uolienų dūlėjimą. Taip pat didėja iš atmosferos absorbuoto CO2 kiekis, todėl slopinamas greitas atmosferos CO2 augimas ir visuotinis atšalimas, formuojantis neigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmą. Kita vertus, kai Žemės temperatūra žema, cheminio oro poveikio intensyvumas taip pat yra mažesnis, o atmosferos CO2 sugeriančio srautas yra labai ribotas. Dėl to gali kauptis vulkaninės veiklos ir uolienų metamorfizmo išskiriamas CO2, skatinantis Žemės vystymąsi šiltėjimo link ir neleidžiantis Žemės temperatūrai būti per žemai.

Šio pokyčio, kuris dažnai matuojamas milijardais metų, žmonės negali kontroliuoti. Būdami paprasti gamtos nariai, turėtume labiau prisitaikyti prie gamtos ir laikytis jos dėsnių, o ne keisti ar naikinti gamtą. Saugoti aplinką ir mylėti gyvybę – tai, ką turėtų daryti kiekvienas žmogus, kitaip mūsų laukia tik išnykimas.