Животът на Земята е преживял огромни промени в климата, от топъл период преди близо 450 милиона години, когато голяма част от днешните територии на САЩ са били под вода, до последния ледников период от преди 20 000 години, когато Нова Англия е била погребана под дебел цяла миля ледник. И въпреки че климатичните промени водят до масово измиране, животът продължава.
Този факт си остава неразгадана мистерия и до днес. Климатични промени са превърнали Венера в изпепеляващ ад, но на Земята никога не е ставало толкова студено или толкова горещо, че животът да изчезне напълно. Дори и в най-бурните моменти, планетата ни е оставала последно убежище, синьо-зелена спасителна лодка насред враждебните условия на космоса. Защо ?
От дълго време учените лансират идеята, че планетарният термостат държи под контрол климатичните промени. Ново изследване, публикувано в Geochemical Perspectives Letters ни дава първите по рода си доказателства за неговото съществуване.
“Климатът трябва да е сравнително ограничен. Не трябва да се променя твърде много, защото иначе животът ще изчезне. Трябва да има някакъв механизъм, който пречи на климата съвсем да полудее”, казва Филип Поуг фон Страндман, геохимик от University College в Лондон и един от авторите на изследването.
Ето как работи механизмът: въглеродният диоксид улавя топлина, поддържайки приятни условия на Земята. Спадът в стойностите на въглердния диоксид ще предизвика нов ледников период, а увеличението ще изпържи планетата. Земята регулира нивата на парниковия газ чрез изветряне. Въглеродният диоксид в атмосферата се разтваря в морската вода и реагира със скалите, при което се образува бикарбонат.
“Ако скала бъде разтворена във вода – речна или дъждовна – въглероден диоксид от атмосферата ще попадне във водата и ще образува бикарбонат. Чрез реките той ще попадне в океаните, където ще реагира с калция и ще формира варовик. Така ще остане заключен в скалите”, обяснява Поуг фон Страндман.
Глобалният термостат реагира на студа и топлината. Топлината задейства химични реакции, при които скалите и дъждовната вода водят до по-бързо намаляване на стойностите на въглеродния диоксид, охлаждайки по този начин планетата. Ниските температури забавят този процес, попречвайки на планетата да се охлади твърде бързо.
Въглеродният диоксид уловен във варовика, в крайна сметка ще се върне в атмосферата. Той ще бъде изместен под земната кора, в резултат на движенията на тектоничните плочи и ще стане част от земната мантия. Там газът ще се отдели от варовика и ще бъде изхвърлен в атмосферата чрез вулканичните изригвания.
През топлите периоди, в резултат на изветрянето атмосферата губи въглероден диоксид с по-бързи темпове. Това води до спад в общите стойности на газа, охлаждайки планетата. През студените периоди, вулканите увеличават въглеродния диоксид по-бързо и затоплят Земята. В продължение на десетилетия учените подозираха, че случаят е именно такъв, но им липсваха доказателства.
Поуг фон Страндман и колегите му се опитали да открият доказателства във варовиковите депозити, съдържащи литиеви изотопи, попаднали там в резултат на изветряне. Концентрацията на литий варира в различните слоеве на варовика. По-високо съдържание на литий е характерно за по-топлите периоди на планетата.
Разбира се, върху глобалния климат влияе не само изветрянето. Климатът реагира и на промени в слънчевата активност и растителната покривка. Растенията поглъщат въглероден диоксид от атмосферата и охлаждат планетата, но ефектът им е ограничен. Обикновено когато растенията умират и гният, запасите им от въглерод се връщат обратно в атмосферата. Това означава, че растенията са оформяли климата на Земята в значително по-малка степен от изветрянето.
Именно изветрянето е причината, планетата ни да не прилича на Венера, където покачващите се нива на въглероден диоксид правят условията негостопориемни за каквито и да е форми на живот. Днес Венера, чиято атмосфера се състои почти изцяло от въглероден диоксид, се отличава със средни температури от над 430 градуса по Целзий.
“До известна степен взаимодействието на течната вода със скалите поддържа климата на Земята стабилен през дълги периоди от време”, казва Поуг фон Страндман. Това не би могло да ни послужи като утеха, когато стане въпрос за предизвиканите от човешка дейност климатични промени. Изветрянето променя климата постепенно, в продължение на хиляди години.
“Знаем, че изветрянето ще се увеличи със затоплянето на планетата. Ще изминат поне 100 000 години преди климатът да се възстанови до прединдустриалното си състояние”, добавя ученият. Изгаряйки въглища, природен газ и нефт, човечеството ускорява промените в климата с десетилетия.
Изследователите се опитват да установят дали биха могли да повлияят на този процес изкуствено, така че да елиминират по-бързо въглеродния диоксид. “Вземате много фина силикатна скала и я разпръсквате върху полетата по цялата планета. Колкото по-фина е скалата, толкова по-бързо се разтваря и по-бързо елиминира въглеродния диоксид.”, казва Поуг фон Страндман. За съжаление този метод е все още в експерименталната си фаза, при товя няма гаранции, че ще успее да се пребори ефективно с климатичните промени.
“В момента се провеждат множество експерименти, чиято цел е да установят какъв би бил оптималния размер на скалните зърна и какви биха били последиците от разпръскването на толкова много скала из полетата”, казва Поуг фон Страндман.
Вглеждайки се геологичното минало на Земята, учените биха могли за определят последиците от ускореното изветряне. Историята сочи, че увеличеното количество бикарбонати в океана може да предизвика бърз цъфтеж на водораслите. Планктонът поглъща кислорода във водата, карайки другите морски обитатели да се задушат.
Макар климатът на Земята непрекъснато да се променя, животът продължава, удържайки на температурните промени. Бързото затопляне, предизвикано от изгарянето на изкопаеми горива ще направи живота на планетата много по-труден. Нужно е да намалим отделянето на въглерод в атмосферата, за да гарантираме, че Земята ще остане гостоприемна за нашия вид.
“Климатът на Земята варира. Променял се е и в миналото. Проблемът е че всички големи промени са последвани от масово измиране”, казва Поуг фон Страндман.
Източник: popsci.com
