Jäätynyt maa – valkoinen maa

01 Elämän planeetan väri

Kun avaruudessa lentävät yhä useammat satelliitit tai avaruusasemat, yhä enemmän kuvia maasta lähetetään takaisin. Kuvailemme itseämme usein siniseksi planeettaksi, koska 70 % maapallon pinta-alasta on valtamerten peitossa. Kun maa lämpenee, jäätiköiden sulamisnopeus pohjois- ja etelänavalla kiihtyy, ja merenpinta jatkaa nousuaan, mikä kuluttaa olemassa olevaa maata. Tulevaisuudessa valtamerten pinta-ala kasvaa ja maapallon ilmasto muuttuu yhä monimutkaisemmaksi. Tämä vuosi on erittäin kuuma, ensi vuosi on erittäin kylmä, viime vuosi on erittäin kuiva, ja seuraavan vuoden myrsky on tuhoisa. Me kaikki sanomme, että maapallo on melkein sopimaton ihmisasutukseen, mutta itse asiassa tämä on vain pieni normaali muutos maan päällä. Luonnon voimakkaiden lakien ja voimien edessä ihminen ei ole mitään.

Kun avaruudessa lentävät yhä useammat satelliitit tai avaruusasemat, yhä enemmän kuvia maasta lähetetään takaisin. Kuvailemme itseämme usein siniseksi planeettaksi, koska 70 % maapallon pinta-alasta on valtamerten peitossa. Kun maa lämpenee, jäätiköiden sulamisnopeus pohjois- ja etelänavalla kiihtyy, ja merenpinta jatkaa nousuaan, mikä kuluttaa olemassa olevaa maata. Tulevaisuudessa valtamerten pinta-ala kasvaa ja maapallon ilmasto muuttuu yhä monimutkaisemmaksi. Tämä vuosi on erittäin kuuma, ensi vuosi on erittäin kylmä, viime vuosi on erittäin kuiva, ja seuraavan vuoden myrsky on tuhoisa. Me kaikki sanomme, että maapallo on melkein sopimaton ihmisasutukseen, mutta itse asiassa tämä on vain pieni normaali muutos maan päällä. Luonnon voimakkaiden lakien ja voimien edessä ihminen ei ole mitään.

Vuonna 1992 California Institute of Technologyn geologian professori Joseph Kirschvink käytti ensin termiä "Lumipallomaa", jota myöhemmin tukivat ja paransivat suuret geologit. Snowball Earth on hypoteesi, jota ei tällä hetkellä voida täysin määrittää ja jota käytetään kuvaamaan maapallon historian suurinta ja ankariinta jääkautta. Maan ilmasto oli äärimmäisen monimutkainen, ja maapallon keskilämpötila oli -40-50 celsiusastetta, niin että maapallo oli niin kylmä, että pinnalla oli vain jäätä.

02 Lumipallomaan jääpeite

Lumipallomaa esiintyi luultavasti uusproterotsoiikissa (noin 1-6 miljardia vuotta sitten), joka kuului prekambrian proterotsoiseen ajanjaksoon. Maan historia on hyvin vanha ja pitkä. Aiemmin sanottiin, että ihmiskunnan miljoonien vuosien historia on vain silmänräpäys maapallolle. Ajattelemme usein, että nykyinen maapallo on niin erityinen ihmisen muuttuessa, mutta itse asiassa se ei ole mitään maan ja elämän historialle. Mesotsoinen, arkeinen ja proterotsooinen aikakausi (tunnetaan yhteisesti kryptotsooisena aikakautena, joka vie noin 4 miljardia vuotta maapallon 4,6 miljardista vuodesta) ja Ediacaran aikakausi proterotsoisen aikakauden uusproterotsooisen aikakauden aikana ovat erityinen elämänjakso maapallolla.

Snowball Earth -kauden aikana maa oli kokonaan lumen ja jään peitossa, eikä siellä ollut valtameriä tai maata. Tämän ajanjakson alussa maapallolla oli vain yksi maa, jota kutsutaan supermantereeksi (Rodinia), lähellä päiväntasaajaa, ja loput alueesta olivat valtameriä. Kun maapallo on aktiivisessa tilassa, tulivuoret purkautuvat edelleen, meren pinnalle ilmaantuu lisää kiviä ja saaria ja maa-ala jatkaa laajentumistaan. Tulivuorten vapauttama hiilidioksidi ympäröi maapallon ja muodostaa kasvihuoneilmiön. Jäätiköt, kuten nytkin, ovat keskittyneet maan pohjois- ja etelänavalle, eivätkä pysty peittämään maata lähellä päiväntasaajaa. Maan toiminnan vakiintuessa myös tulivuorenpurkaukset alkavat vähentyä, ja myös hiilidioksidin määrä ilmassa alkaa vähentyä. Tärkeä tekijä hiilidioksidin imeytymisessä on kiven rapautuminen. Mineraalikoostumusluokituksen mukaan kivet jaetaan pääasiassa silikaattikiviin ja karbonaattikiviin. Silikaattikivet absorboivat ilmakehän hiilidioksidia kemiallisen sään aikana ja varastoivat sitten hiilidioksidia CaCO3:n muodossa muodostaen geologisen aika-asteikon hiilinieluvaikutuksen (>1 miljoona vuotta). Karbonaattikiven rapautuminen voi myös sitoa hiilidioksidia ilmakehästä muodostaen lyhyemmän aikavälin hiilinielun (<100000 vuotta) HCO3-:n muodossa.

Tämä on dynaaminen tasapainoprosessi. Kun kiven rapautumisesta absorboituneen hiilidioksidin määrä ylittää vulkaanisten päästöjen määrän, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus alkaa laskea nopeasti, kunnes kasvihuonekaasut kuluvat kokonaan ja lämpötilat alkavat laskea. Jäätiköt maan kahdella navalla alkavat levitä vapaasti. Kun jäätiköiden pinta-ala kasvaa, maan pinnalla on yhä enemmän valkoisia alueita ja luminen maa heijastuu auringonvalosta takaisin avaruuteen, mikä entisestään pahentaa lämpötilan laskua ja kiihdyttää jäätiköiden muodostumista. Jäähtyvien jäätiköiden määrä lisääntyy – enemmän auringonvaloa heijastuu – jäähtyy edelleen – enemmän valkoisia jäätiköitä. Tässä kierrossa molempien navojen jäätiköt jäädyttävät vähitellen kaikki valtameret, lopulta parantuvat mantereilla lähellä päiväntasaajaa ja muodostavat lopulta valtavan yli 3000 metrin paksuisen jääkerroksen, joka käärii maapallon kokonaan jää- ja lumepalloksi. . Tällä hetkellä vesihöyryn nostovaikutus maapallolle väheni merkittävästi ja ilma oli poikkeuksellisen kuivaa. Auringonvalo paistoi maan päällä ilman pelkoa ja heijastui sitten takaisin. Ultraviolettisäteilyn voimakkuus ja kylmä lämpötila tekivät mahdottomaksi elämän olemassaolon maan pinnalla. Tiedemiehet kutsuvat maapalloa miljardeja vuosia "valkoiseksi maaksi" tai "lumipallomaaksi".

03 Lumipallomaan sulaminen

Viime kuussa, kun puhuin ystävilleni maapallosta tänä aikana, joku kysyi minulta: 'Tämän syklin mukaan maapallon pitäisi aina olla jäässä. Miten se myöhemmin suli?' Tämä on suuri luonnonlaki ja itsensä korjaamisen voima.

Koska maapallo on kokonaan jopa 3000 metrin paksuisen jään peitossa, kivet ja ilma ovat eristettyjä, eivätkä kivet pysty absorboimaan hiilidioksidia sään vaikutuksesta. Maan aktiivisuus voi kuitenkin edelleen johtaa tulivuorenpurkauksiin, jotka vapauttavat hitaasti hiilidioksidia ilmakehään. Tiedemiesten laskelmien mukaan, jos haluamme Lumipallomaan jään liukenevan, hiilidioksidipitoisuuden on oltava noin 350 kertaa suurempi kuin maan nykyinen pitoisuus, mikä muodostaa yli 13 % koko ilmakehästä (nyt 0,03 %). tämä kasvuprosessi on hyvin hidas. Kesti noin 30 miljoonaa vuotta, ennen kuin maapallon ilmakehään kertyi tarpeeksi hiilidioksidia ja metaania, mikä muodosti voimakkaan kasvihuoneilmiön. Jäätiköt alkoivat sulaa, ja päiväntasaajaa lähellä olevat mantereet alkoivat paljastaa jäätä. Paljastunut maa oli väriltään tummempi kuin jää, joka absorboi enemmän auringon lämpöä ja sai aikaan positiivisen palautteen. Maan lämpötila nousi entisestään, jäätiköt laskivat edelleen heijastaen vähemmän auringonvaloa ja paljastaen enemmän kiviä, imevät enemmän lämpöä, muodostaen vähitellen jäätymättömiä jokia… ja maa alkaa toipua!

Viime kuussa, kun puhuin ystävilleni maapallosta tänä aikana, joku kysyi minulta: 'Tämän syklin mukaan maapallon pitäisi aina olla jäässä. Miten se myöhemmin suli?' Tämä on suuri luonnonlaki ja itsensä korjaamisen voima.

Koska maapallo on kokonaan jopa 3000 metrin paksuisen jään peitossa, kivet ja ilma ovat eristettyjä, eivätkä kivet pysty absorboimaan hiilidioksidia sään vaikutuksesta. Maan aktiivisuus voi kuitenkin edelleen johtaa tulivuorenpurkauksiin, jotka vapauttavat hitaasti hiilidioksidia ilmakehään. Tiedemiesten laskelmien mukaan, jos haluamme Lumipallomaan jään liukenevan, hiilidioksidipitoisuuden on oltava noin 350 kertaa suurempi kuin maan nykyinen pitoisuus, mikä muodostaa yli 13 % koko ilmakehästä (nyt 0,03 %). tämä kasvuprosessi on hyvin hidas. Kesti noin 30 miljoonaa vuotta, ennen kuin maapallon ilmakehään kertyi tarpeeksi hiilidioksidia ja metaania, mikä muodosti voimakkaan kasvihuoneilmiön. Jäätiköt alkoivat sulaa, ja päiväntasaajaa lähellä olevat mantereet alkoivat paljastaa jäätä. Paljastunut maa oli väriltään tummempi kuin jää, joka absorboi enemmän auringon lämpöä ja sai aikaan positiivisen palautteen. Maan lämpötila nousi entisestään, jäätiköt laskivat edelleen heijastaen vähemmän auringonvaloa ja paljastaen enemmän kiviä, imevät enemmän lämpöä, muodostaen vähitellen jäätymättömiä jokia… ja maa alkaa toipua!

Luonnonlakien ja maapallon ekologian monimutkaisuus ylittää paljon ihmisen ymmärryksemme ja mielikuvitustamme. Ilmakehän CO2-pitoisuuden nousu johtaa maapallon lämpenemiseen ja kohonneet lämpötilat lisäävät kivien kemiallista rapautuminen. Myös ilmakehästä absorboituneen CO2:n määrä kasvaa, mikä estää ilmakehän CO2:n nopean kasvun ja johtaa globaaliin jäähtymiseen, mikä muodostaa negatiivisen takaisinkytkentämekanismin. Toisaalta, kun maapallon lämpötila on alhainen, kemiallisen sään intensiteetti on myös alhaisemmalla tasolla ja ilmakehän CO2:n imeytymisvirta on hyvin rajallinen. Tulivuoren toiminnan ja kiven muodonmuutosten aiheuttama hiilidioksidi voi kertyä, mikä edistää maapallon kehitystä kohti lämpenemistä ja estää maapallon lämpötilan laskemisen liian alhaiseksi.

Tämä muutos, jota usein mitataan miljardeissa vuosissa, ei ole jotain, jota ihmiset eivät voi hallita. Tavallisina luonnon jäseninä meidän pitäisi tehdä enemmän sopeutua luontoon ja mukautua sen lakeihin sen sijaan, että muuttaisimme tai tuhoaisimme luontoa. Jokaisen ihmisen tulee suojella ympäristöä ja rakastaa elämää, muuten meitä uhkaa vain sukupuutto.