Gwałtowne i obszerne erupcje wulkaniczne około 252 milionów lat temu można powiązać z masowym wyginięciem. z www.shutterstock.com, CC BY-ND

Wszyscy zajmują się redukcją śladu węglowego, zerową emisją, sadzeniem zrównoważonych upraw na biodiesel itp. Czy to prawda, co mówią posty internetowe, że erupcja wulkanu na kilka tygodni spowoduje, że wszystkie nasze wysiłki staną się nieważne?

Pretekst do tego pytania jest zrozumiały. Siły natury są tak potężne i działają na taką skalę, że ludzkie wysiłki, aby wpłynąć na naszą planetę, mogą wydawać się bezcelowe.

Jeśli jedna erupcja wulkanu może zmienić nasz klimat do tego stopnia, że ​​nasz świat szybko stanie się „lodownią” lub „cieplarnią”, to może nasze wysiłki na rzecz łagodzenia antropogenicznych zmian klimatu to strata czasu?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy zbadać, w jaki sposób uformowała się nasza atmosfera i jakie są dowody geologiczne na wywołane przez wulkan zmiany klimatu. Musimy także spojrzeć na najnowsze dane porównujące wulkaniczne i ludzkie emisje gazów cieplarnianych.

W zapisie geologicznym istnieją dowody na katastrofalne zmiany klimatu wynikające z bardzo dużych, przedłużających się erupcji wulkanicznych. Jednak w ostatnim czasie dowiedzieliśmy się, że emisje wulkaniczne mogą prowadzić do krótkotrwałego chłodzenia i długoterminowego ocieplenia. A dowodem zabójstwa jest to, że emisje gazów cieplarnianych wywołane przez człowieka znacznie przekraczają emisje z działalności wulkanicznej, szczególnie od 1950 r.

Wykuwanie ziemskiej atmosfery

Wróćmy do pierwszych zasad i spójrzmy skąd pochodzi nasza atmosfera. Ziemia ma 4.56 miliarda lat. Panuje powszechna zgoda co do tego, że atmosfera ziemska wynika z trzech głównych procesów:

1. pozostałości pierwotnych gazów mgławicy słonecznej z czasów najwcześniejszego powstania planety

2. odgazowanie wnętrza Ziemi od wydarzeń wulkanicznych i powiązanych

3. produkcja tlenu z fotosyntezy.

Z biegiem czasu odnotowano także wkład komet i zderzeń asteroid. Spośród tych procesów wewnętrzne odgazowanie planetarne jest najważniejszym procesem generującym atmosferę, szczególnie podczas pierwszego z czterech eonów historii Ziemi, gorący Hadean.

Erupcje wulkanów przyczyniły się do tego procesu od tego czasu i dostarczyły większość naszej atmosfery, a tym samym klimatu w naszej atmosferze.

Dalej jest kwestia erupcji wulkanów i ich wpływu na klimat. Klimat Ziemi zmienił się w czasie geologicznym. Były okresy wolna od lodu „cieplarnia Ziemia”. Niektórzy twierdzą, że poziom mórz był 200 do 400 metrów wyżej niż dziś znaczna część kontynentów ziemskich była zanurzona pod poziomem morza.

W innych przypadkach podczas „śnieżka Ziemia”, Nasza planeta była pokryta lodem nawet na równiku.

Jaki wpływ mają erupcje wulkaniczne na tę zmianę klimatu? Jako przykład dużego wpływu niektórzy naukowcy łączą masowe wyginięcie z poważnymi erupcjami wulkanicznymi.

Najbardziej znanym takim skojarzeniem jest erupcja wulkanów, które wytworzyły Pułapki Syberyjskie. Jest to duży region z grubymi sekwencjami skał wulkanicznych, około 2.5 do 4 milionów kilometrów kwadratowych, na obszarze we wschodnich prowincjach Rosji. Gwałtowne i obszerne erupcje wulkaniczne około 252 milionów lat temu uwolniły wystarczającą ilość aerozoli siarczanowych i dwutlenku węgla, aby wywołać krótkotrwałe zimy wulkaniczne i długotrwałe ocieplenie klimatu w okresie 10 tysięcy lat.

Erupcje Syberyjskiej Pułapki były czynnik przyczynowy największego zdarzenia masowego wymierania na Ziemi (pod koniec okresu permu), kiedy 96% morskich gatunków Ziemi i 70% życia lądowego przestało istnieć.

Naturalne zmiany klimatu w ciągu ostatnich 100 milionów lat

Dowody geologiczne wskazują, że procesy naturalne mogą radykalnie zmienić klimat Ziemi. Ostatnio (pod względem geologicznym) w ciągu ostatnich 100 milionów lat wody dna oceanu ochłodziły się, spadły poziomy mórz i podniósł się lód. W tym okresie pojawiły się również zaklęcia cieplejszej Ziemi, najprawdopodobniej spowodowane (naturalnym) szybkim uwalnianiem się gazów cieplarnianych.

Homo sapiens ewoluował w ciągu ostatnich kilku milionów lat, głównie w epoce lodowcowej, kiedy pokrywy lodowe o grubości do dwóch kilometrów pokrywały duże obszary północnych kontynentów, a poziomy mórz były o ponad 100 metrów niższe niż obecnie. Okres ten zakończył się 10,000 XNUMX lat temu, kiedy rozpoczął się nasz nowoczesny okres ocieplenia.

Cykle astronomiczne, które prowadzą do zmian klimatu, są dobrze rozumiane - na przykład cykle Milankovitcha, które wyjaśniają zmiany na orbicie Ziemi wokół Słońca oraz okresowe kiwanie / kołysanie się osi Ziemi. Wszystkie geologiczne i tektoniczne przyczyny tego ogólnego długoterminowego chłodzenia Ziemi są mniej zrozumiałe. Hipotezy obejmują wkład wulkanów i procesy związane z rozwojem Himalajów i Tybetu (sprzed 55 milionów lat).

Specyficzne erupcje wulkaniczne i wpływ klimatu

Naukowcy badali konkretne erupcje wulkaniczne i zmiany klimatu. Góra Pinatubo (Filipiny) spowodowało jedną z większych erupcji w ostatnim czasie w 1991 r., Uwalniając do stratosfery 20 milionów ton dwutlenku siarki i cząstek popiołu.

Te większe erupcje redukują promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi, niższe temperatury w niższej troposferze i zmieniają wzorce cyrkulacji atmosferycznej. W przypadku Pinatubo globalne temperatury troposferyczne spadły nawet o 4 ° C, ale zimy na półkuli północnej ociepliły się.

Wulkany wybuchają mieszaniną gazów, w tym gazów cieplarnianych, aerozoli i gazów, które mogą reagować z innymi składnikami atmosferycznymi. Reakcje atmosferyczne z gazami wulkanicznymi mogą szybko wytwarzać substancje, takie jak kwas siarkowy (i powiązane siarczany), które działają jak aerozole, chłodząc atmosferę.

Długotrwałe dodawanie dwutlenku węgla ma wpływ na ocieplenie. Erupcje wulkanów na większą skalę, których chmury popiołu osiągają poziomy stratosfery, mają największy wpływ na klimat: im dłuższy i dłuższy okres erupcji, tym większe są oddziaływania.

Uważa się, że tego rodzaju erupcje miały miejsce częściowa przyczyna okresu małej epoki lodowcowej, globalne chłodzenie o temperaturze około 0.5 ° C, które trwało od 15 do końca XIX wieku. Super wulkany, takie jak Yellowstone (USA), Toba (Indonezja) i Taupo (Nowa Zelandia) mogą teoretycznie wywoływać erupcje o bardzo dużej objętości, które mają znaczący wpływ na klimat, ale nie ma pewności, jak długo te erupcje wpływają na klimat.

Być może najsilniejszym dowodem na to, czy nasze (ludzkie) emisje lub wulkany mają większy wpływ na klimat, jest skala produkcji gazów cieplarnianych. Od 2015 r. Globalne antropogeniczne emisje dwutlenku węgla wynoszą około 35–37 mld ton rocznie. Roczna wulkaniczna emisja CO₂ wynosi około 200 milionów ton.

W 2018 r. Antropogeniczne emisje CO₂ były 185 razy wyższe niż emisje wulkaniczne. To zdumiewająca statystyka i jeden z czynników przekonujących niektórych geologów i przyrodników do zaproponowania nowej epoki geologicznej zwanej antropocenem w uznaniu, że ludzie przekraczają wpływ wielu naturalnych procesów globalnych, szczególnie od lat 1950. XX wieku.

Istnieją dowody na to, że wulkany silnie wpływały na klimat w geologicznych skalach czasowych, ale w szczególności od 1950 r. Homo sapiens który miał jak dotąd największy wpływ na klimat. Nie rezygnujmy z naszych dążeń do redukcji emisji CO₂. Wulkany mogą nie uratować dnia.

O autorze

Michael Petterson, profesor geologii, Auckland University of Technology

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć

Joseph Romm
Podstawowy element tego, co będzie decydującym zagadnieniem naszych czasów, Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć® to przejrzysty przegląd nauki, konfliktów i implikacji naszej ocieplającej się planety. Joseph Romm, główny doradca naukowy National Geographic Lata życia niebezpiecznie serial i jeden z „100 ludzi, którzy zmieniają Amerykę” Rolling Stone'a ” Zmiana klimatu oferuje przyjazne dla użytkownika, rygorystyczne naukowo odpowiedzi na najtrudniejsze (i powszechnie upolitycznione) pytania dotyczące tego, co klimatolog Lonnie Thompson uznał za „jasne i aktualne zagrożenie dla cywilizacji”. Dostępne na Amazon

Zmiany klimatu: Nauka o globalnym ociepleniu i nasza przyszłość energetyczna Drugie wydanie

autor: Jason Smerdon
To drugie wydanie Zmiana klimatu jest dostępnym i kompleksowym przewodnikiem po nauce stojącej za globalnym ociepleniem. Znakomicie zilustrowany tekst jest skierowany do studentów na różnych poziomach. Edmond A. Mathez i Jason E. Smerdon przedstawiają obszerne, pouczające wprowadzenie do nauki, które leży u podstaw naszego zrozumienia systemu klimatycznego i wpływu działalności człowieka na ocieplenie naszej planety. Mathez i Smerdon opisują role atmosfery i oceanu baw się w naszym klimacie, przedstaw koncepcję bilansu promieniowania i wyjaśnij zmiany klimatu, które miały miejsce w przeszłości. Opisują również działania człowieka mające wpływ na klimat, takie jak emisje i wylesianie gazów cieplarnianych i aerozoli, a także skutki zjawisk naturalnych.  Dostępne na Amazon

Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny

autor: Blair Lee, Alina Bachmann
Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny wykorzystuje tekst i osiemnaście praktycznych zajęć wyjaśnianie i nauczanie nauki o globalnym ociepleniu i zmianach klimatu, o tym, jak ludzie są odpowiedzialni oraz o tym, co można zrobić, aby spowolnić lub zatrzymać tempo globalnego ocieplenia i zmian klimatu. Ta książka jest kompletnym, kompleksowym przewodnikiem po niezbędnym temacie środowiskowym. Tematy omówione w tej książce obejmują: w jaki sposób cząsteczki przenoszą energię ze słońca do ogrzania atmosfery, gazy cieplarniane, efekt cieplarniany, globalne ocieplenie, rewolucję przemysłową, reakcję spalania, pętle sprzężenia zwrotnego, związek między pogodą a klimatem, zmianę klimatu, pochłaniacze dwutlenku węgla, wymieranie, ślad węglowy, recykling i energia alternatywna. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.