Smrznuta Zemlja – Bijela Zemlja

01 Boja Planeta života

Uz sve više satelita ili svemirskih stanica koje lete u svemir, sve više fotografija Zemlje šalje se natrag. Često se opisujemo kao plavi planet jer je 70% površine Zemlje prekriveno oceanima. Kako se Zemlja zagrijava, brzina otapanja ledenjaka na Sjevernom i Južnom polu se ubrzava, a razine mora nastavit će rasti, erodirajući postojeće kopno. U budućnosti će područje oceana postajati sve veće, a klima na Zemlji sve složenija. Ova godina je jako vruća, iduća je jako hladna, pretprošla je jako sušna, a godina nakon sljedeće kišne oluje je katastrofalna. Svi mi kažemo da je zemlja gotovo neprikladna za ljudsko stanovanje, ali zapravo, ovo je samo mala normalna promjena na zemlji. Pred moćnim zakonima i silama prirode, ljudska bića su ništa.

Uz sve više satelita ili svemirskih stanica koje lete u svemir, sve više fotografija Zemlje šalje se natrag. Često se opisujemo kao plavi planet jer je 70% površine Zemlje prekriveno oceanima. Kako se Zemlja zagrijava, brzina otapanja ledenjaka na Sjevernom i Južnom polu se ubrzava, a razine mora nastavit će rasti, erodirajući postojeće kopno. U budućnosti će područje oceana postajati sve veće, a klima na Zemlji sve složenija. Ova godina je jako vruća, iduća je jako hladna, pretprošla je jako sušna, a godina nakon sljedeće kišne oluje je katastrofalna. Svi mi kažemo da je zemlja gotovo neprikladna za ljudsko stanovanje, ali zapravo, ovo je samo mala normalna promjena na zemlji. Pred moćnim zakonima i silama prirode, ljudska bića su ništa.

Godine 1992. Joseph Kirschvink, profesor geologije na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, prvi je upotrijebio izraz "Zemlja grudve snijega", koji su kasnije podržali i poboljšali vodeći geolozi. Snowball Earth je hipoteza koja se trenutno ne može u potpunosti utvrditi, a koristi se za opisivanje najvećeg i najtežeg ledenog doba u povijesti Zemlje. Klima na Zemlji bila je izuzetno složena, s prosječnom globalnom temperaturom od -40-50 stupnjeva Celzijusa, do točke kada je Zemlja bila toliko hladna da je površina imala samo led.

02 Ledeni pokrivač Snowball Zemlje

Snježna Zemlja vjerojatno se dogodila u neoproterozoiku (prije otprilike 1-6 milijardi godina), što pripada proterozojskom razdoblju pretkambrija. Povijest Zemlje vrlo je stara i duga. Prije je rečeno da su milijuni godina ljudske povijesti samo treptaj oka za Zemlju. Često mislimo da je sadašnja Zemlja toliko posebna pod ljudskom transformacijom, ali zapravo, to nije ništa u odnosu na povijest Zemlje i života. Mezozoik, arhej i proterozoik (zajednički poznati kao kriptozoik, koji zauzimaju otprilike 4 milijarde godina od Zemljinih 4,6 milijardi godina), te edijakarsko razdoblje u neoproterozoiku. Proterozoik je posebno razdoblje života na Zemlji.

Tijekom razdoblja Snowball Zemlje tlo je bilo potpuno prekriveno snijegom i ledom, bez oceana ili kopna. Na početku ovog razdoblja postojao je samo jedan komad kopna na Zemlji koji se zvao superkontinent (Rodinija) u blizini ekvatora, a ostatak područja činili su oceani. Kad je Zemlja u aktivnom stanju, vulkani nastavljaju eruptirati, na površini mora pojavljuje se više stijena i otoka, a kopno se nastavlja širiti. Ugljični dioksid koji emitiraju vulkani obavija Zemlju stvarajući efekt staklenika. Ledenjaci su, kao i sada, koncentrirani na sjevernom i južnom polu Zemlje, ne mogu pokriti kopno u blizini ekvatora. Kako se Zemljina aktivnost stabilizira, vulkanske erupcije se također počinju smanjivati, a količina ugljičnog dioksida u zraku također se počinje smanjivati. Važan doprinos apsorpciji ugljičnog dioksida je trošenje stijena. Prema klasifikaciji mineralnog sastava stijene se uglavnom dijele na silikatne stijene i karbonatne stijene. Silikatne stijene apsorbiraju atmosferski CO2 tijekom kemijskog trošenja, a zatim pohranjuju CO2 u obliku CaCO3, stvarajući učinak ponora ugljika na geološkoj vremenskoj skali (>1 milijun godina). Istrošenje karbonatnih stijena također može apsorbirati CO2 iz atmosfere, stvarajući kraći vremenski ponor ugljika (<100 000 godina) u obliku HCO3-.

Ovo je proces dinamičke ravnoteže. Kada količina ugljičnog dioksida apsorbiranog trošenjem stijena premaši količinu vulkanskih emisija, koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi počinje se brzo smanjivati, sve dok se staklenički plinovi potpuno ne potroše i temperature počnu padati. Ledenjaci na dva pola Zemlje počinju se slobodno širiti. Kako se površina ledenjaka povećava, sve je više bijelih područja na Zemljinoj površini, a sunčeva svjetlost se odbija natrag u svemir od strane snježne Zemlje, što dodatno pogoršava pad temperature i ubrzava formiranje ledenjaka. Povećava se broj ledenjaka koji se hlade – više se odbija sunčeva svjetlost – daljnje hlađenje – više bijelih ledenjaka. U ovom ciklusu, ledenjaci na oba pola postupno zamrzavaju sve oceane, na kraju zacjeljuju na kontinentima u blizini ekvatora, i na kraju formiraju golemu ledenu ploču debljine preko 3000 metara, umotavajući Zemlju u potpunosti u kuglu leda i snijega . U to je vrijeme utjecaj vodene pare na Zemlju bio značajno smanjen, a zrak je bio iznimno suh. Sunčeva svjetlost obasjala je Zemlju bez straha, a zatim se reflektirala natrag. Intenzitet ultraljubičastog zračenja i niske temperature onemogućili su postojanje bilo kakvog života na površini Zemlje. Znanstvenici Zemlju milijardama godina nazivaju 'Bijela Zemlja' ili 'Zemlja grudve'

03 The Melting of Snowball Earth

Prošli mjesec, kada sam razgovarao sa svojim prijateljima o Zemlji tijekom ovog razdoblja, netko me je upitao: 'Prema ovom ciklusu, Zemlja bi uvijek trebala biti zaleđena. Kako se to kasnije otopilo?'? Ovo je veliki zakon prirode i moć samopopravljanja.

Budući da je Zemlja potpuno prekrivena ledom debljine do 3000 metara, stijene i zrak su izolirani, a stijene ne mogu apsorbirati ugljični dioksid zbog trošenja. Međutim, sama aktivnost Zemlje još uvijek može dovesti do vulkanskih erupcija, polako ispuštajući ugljikov dioksid u atmosferu. Prema izračunima znanstvenika, ako želimo da se led na Snowball Zemlji otopi, koncentracija ugljičnog dioksida mora biti otprilike 350 puta veća od trenutne koncentracije na Zemlji, što čini preko 13% cjelokupne atmosfere (sada 0,03%), a ovaj proces povećanja je vrlo spor. Zemljinoj atmosferi trebalo je oko 30 milijuna godina da nakupi dovoljno ugljičnog dioksida i metana, stvarajući snažan efekt staklenika. Ledenjaci su se počeli topiti, a kontinenti u blizini ekvatora počeli su otkrivati ​​led. Izloženo tlo bilo je tamnije boje od leda, upijajući više sunčeve topline i izazivajući pozitivnu povratnu informaciju. Temperatura Zemlje se dodatno povećala, ledenjaci su se dodatno smanjili, reflektirajući manje sunčeve svjetlosti i izlažući više stijena, apsorbirajući više topline, postupno stvarajući rijeke koje se ne smrzavaju... i Zemlja se počinje oporavljati!

Prošli mjesec, kada sam razgovarao sa svojim prijateljima o Zemlji tijekom ovog razdoblja, netko me je upitao: 'Prema ovom ciklusu, Zemlja bi uvijek trebala biti zaleđena. Kako se to kasnije otopilo?'? Ovo je veliki zakon prirode i moć samopopravljanja.

Budući da je Zemlja potpuno prekrivena ledom debljine do 3000 metara, stijene i zrak su izolirani, a stijene ne mogu apsorbirati ugljični dioksid zbog trošenja. Međutim, sama aktivnost Zemlje još uvijek može dovesti do vulkanskih erupcija, polako ispuštajući ugljikov dioksid u atmosferu. Prema izračunima znanstvenika, ako želimo da se led na Snowball Zemlji otopi, koncentracija ugljičnog dioksida mora biti otprilike 350 puta veća od trenutne koncentracije na Zemlji, što čini preko 13% cjelokupne atmosfere (sada 0,03%), a ovaj proces povećanja je vrlo spor. Zemljinoj atmosferi trebalo je oko 30 milijuna godina da nakupi dovoljno ugljičnog dioksida i metana, stvarajući snažan efekt staklenika. Ledenjaci su se počeli topiti, a kontinenti u blizini ekvatora počeli su otkrivati ​​led. Izloženo tlo bilo je tamnije boje od leda, upijajući više sunčeve topline i izazivajući pozitivnu povratnu informaciju. Temperatura Zemlje se dodatno povećala, ledenjaci su se dodatno smanjili, reflektirajući manje sunčeve svjetlosti i izlažući više stijena, apsorbirajući više topline, postupno stvarajući rijeke koje se ne smrzavaju... i Zemlja se počinje oporavljati!

Složenost prirodnih zakona i Zemljine ekologije daleko nadilazi naše ljudsko razumijevanje i maštu. Porast koncentracije CO2 u atmosferi dovodi do globalnog zatopljenja, a više temperature pospješuju kemijsko trošenje stijena. Količina CO2 apsorbirana iz atmosfere također se povećava, čime se suzbija brz rast atmosferskog CO2 i dovodi do globalnog hlađenja, stvarajući mehanizam negativne povratne sprege. S druge strane, kada je Zemljina temperatura niska, intenzitet kemijskog trošenja je također na nižoj razini, a tok apsorbiranja atmosferskog CO2 je vrlo ograničen. Kao rezultat toga, CO2 emitiran vulkanskim aktivnostima i metamorfizmom stijena može se akumulirati, potičući razvoj Zemlje prema zagrijavanju i sprječavajući prenisku temperaturu Zemlje.

Ova promjena, koja se često mjeri milijardama godina, nije nešto što ljudska bića mogu kontrolirati. Kao obični članovi prirode, ono što bismo više trebali činiti jest prilagođavati se prirodi i uskladiti s njezinim zakonima, a ne mijenjati ili uništavati prirodu. Zaštita okoliša i ljubav prema životu ono je što bi svako ljudsko biće trebalo učiniti, inače ćemo se suočiti samo s izumiranjem.