Быстрые и объемные извержения вулканов около 252 миллионов лет назад могут быть связаны с массовым вымиранием. от www.shutterstock.com, CC BY-ND

Все продолжают сокращать наш углеродный след, нулевые выбросы, сажать устойчивые культуры для биодизеля и т. Д. Верно ли то, что в интернет-публикациях говорится, что извержение вулкана в течение нескольких недель сведет все наши усилия на нет?

Предлог к ​​этому вопросу понятен. Силы природы настолько мощны и действуют настолько, что попытки человека повлиять на нашу планету могут показаться бессмысленными.

Если одно извержение вулкана может изменить наш климат до такой степени, что наш мир быстро станет «ледниковым домом» или «теплицей», то, возможно, наши усилия по смягчению антропогенного изменения климата - пустая трата времени?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам необходимо изучить, как сформировалась наша атмосфера и какие существуют геологические свидетельства изменения климата, вызванного вулканическим воздействием. Нам также необходимо взглянуть на последние данные, сравнивающие выбросы вулканического и человеческого парникового газа.

В геологических данных есть свидетельства катастрофического изменения климата, вызванного очень большими затяжными вулканическими извержениями. Но в более поздние времена мы узнали, что вулканические выбросы могут привести к кратковременному охлаждению и долгосрочному потеплению. И доказательством убийства является то, что антропогенные выбросы парниковых газов намного превышают выбросы от вулканической активности, особенно с 1950 года.

Формирование атмосферы Земли

Давайте вернемся к первым принципам и посмотрим на откуда взялась наша атмосфера, Земле 4.56 миллиарда лет. Общее мнение состоит в том, что атмосфера Земли является результатом трех основных процессов:

1. остатки первичных газов солнечной туманности со времени самого раннего формирования планеты

2. выделение недр Земли от вулканических и связанных с ними событий

3. производство кислорода из фотосинтеза.

Со временем также произошел вклад комет и столкновений с астероидами. Из этих процессов внутренняя планетарная дегазация является наиболее важным процессом, генерирующим атмосферу, особенно в течение первого из четырех эонов истории Земли, горячая хадейская.

С тех пор вулканические извержения способствовали этому процессу и обеспечили основную часть нашей атмосферы и, следовательно, климат в нашей атмосфере.

Далее идет вопрос о вулканических извержениях и их влиянии на климат. Климат Земли изменился за геологическое время. Там были периоды Свободная ото льда «тепличная земля», Некоторые утверждают, что уровень моря На 200-400 метров выше, чем сегодня и значительная часть континентов Земли была погружена ниже уровня моря.

В другое время, во времяснежный ком земляНаша планета была покрыта льдом даже на экваторе.

Какой вклад внесли вулканические извержения в это изменение климата? В качестве примера серьезного влияния некоторые ученые связывают массовое вымирание с крупными событиями извержения вулкана.

Наиболее известной такой ассоциацией является извержение вулканов, которые произвели Сибирские ловушки, Это большой регион с густыми вулканическими породами, размером от 2.5 до 4 миллионов квадратных километров, в области в восточных провинциях России. Быстрые и объемные извержения вулканов около 252 миллионов лет назад высвободили достаточное количество сульфатных аэрозолей и углекислого газа, чтобы вызвать кратковременные вулканические зимы и длительное потепление климата в течение периода 10 с тысячелетий.

Извержения сибирской ловушки были причинный фактор крупнейшего массового вымирания Земли (в конце пермского периода), когда 96% морских видов Земли и 70% земной жизни перестали существовать.

Естественное изменение климата за последние 100 миллионов лет

Геологические данные показывают, что природные процессы действительно могут радикально изменить климат Земли. Совсем недавно (в геологическом отношении) за последние 100 миллионов лет воды в океане снизились, уровень моря упал, и лед поднялся. В течение этого периода также были периоды более горячей Земли, скорее всего, вызванные (естественными) быстрыми выбросами парниковых газов.

Хомо сапиенс развивался в течение последних нескольких миллионов лет в основном в ледниковый период, когда ледяные щиты толщиной до двух километров покрывали большие площади северных континентов, а уровень моря был на 100 метров ниже, чем сегодня. Этот период закончился 10,000 лет назад, когда начался наш современный межледниковый период.

Астрономические циклы, которые приводят к изменению климата, хорошо понятны - например, циклы Миланковича, которые объясняют изменения на орбите Земли вокруг Солнца, и периодическое кивание / раскачивание оси нашей Земли. Все геологические и тектонические причины этого общего долгосрочного охлаждения Земли менее понятны. Гипотезы включают вклад вулканов и процессов, связанных с подъемом Гималаев и Тибета (с 55 миллионов лет назад).

Особые извержения вулканов и климатические воздействия

Исследователи изучили конкретные извержения вулканов и изменение климата. Гора Пинатубо (Филиппины) произвел одно из самых крупных извержений последних лет в 1991 году, выпустив 20 миллионов тонн диоксида серы и частиц золы в стратосферу.

Эти большие извержения уменьшают солнечное излучение, достигающее поверхности Земли, понижают температуру в нижней тропосфере и изменяют характер атмосферной циркуляции. В случае с Пинатубо глобальные тропосферные температуры упали до 4 ° C, но зимы в северном полушарии стали теплее.

Вулканы извергают смесь газов, включая парниковые газы, аэрозоли и газы, которые могут вступать в реакцию с другими составляющими атмосферы. Атмосферные реакции с вулканическими газами могут быстро привести к образованию таких веществ, как серная кислота (и связанные с ней сульфаты), которые действуют как аэрозоли, охлаждая атмосферу.

Долгосрочные добавления углекислого газа оказывают согревающее воздействие. Крупнейшие извержения вулканов, облака пепла которых достигают уровней стратосферы, оказывают наибольшее климатическое воздействие: чем больше и продолжительнее период извержения, тем больше воздействия.

Считается, что эти типы извержений были частичная причина периода Малого ледникового периодаглобальное похолодание около 0.5 ° C, которое продолжалось с 15 по конец 19 века. Супервулканы, такие как Йеллоустоун (США), Тоба (Индонезия) и Таупо (Новая Зеландия), теоретически могут производить извержения очень больших объемов, которые оказывают значительное воздействие на климат, но существует неопределенность относительно того, как долго эти извержения влияют на климат.

Возможно, самым убедительным доказательством того, что наши (человеческие) выбросы или вулканы оказывают более сильное влияние на климат, является масштаб производства парниковых газов. С 2015 года глобальные антропогенные выбросы углекислого газа составляют от 35 до 37 миллиардов тонн в год. Ежегодные выбросы вулканического CO₂ составляют около 200 миллионов тонн.

В 2018 году антропогенные выбросы CO₂ были в 185 раз выше, чем выбросы вулканов. Это поразительная статистика и один из факторов, побуждающих некоторых геологов и естествоиспытателей предложить новую геологическую эпоху, называемую антропоценом, в знак признания того, что люди превышают воздействие многих естественных глобальных процессов, особенно с 1950-х годов.

Существует доказательство того, что вулканы сильно повлияли на климат в геологических масштабах времени, но, в частности, начиная с 1950 года, Хомо сапиенс который оказал наибольшее влияние на климат. Давайте не будем отказываться от наших стремлений к сокращению выбросов CO₂. Вулканы не могут спасти день.

Об авторе

Майкл Петтерсон, профессор геологии, Оклендский технологический университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Изменение климата: что нужно знать каждому

Джозеф Ромм
Основной учебник о том, что будет определяющим вопросом нашего времени, Изменение климата: всем нужно знать® Это ясный обзор науки, конфликтов и последствий нашей потепления планеты. От Джозефа Ромма, главного научного советника National Geographic Годы опасной жизни серия и один из Rolling Stone "100 люди, которые меняют Америку" Изменение климата предлагает удобные для пользователя, строгие с научной точки зрения ответы на самые сложные (и обычно политизированные) вопросы, связанные с тем, что климатолог Лонни Томпсон посчитал «явной и существующей опасностью для цивилизации». Доступно на Amazon

Изменение климата: наука о глобальном потеплении и будущее нашей энергии, второе издание

Джейсон Смердон
Это второе издание Изменение климата является доступным и всеобъемлющим руководством по науке о глобальном потеплении. Изящно проиллюстрированный, текст ориентирован на студентов на разных уровнях. Эдмонд А. Матез и Джейсон Э. Смердон дают широкое, информативное введение в науку, которая лежит в основе нашего понимания климатической системы и влияния человеческой деятельности на потепление нашей планеты. Матез и Смердон описывают роли, которые атмосфера и океан играть в нашем климате, представить концепцию радиационного баланса и объяснить климатические изменения, которые произошли в прошлом. В них также подробно описываются виды деятельности человека, которые влияют на климат, такие как выбросы парниковых газов и аэрозолей и вырубка лесов, а также последствия природных явлений.  Доступно на Amazon

Наука об изменении климата: практический курс

Блэр Ли, Алина Бахманн
Наука об изменении климата: практический курс использует текст и восемнадцать практических заданий объяснить и научить науке о глобальном потеплении и изменении климата, о том, как люди несут ответственность, и что можно сделать, чтобы замедлить или остановить скорость глобального потепления и изменения климата. Эта книга является полным, всеобъемлющим руководством по важной экологической теме. Предметы, рассматриваемые в этой книге, включают: как молекулы передают энергию от солнца для нагревания атмосферы, парниковые газы, парниковый эффект, глобальное потепление, промышленная революция, реакция горения, петли обратной связи, связь между погодой и климатом, изменение климата, поглотители углерода, вымирание, углеродный след, переработка и альтернативная энергетика. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.