Как менялась земля со временем: Google Earth показывает, как менялась Земля с 1984 года

Как менялась поверхность Земли? Описание, фото и видео

Содержание:

Казалось бы, нет ничего более стабильного и устойчивого, чем земля под ногами. Но это утверждение крайне спорно. Привычная карта мира с ее материками, очертаниями суши и океанов – это далеко не самая стабильная система. Облик планеты постепенно меняется, так было с древних пор.

Материки дрейфуют с того самого момента, как планета остыла после процесса своего формирования, и на ней образовалась стабильная земная кора. Ученые говорят, что сначала сформировалась тонкая океаническая кора, и только потом началось постепенное формирование более толстого материкового слоя.

Плиты земной коры дрейфуют, поверхность планеты из-за этого постоянно меняется. Любознательным людям было бы интересно узнать, как выглядела Земля в прошлом.

Теория дрейфа материков

Африка и Южная Америка

Размышляя над тем, какой была поверхность планеты в прошлом, нельзя обойти стороной основополагающую теорию, которая позволяет прояснить это. Теория дрейфа материков была проработана ученым Альфредом Венгером, который обратил внимание на схожесть очертаний Южной Америки и африканского континента. Ведь береговые линии этих материков выглядят как два кусочка одного паззла и могут составить единый континент. Изначально ученый мир принял новую теорию критически, но затем она была доказана.

Литосферные плиты Земли

Земная кора действительно не является единым целым, как это думали люди в прошлом. Она состоит из фрагментов, которые, в свою очередь, лежат на расплавленной магме, которая является своеобразным скользким слоем, на котором действительно возможно движение. Плиты земной коры, а вместе с ними и материки движутся – но с очень низкой скоростью. Часть земной коры уходит в мантию, расплавляясь заново – иногда плиты движутся одна на другую, образуя зоны субдукции. В других местах плиты отдаляются одна от другой, происходит индукция, рождается новая земная кора. Это медленные, но неотвратимые процессы, которые происходят на планете на протяжении миллиардов лет, постоянно меняя ее облик.

Интересный факт: всего на планете около 20 плит разного размера, самая большая из них – Тихоокеанская. Из-за ее огромной массы на зоне ее стыка с другими участками земной коры постоянно происходят землетрясения, наблюдается вулканическая активность. Это так называемый «огненный пояс» Тихого океана. На стыках других плит также находятся сейсмически активные зоны.

Суперконтиненты Земли и их разрушение

Направление движения плит

Итак, в прошлом Африка и Южная Америка составляли единый континент, контур разрыва этих участков суши прослеживается и полностью совпадает по сей день. Другие материки тоже в свое время группировались как единый участок суши. Земля время от времени переживает периоды объединения суши в так называемый сверхконтинент, который затем вновь раскалывается. Последним из них была Пангея – она оставалась единой до начала мезозоя.

Ее раскол произошел приблизительно 200 млн лет назад, в это время обособились две ее части – Лавразия и Гондвана. Спустя некоторое время Лавразия распалась на современную Северную Америку и Евразию, а Гондвана же сформировала все южные континенты. Материки расходились, пространство между ними увеличилось, постепенно сформировались океаны. Но определенные сходства остались – как по разрывам береговой линии, так и по структурам, свойствам пород, залегающим в них ископаемым объектам.

Пангея

Ученые считают, что Пангея была далеко не единственным суперконтинентом в истории планеты. Предполагается, что формирование огромного материка происходит циклично, каждые 300 миллионов лет, и всего таких периодов за историю планеты было 5 или 6. Однако доказать это проблематично, на данный момент официально признается существование только двух таковых – Пангеи и Родинии, которая существовала в конце кембрия. Но даже реконструкция Родинии дается с трудом.

Проблемы реконструкции древних материков

Прошлое, настоящее, будущее Земли

Сегодня существуют и активно используются компьютерные программы, способные мгновенно представить облик планеты на любой период времени, учитывая те данные о движении плит, что давно имеются у ученых. Ведь динамика всех процессов действительно изучена, и гипотетически эти данные позволяют сформировать внешность планеты на любое доисторическое время.

Однако помимо медленно текущих процессов в виде движения плит существуют и другие, мгновенные. Затопления, обвалы, взрывы вулканов и супервулканов – они непредсказуемы, о них может быть неизвестно, их сложно внести в программы. К тому же, динамика движения плит в прошлом могла быть другой.

Изменится ли планета в будущем?

Движение материков не прекращается, в будущем облик Земли изменится. Африка и Южная Америка продолжат удаляться друг от друга, как и Евразия от Северной Америки. Евразия расколется на два материка – разлом пройдет по тектонической трещине озера Байкал, которое неумолимо расширяется. Произойдут и другие изменения.

Таким образом, облик планеты менялся на протяжении всей истории. Это происходило и происходит за счет дрейфа материков. В будущем процесс будет продолжаться.

Изменение поверхности Земли – интересное видео

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Машина времени: Google показал, как изменилась Земля за 36 лет

Google обновил сервис Google Earth. 24 миллиона спутниковых снимков объединили в таймлапс-видео: теперь можно увидеть, как менялась Земля с 1984 года по наши дни. 

Что за таймлапс?

Это 24 миллиона спутниковых фото, сделанных с 1984 по 2020 год. Из них создали видеомозаику с разрешением 4,4 терапикселя: с её помощью вы сможете заглянуть практически в любой уголок Земли и проследить, что в нём изменилось за 36 лет. 

Над таймлапсом трудились NASA, Геологическая служба США, Еврокомиссия и Европейское космическое агентство, а мы с его помощью ответим на несколько важных вопросов.

Можно ли посмотреть, как расширялись города?

Конечно. Возьмём, например, Лас-Вегас. 

Благодаря туризму и азартным играм (в Лас-Вегасе больше 80 казино и несколько тысяч игровых павильонов) за последние 40 лет население города увеличилось в пять раз — сейчас оно превышает 634 тысячи человек.  

Сам же Лас-Вегас равномерно разросся по окраинам — его площадь составляет 352 км². Такой рост печально сказывается на озере Мид, крупнейшем водохранилище США, — урбанизация и возросшие темпы сельского хозяйства истощают его. 

Но перемены в Лас-Вегасе меркнут на фоне того, как изменился Дубай. Город прибавил 300 километров береговой линии к Персидскому заливу — теперь там есть острова-пальмы.

Если в 1990-м в Дубае жило примерно 500 тысяч человек, то сегодня — больше 3,3 миллиона. Город славится своей помпезностью: жильё здесь себе прикупили Мадонна, Михаэль Шумахер, Анджелина Джоли, Брэд Питт и семья Бэкхем.

Расцвёл Дубай на нефти, которую здесь начали добывать в 1960-х годах, но сейчас всё изменилось. Добыча нефти занимает в экономике эмирата Дубай лишь 5%, а вот туризм — 20%. И город привлекает не только туристов, но и работников из других стран. 

Такой быстрый рост негативно сказывается на экологическом состоянии Дубая. Высокое потребление энергии и избыточная мелиорация приводят к деградации земель. Эту проблему власть планирует решить с помощью озеленения пустыни и использования биотоплива. 

А что происходило с лесами?

Их количество уменьшается. И очень быстро. В Боливии лес страдает из-за деревень и ферм: местные жители вырубают тропические леса Амазонки, превращая освободившуюся площадь в сельскохозяйственные угодья. Так в 2020 году было вырублено 11 088 квадратных километров леса — большая часть земли была использована для выращивания сои.

В некоторых случаях из-за вырубки деревьев страдают не только джунгли, но и люди. В Бразилии народ суруи стал жертвой золотоискателей, которые уничтожали лес ради ценного металла. Только с августа 2019-го по июль 2020-го в Амазонии вырубили 11 тысяч квадратных километров леса —  на 9,5% больше, чем за аналогичный период прошлого года.

Сейчас племя под руководством вождя Альмира пытается защищать границы своих земель, выступая против лесозаготовительной промышленности. 

Как человечество охотилось за энергией?

Поговорим о хорошем. Человечество медленно, но верно осваивает возобновляемую энергию. Солнце, ветер и другие возобновляемые источники удовлетворяют 11% мирового спроса на энергию. Из-за этого ископаемое топливо постепенно вытесняется.

Например, в Калифорнии установлено 600 огромных ветряных турбин, соединённых подъездными дорогами. Они образуют ветряную электростанцию Мохаве, самую большую в США. 

В той же Калифорнии есть Solar Star — одна из крупнейших солнечных ферм в США. Она заменила собой пахотные земли и обеспечивает энергией 250 тысяч домов. 

Как глобальное потепление повлияло на планету?

А вот тут уже всё плохо. Ледник Колумбия в штате Аляска сползает с Чугачских гор в пролив Принца Уильяма быстрее школьника, сбегающего с последнего урока. Это самый быстро тающий ледник на планете — он отступил уже на 20 километров к северу, в первую очередь из-за глобального потепления.

Некоторые природные объекты из-за глобального потепления просто пропадают. Так известное всем из школьной программы Аральское море, расположенное между Казахстаном и Узбекистаном, практически исчезло с лица Земли. Всё из-за того, что воду оттуда отводили в хлопковые поля.

Такой аграрный ход оставил лишь капли в море. И капли эти чуть ли не ядовитые: они смешиваются с песком, и пылевые бури угрожают здоровью местного населения.

А что в Беларуси?

В 2016 году в Беларуси заготовили 15,1 млн квадратных метров древесины. В 2020-м было запланировано уже 25 млн квадратных метров. Экоактивисты винят во всём Лесной кодекс, который обновился в 2016 году. Там изменилась классификация лесов: раньше эксплуатационных было 50% от всех лесов в Беларуси. Стало — 70%.

По данным Центра климатических исследований Института природопользования НАН Беларуси, потепление в нашей стране началось с 1989 года резким повышением температуры зимой. И продолжается оно до сих пор. За 1989–2019 температура воздуха годы превысила климатическую норму на 1,3 ºС. 

С принятием «Государственной программы возрождения и развития села на 2005–2010 годы» началось масштабное жилищно-бытовое строительство на селе — стали появляться агрогородки. К завершению обозначенных госпрограммой сроков в Беларуси создано почти полторы тысячи агрогородков и построено около восьми тысяч жилых домов.

Если коснуться столицы, то Минск разрастался. В 2000-м был основан жилой район Лошица, в 2008 году  — микрорайон-новостройка Каменная Горка. В 2010-м начал застраиваться микрорайон Лебяжий, а в мае этого года был подписан указ о строительстве микрорайона «Северный берег». 

Посмотреть, как менялся Минск с 1985 по 2016, можно здесь. 

Как изменилась Земля?


Меняющаяся Земля

Земля не всегда выглядела так, как сегодня. Другими словами, Соединенные Штаты миллиард лет назад находились в совершенно другом месте, чем сегодня!! Как это произошло? И почему это происходит? Давайте взглянем. Чтобы получить некоторое представление о том, как Земля изменилась с течением времени, нам сначала нужно понять некоторые вещи, которые происходили и продолжают происходить на Земле.

Недра Земли

Что можно сказать о внутреннем строении Земли? Наши лучшие подсказки о недрах исходят от волн, которые проходят через вещество Земли. Когда землетрясения сотрясают и разбивают горные породы внутри Земли, они создают сейсмические волны, которые распространяются наружу от места землетрясения через тело Земли. Сейсмические волны — это возмущения внутри Земли, которые слегка сжимают горную породу или заставляют ее колебаться вверх и вниз. Скорость и характеристики волн зависят от типа породы или расплавленного материала, через который они проходят.

Исследования сейсмических волн выявили два важных типа слоистости Земли: химическую и физическую. Композиционная многослойность относится к слоям разного состава. Физическое расслоение относится к слоям с различными механическими свойствами, например, к жестким слоям по сравнению с «пластиковыми» или жидкими слоями. 1

Композиционное наслоение

Композиционное наслоение было первым признанным типом наслоения. Сейсмические и другие данные показывают, что Земля содержит центральное ядро ​​из никель-железного металла. Ядро окружено слоем плотной породы, называемой мантией, которая простирается на большую часть пути от ядра к поверхности. Вблизи поверхности плотность пород обычно ниже. Кора представляет собой тонкий внешний слой породы с более низкой плотностью толщиной около 3 миль под океанами и около 18,5 миль под континентами.

Источник изображения: Completed Project Art Нажмите на изображение для просмотра в полном размере

Структура ядро-мантия-кора дает нам важные сведения об истории Земли и других планет. Во-первых, он показывает важность процессов дифференциации — процессов, которые отделяют материалы разного состава друг от друга. Большинство геологов считают, что ключевым процессом дифференциации на Земле было плавление большей части внутреннего горного материала после образования Земли. Источником тепла были радиоактивные минералы, попавшие в Землю при ее формировании. Постепенно эти минералы выделяли тепло по мере распада радиоактивных атомов. Недра Земли были настолько хорошо изолированы вышележащими горными породами, что тепло не могло уйти. Температура поднималась до тех пор, пока камень не расплавился. Когда горная порода расплавлялась, тяжелые части, такие как металлы, текли вниз к центру, в то время как более легкие минералы с низкой плотностью всплывали к поверхности, где они в конечном итоге затвердевали в корку породы с низкой плотностью.

Обратите внимание, что один из минералов с самой низкой плотностью и наиболее распространенных минералов, образующихся при охлаждении, расплавленная порода называется
полевой шпат. Полевой шпат должен был образоваться и всплыть на поверхность. Действительно, мы обнаруживаем, что поверхностные породы как Земли, так и Луны чрезвычайно богаты полевым шпатом. Один из типов горных пород, образованных из смесей минералов, богатых полевым шпатом, называется базальтом. Базальт — это обычная лава, которая извергается из вулканов, затрагивающих кору и верхнюю мантию, и базальт также распространен на поверхности Луны.

Тип породы с еще более низкой плотностью — гранит, светлая богатая кварцем порода, обычно образованная из расплавленных материалов на континентах. В некотором смысле континенты кажутся гранитной «пенью» низкой плотности, плавающей на более плотных породах базальтовой нижней коры и верхней мантии. 1

Физический уровень

Второй тип слоистости включает в себя слои разной жесткости. Таким образом, это физическое, а не химическое наслоение. Слоистость по жесткости создавалась при остывании Земли. Внутренняя часть остается расплавленной в течение длительного времени, потому что теплу трудно выйти, но поверхность быстро остывает, потому что подвергается воздействию атмосферы и окружающего пространства, и тепло может легко излучаться. Таким образом, если бы планету расплавили и оставили охлаждаться, на поверхности образовался бы твердый слой, а центр все еще оставался бы расплавленной жидкостью. Эта картина осложняется тем, что слои на разной глубине имеют разный состав (из-за дифференциации) и находятся под разным давлением. Таким образом, они могут иметь разные температуры затвердевания и фактически могут образовывать чередующиеся слои твердого материала, расплавленного материала или частично расплавленного вязкого материала. Частично расплавленный слой можно представить себе как слой, в котором некоторые легкоплавкие минералы не расплавлены.

Твердый слой на поверхности Земли или любой другой подобной планеты называется литосферой, и он подстилается частично расплавленным слоем, который гораздо менее жесткий и менее прочный. Нижележащий частично расплавленный слой называется астеносферой. Взаимодействие между литосферой и астеносферой определяет особенности поверхности Земли, такие как горы, морское дно и континенты.

Сейчас ученые считают, что Земля и другие планеты были довольно горячими, когда формировались. Когда каждая планета сформировалась, ее внутренности охлаждались тремя процессами теплопроводности, конвекции и лучистой теплоотдачи. В частности, тепло от горячего центра отводилось наружу через скалу; конвекция могла иметь место в некоторых более жидких слоях, где могут протекать течения; и тепло, излучаемое с поверхности в космос. По мере остывания Земли поверхностные слои затвердевали, образуя относительно жесткий поверхностный слой горных пород — литосферу. На Земле литосфера имеет глубину около 62 миль, а подстилающая ее астеносфера находится на глубине от 62 до 218 миль. Хотя астеносфера не полностью расплавлена, она кажется достаточно пластичной, чтобы могли течь вялые конвекционные потоки. Эти течения поднимают горячий материал мантии, создавая «горячие точки» в земной коре, где вероятны вулканы. Течение затягивает и нижнюю сторону литосферы, создавая в ней напряжения и стремясь расколоть ее на крупные куски.

Точно так же, как исследователи Арктики пересекают льдины, плавающие в океане, мы живем на жестком слое, который «плавает» на более жидкой основе. По мере смещения астеносферы она может растянуть хрупкую литосферу лишь до того момента, пока она не расколется. Это то, что мы воспринимаем как землетрясение. 1

Тектоника плит

Тектоника — это изучение движений в планетарной литосфере, таких как движения, которые вызывают
землетрясения, горообразование и так далее. Более века геологи изучали тектонику Земли, не осознавая лежащей в основе природы сил, вызывающих эти движения. Только с 1960-е годы позволили геологам составить реальное представление о том, как эти принципы влияют на Землю и как они применимы к другим планетам. Это новое понимание называется теорией тектоники плит.

По мере того, как астиносфера тянет за собой более хрупкую литосферу, она раскалывается на большие куски размером с континент, называемые плитами. Дальнейшие движения астеносферы имеют тенденцию тянуть и толкать плавающие плиты, иногда отрывая их друг от друга, а иногда толкая друг в друга. Трещины по краям плит обычно являются местами извержений вулканов и землетрясений. Вулканы образуются потому, что расплавленная магма снизу может выдавливаться на поверхность через трещины. Столкновения плит вызывают напряжения — землетрясения — когда плиты трутся друг о друга.

Эти напряжения часто вызывают бурные разрушения слоев пород литосферы. События разрушения более известны как землетрясения. Разломы, вызванные землетрясением, называются
недостатки. Сталкивающиеся области плит пронизаны разломами, такими как знаменитый разлом Сан-Андреас. Многие землетрясения вызваны движениями вдоль этих разломов.

Теория тектоники плит также объясняет, почему породы старше 1 или 2 миллиардов лет так редко встречаются на Земле. Большинство более старых поверхностей были скомканы до неузнаваемости или загнаны под другие плиты, чтобы их снова расплавить, смешать с материалом мантии и, возможно, повторно извергнуть новую лаву.

Теперь мы можем видеть связь с ландшафтами на других планетах. Меньшие миры, такие как Марс и Луна, не имеют хорошо развитых складчатых горных хребтов или границ плит, потому что они охлаждались быстрее, чем большие миры. Их литосферы утолщались за то же время. Таким образом, их

поверхности более стабильны и более защищены от астеносферных течений далеко внизу. Лава не так часто получает доступ к поверхности. Конвекция не может так легко развести плиты или заставить их дрейфовать друг в друга. Поэтому поверхности Марса и Луны имеют гораздо более древние структуры, чем Земля. 1

Поверхность земли разбита на семь больших и множество более мелких движущихся плит, каждая из которых движется по астеносфере. Каждая плита имеет толщину примерно 50 миль и перемещается от 1/2 дюйма до нескольких дюймов в год. Когда плиты движутся, они сталкиваются, разделяются или движутся друг над другом. Эти три основных типа движения плит были идентифицированы и названы — изображены здесь справа — как: движение растяжения; компрессионное движение; и трансформационное движение.


Нажмите, чтобы просмотреть видеоролик, иллюстрирующий три типа движения плит.

Подумайте об этом, если одна плита перемещается всего на 1/2 дюйма в год, это означает, что она перемещается:

  • 5 дюймов через 10 лет
  • 50 дюймов через 100 лет
  • 500 дюймов за 1000 лет
  • 5000 дюймов за 10 000 лет
  • 50 000 дюймов за 100 000 лет
  • 500 000 дюймов (или около 8 миль) за 1 миллион лет

Как далеко, в милях, он продвинется за 100 миллионов лет? (800 миль, верно?)
Как насчет 1 миллиарда лет? (8000 миль, верно?)
Это означает примерно 24 000 миль путешествия плиты за 4 миллиарда лет. А теперь представьте себе семь больших плит и множество меньших, движущихся одним из трех способов, изображенных выше, одновременно в течение более 4 миллиардов лет.

Вот вам упражнение. Вычислите расстояние в милях, которое плита, движущаяся со скоростью 1 дюйм в год, пройдет за 1 миллиард лет.

Тектоника плит в сочетании со всеми другими силами, о которых говорится в этом разделе, вызвала изменение положения континентов за последние 4 миллиарда лет. Ученые считают, что когда-то на Земле существовал один огромный массив суши — массив суши, который мы называем «Пангея». За миллионы и миллионы лет этот массив суши изменился из-за тектоники плит, и континенты расположены так, как мы их видим сегодня.


Нажмите, чтобы увидеть иллюстрацию того, как, согласно теории, образовалась Пангея.

Механизмы изменения поверхности

Вулканизм — это извержение расплавленных материалов из недр планеты на ее поверхность. На Земле,
астеносфера содержит карманы частично расплавленных материалов, на что указывает анализ сейсмических волн. Эта подземная расплавленная порода, называемая магмой, находится под давлением, часто насыщена газом, таким как пар, менее плотным, чем окружающая порода, и очень коррозионным. Поэтому он имеет тенденцию прокладывать себе путь к поверхности, особенно в областях, где есть трещины. Когда она достигает поверхности, она извергается и называется лавой. Если извергается достаточное количество лавы, она может накапливаться в вулканических горах. Таким образом, в течение интервалов от лет до миллионов лет вулканизм создает новые формы суши, начиная от плоских потоков лавы и заканчивая кратерами и вулканическими пиками.

Исследования космоса показали, что вулканизм является одним из важнейших процессов формирования ландшафтов на других планетах. На некоторых планетах есть огромные потоки лавы и вулканы. Изучение вулканов Земли помогает нам понять эти инопланетные ландшафты. И наоборот, изучение вулканических особенностей других планет помогает нам понять отношения, которые мы наблюдаем между земными вулканами.


Нажмите, чтобы получить краткое объяснение того, как вулканизм является частью тектоники плит.

Среди всех известных планет на Земле происходят наиболее активные процессы разрушения формы суши. Во многом эта активность обусловлена ​​ее плотной атмосферой и проточной водой, которой нет на других планетах. Эрозия включает в себя все процессы, при которых горные породы разрушаются и переносятся по поверхности планеты; такие процессы включают поток воды, химическое выветривание и перенос пыли ветром. Отложение включало все процессы, посредством которых материалы отлагаются и накапливаются; такие процессы включают отложение отложений на дне озер и океанов и выпадение переносимой ветром пыли в дюнные отложения. Большинство из этих процессов не происходят на большинстве других планетарных тел. 1

1 Земля

Журнал QUANTA

Слабый молодой солнце

Магнитуда : Нет чистой температурной эффект

Время : Конверта

Несмотря на то, что яркости в норме в целом в норме на уровне. , и он стал ярче на 48% с момента рождения Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад.

Ученые считают, что слабое свечение молодого солнца должно было означать, что Земля оставалась замороженной в течение первой половины своего существования. Но, как это ни парадоксально, геологи обнаружили породы возрастом 3,4 миллиарда лет, которые образовались в взволнованной воде. Неожиданно теплый ранний климат Земли, вероятно, объясняется некоторой комбинацией меньшей эрозии земли, более ясного неба, более короткого дня и особого состава атмосферы до того, как на Земле появилась богатая кислородом атмосфера.

Условия Климента во второй половине существования Земли, несмотря на яркое солнце, не создают парадокса: погодный термостат Земли противодействует воздействию дополнительного солнечного света, стабилизируя температуру Земли (см. следующий раздел).

Углекислый газ и термостат выветривания

Величина : Противодействует другим изменениям

Временные рамки : 100 000 лет или дольше , так как двуокись углерода является долгоживущим парниковым газом, который блокирует тепло, которое пытается подняться с планеты.

Вулканы, метаморфические породы и окисление углерода в эродированных отложениях — все это выбрасывает углекислый газ в небо, в то время как химические реакции с силикатными минералами удаляют углекислый газ и закапывают его в виде известняка. Баланс между этими процессами работает как термостат, потому что, когда климат становится теплее, химические реакции становятся более эффективными при удалении углекислого газа, тормозя потепление. Когда климат охлаждается, реакции становятся менее эффективными, что облегчает охлаждение. Следовательно, в течение очень долгого времени климат Земли оставался относительно стабильным, обеспечивая пригодную для жизни среду. В частности, средние уровни углекислого газа неуклонно снижались в ответ на увеличение солнечной яркости.

Тем не менее, термостату выветривания требуются сотни тысяч лет, чтобы отреагировать на изменения содержания углекислого газа в атмосфере. Земные океаны могут действовать несколько быстрее, поглощая и удаляя излишки углерода, но даже на это уходят тысячелетия, и они могут быть переполнены, что приведет к закислению океана. Каждый год при сжигании ископаемого топлива выбрасывается примерно в 100 раз больше углекислого газа, чем извергается вулканами — слишком много и слишком быстро, чтобы океаны и выветривание могли его нейтрализовать, вот почему наш климат нагревается, а океаны закисляются.

Тектоника плит

Величина : Приблизительно 30 градусов по Цельсию за последние 500 миллионов лет

Временные рамки : Миллионы лет

Перестановка массивов суши на земной коре может медленно изменить настройки выветривания .

Планета, как правило, охлаждалась в течение последних 50 миллионов лет или около того, поскольку столкновения тектонических плит выбрасывали химически активные породы, такие как базальт и вулканический пепел, в теплые, влажные тропики, увеличивая скорость реакций, которые поглощают углекислый газ с неба. . Кроме того, за последние 20 миллионов лет образование Гималаев, Анд, Альп и других гор более чем удвоило скорость эрозии, что усилило выветривание. Другим фактором, влияющим на тенденцию к похолоданию, был дрейф Южной Америки и Тасмании от Антарктиды 35,7 миллиона лет назад, что инициировало новое океаническое течение вокруг Антарктиды. Это активизировало циркуляцию океана и планктон, потребляющий углекислый газ; Ледяные щиты Антарктиды впоследствии существенно выросли.

Раньше, в юрский и меловой периоды, динозавры бродили по Антарктиде из-за усиленной вулканической активности, в отсутствие этих горных цепей, что поддерживало уровень углекислого газа около 1000 частей на миллион по сравнению с 415 частями на миллион сегодня. Средняя температура этого свободного ото льда мира была на 5–9 градусов выше, чем сейчас, а уровень моря был примерно на 250 футов выше.

Столкновения с астероидами

Магнитуда : Охлаждение примерно на 20 градусов Цельсия с последующим потеплением на 5 градусов Цельсия (Чиксулуб)

Временные рамки : Столетия похолодания, 100 000 лет потепления (Чиксулуб)

База данных о воздействии на Землю распознает 190 кратеров с подтвержденным столкновением с Землей. Ни один из них не оказал заметного влияния на климат Земли, за исключением удара Чиксулуб, который испарил часть Мексики 66 миллионов лет назад, уничтожив динозавров. Компьютерное моделирование предполагает, что Чиксулуб выбросил в верхние слои атмосферы достаточно пыли и серы, чтобы погасить солнечный свет и охладить Землю более чем на 20 градусов по Цельсию, а также подкислить океаны. Планете потребовались столетия, чтобы вернуться к своей температуре до удара, только чтобы нагреться еще на 5 градусов по Цельсию из-за углекислого газа в атмосфере из испарившегося мексиканского известняка.

Каким образом вулканическая активность в Индии примерно в то же время, что и воздействие, усугубила изменение климата и массовое вымирание, остается спорным.

Эволюционные изменения

Величина : Зависит от события; похолодание примерно на 5 градусов Цельсия в позднем ордовике (445 миллионов лет назад)

Временные рамки : миллионы лет

Время от времени эволюция новых видов жизни перезагружала термостат Земли. Например, фотосинтетические цианобактерии, возникшие около 3 миллиардов лет назад, начали терраформировать планету, выделяя кислород. По мере их распространения уровень кислорода в атмосфере 2,4 миллиарда лет назад в конечном итоге повысился, а уровень метана и углекислого газа резко упал. Это погрузило Землю в серию «снежных комов» климата на 200 миллионов лет. Эволюция океанской жизни, крупнее микробов, положила начало новой серии снежных комов климата 717 миллионов лет назад — в данном случае это произошло потому, что организмы начали сбрасывать детрит в глубины океана, экспортируя углерод из атмосферы в бездну и в конечном итоге закапывая его.

Когда примерно 230 миллионов лет спустя в ордовикский период появились самые ранние наземные растения, они начали формировать наземную биосферу, закапывая углерод на континентах и ​​извлекая питательные вещества с суши, которые смывались в океаны, а также стимулируя там жизнь. Эти изменения, вероятно, спровоцировали ледниковый период, начавшийся около 445 миллионов лет назад. Позднее, в девонский период, эволюция деревьев привела к дальнейшему сокращению выбросов углекислого газа и температуры, что в сочетании с горообразованием привело к палеозойскому ледниковому периоду.

Крупные изверженные провинции

Величина : Потепление примерно от 3 до 9 градусов по Цельсию

Временные рамки : Сотни тысяч лет

Извержения лавы и подземной магмы континентального масштаба породили множество вулканических провинций, называемых вулканическими и подземной магмой. массовых вымираний на Земле. Эти магматические явления высвободили целый арсенал убийц (включая кислотные дожди, кислотные туманы, отравление ртутью и разрушение озонового слоя), а также согрели планету, выбрасывая в атмосферу огромное количество метана и углекислого газа быстрее, чем это мог бы сделать термостат выветривания. справиться.

Во время события конца пермского периода 252 миллиона лет назад, которое уничтожило 81% морских видов, подземная магма воспламенила сибирский уголь, подняла содержание углекислого газа в атмосфере до 8000 частей на миллион и подняла температуру на 5-9 градусов Цельсия. Более незначительное событие палеоцен-эоценового теплового максимума, произошедшее 56 миллионов лет назад, сварило метан в нефтяных месторождениях Северной Атлантики и направило его в небо, нагрев планету на 5 градусов по Цельсию и подкислив океан; аллигаторы и пальмы впоследствии процветали на арктических берегах. Подобные выбросы отложений ископаемого углерода происходили в конце триаса и в начале юры; Результатом стало глобальное потепление, мертвые зоны океана и закисление океана.

Если что-то из этого звучит знакомо, то это потому, что человеческая деятельность сегодня вызывает те же последствия.

Группа исследователей, изучающая событие в конце триаса, написала в апреле в Nature Communications : «Наши оценки показывают, что количество CO 2 , которое каждый … магматический импульс впрыскивается в атмосферу конца триаса, сравнимо с количество антропогенных выбросов, прогнозируемых на 21 век».

Обновление: 24 июля 2020 г.