Zemlja ima v podnebni igri presenetljivo novega igralca: kisik. Čeprav kisik ni toplogredni toplogredni plin, njegova koncentracija v našem ozračju lahko vpliva na to, koliko sonca doseže tla, novi modeli pa kažejo, da je učinek v preteklosti spremenil podnebje.
Sorodne vsebine
- Oceanske mrtve cone se zaradi podnebnih sprememb globalno poslabšujejo
- Več ogljikovega dioksida v zraku naredi nekatere pridelke manj hranljivih
Kisik trenutno predstavlja približno 21 odstotkov plinov v atmosferi planeta, vendar ta raven v zgodovini Zemlje ni enakomerna. Prvih nekaj milijard let je bilo v ozračju malo kisika. Potem, pred približno 2, 5 milijarde let, so kisik v atmosfero začeli dodajati fotosintetične cianobakterije. „Kisik nastaja kot odpadni produkt fotosinteze. Zaužije se z dihanjem, "razlaga klimatolog Univerze v Michiganu Chris Poulsen, vodilni avtor študije, objavljene danes v Science .
Ta odpadni proizvod je sprožil množično izumrtje, znano kot Veliki dogodek oksigenacije. Toda sčasoma so se razvile nove oblike življenja, ki uporabljajo dihal ali izžirajo kisik, ravni kisika v atmosferi pa se še naprej povečujejo. "Proizvodnja in pokop rastlinske snovi v dolgih obdobjih povzroči zvišanje ravni kisika, " pojasnjuje Poulsen. Ko se ujeta starodavna organska snov izkaže na kopnem, ravne lahko spet padejo, elementi, kot je železo, pa reagirajo s kisikom iz ozračja, kar je reakcija, imenovana oksidativno vreme. Kot rezultat teh procesov so se ravni kisika v atmosferi v zadnjih 540 milijonih let gibale od nizkih 10 odstotkov do 35 odstotkov.
Poulsen in njegovi sodelavci so preučevali podnebje in rastline poznega paleozoika, med srečanjem pa so se začeli pogovarjati o tem, ali bi raven kisika v preteklosti nekako lahko vplival na podnebje. Študije so pokazale, da je bil atmosferski ogljikov dioksid glavni vpliv podnebja skozi globok čas, zato je večina mislila, da je vloga kisika zanemarljiva.
Toda računalniški modeli, ki temeljijo na podatkih o ogljiku, niso znali razložiti vsega v zapisu. Na primer, Kenonom, staro v pozni kredi, so zaznamovale visoke ogljikovega dioksida in hitro naraščajoče temperature, vendar tokratni modeli ponavadi izpuščajo polarne temperature in stopnje padavin, ki so prenizke, če jih primerjamo s podatki iz paleogeološkega zapisa. Tako je Poulsen začel spreminjati klimatski model, da bi preizkusil zamisel o kisiku, rezultati pa so pokazali, da so spremembe koncentracije kisika res vplivale na vrsto povratnih informacij.
"Zmanjšanje ravni kisika tanjša ozračje, kar omogoča več sončne svetlobe, da doseže zemeljsko površino, " pojasnjuje Poulsen. Več sončne svetlobe omogoča izhlapevanje več vlage s površine planeta, kar poveča vlažnost. Ker je vodna para toplogredni plin, se v bližini Zemlje ujame več toplote in naraščajo temperature. Povečana vlažnost in temperatura povzročata tudi povečanje padavin. Ko pa so koncentracije kisika višje, se ozračje zgosti in razprši več sončne svetlobe. Kot rezultat, je manj vodne pare, da bi ujeli toploto.
Dodajanje vplivov kisika v drugih časovnih obdobjih bi lahko privedlo do natančnejših modelov preteklosti planeta, trdijo raziskovalci. Poulsen pa opozarja, da študija ne vpliva na to, kar je znano o trenutnem podnebju Zemlje. Podnebje planeta se danes spreminja, ker ravni toplogrednih plinov, kot sta ogljikov dioksid in metan, močno naraščajo - kisik ni dejavnik.
"Rast kisika danes upada, vendar zelo počasi, približno deset delov na milijon na leto, " pravi, "ta stopnja je prepočasna, da bi vplivala na podnebje v sodobnem svetu." Dajte planetu še milijon let, čeprav bodoči klimatologi bodo morali svojim modelom dodati kisik, da bodo dobili popolno sliko.
