Tvoj obraz je videti v redu. Zaupaj mi. Če pa približate čas in sčasoma zagledate, boste videli gibanje pokrajine: izbruhnejo ziti, tvorijo se kraterji por, koži se nasmehnejo in se namrščijo. Podobno se lahko Zemlja zunaj vašega okna zdi tiha. Ampak to je zato, ker gledate drobno rezino v času in prostoru. Razširite svoj pogled in videli boste, kako se plošče premikajo, potresi se valijo in vulkani izbruhnejo vzdolž tektonskih meja. Svet se zasuka, zmečka in raztrga. Nič ne ostane enako.
Sorodne vsebine
- Kako vulkani preoblikujejo ekosisteme
- Napovedovanje kaosa: novi senzorji izničijo vulkanske izbruhe, preden se zgodijo
Za ponazoritev teh dinamičnih vzorcev je Globalni vulkanistični program Smithsonian Institution, ki je potekal v Nacionalnem prirodoslovnem muzeju, ustvaril časovno zaporedno animacijo svetovnih potresov, izbruhov in emisij po letu 1960. Izhaja iz prve sestavljene baze podatkov o emisijah žvepla do leta 1978 animacije prikazujejo, kako na videz naključno delovanje vulkanov in potresi skozi čas tvorijo konsistentne svetovne vzorce. Razumevanje teh vzorcev daje raziskovalcem vpogled v to, kako so ti dramatični dogodki prepleteni z notranjim delovanjem našega planeta.
Potresi in vulkani lahko pričarajo slike širokega uničenja. Toda za tiste, ki preučujejo najgloblje dosege Zemlje, kot je Elizabeth Cottrell, raziskovalna geologinja v Nacionalnem muzeju narave zgodovine Smithsonian in direktorica programa Global Volcanism, so vulkani tudi "okna v notranjost." Njihova dejavnost in emisije zagotavljajo okus kaj je znotraj, pomaga raziskovalcem, da razpletejo sestavo in zgodovino jedra planeta. To je ključno, saj še vedno ne vemo natančno iz česa je sestavljena notranjost našega planeta. Notranjost moramo razumeti, če želimo razstaviti svetovni krog ogljika, kemični tok, ki vpliva na preteklost in prihodnost našega planeta.
Veliko vemo o ogljiku, elementu, ki tvori kemično hrbtenico življenja, v naši skorji in oceanih. V Zemljinem jedru in plašču o njem vemo veliko manj. Zaenkrat je izziv za vzorčenje zemeljskega plašča, ki sega do 1800 milj pod površjem. To pomeni, da ima notranjost Zemlje ogromno - in skrivnostno - vlogo v svetovnem ciklu ogljika. Notranjost vsebuje morda 90 odstotkov ogljika našega planeta, vezanega v čisti obliki, kot sta grafit ali diamanti. Pogled v gibanje ogljikovega ogljika je imenovan "eden najbolj motečih problemov" pri iskanju globalnega ogljikovega cikla.
Na srečo imamo vulkane. Kot planetarni geolog Cottrell razmišlja o teh ustvarjalcih magme kot o "sistemu za dostavo vzorcev", ki nam pokuka v jedro planeta. "Potresi in izbruhi so srčni utrip planeta, " pravi. Izpusti iz teh dogodkov, ki so vplivali na globalno podnebje, so dihanje planeta. (Po vsem svetu vulkani sproščajo približno 180 do 440 milijonov ton ogljikovega dioksida.) Kottrell in drugi lahko s študijem kemije lave in sestavljanja vulkanskih plinov dobijo predstavo o tem, kaj se skriva - na primer pri preučevanju človeških izpustov, da bi ugotovili, kaj je v njih želodec.
Vulkani izpuščajo približno vodno paro v obliki pare, skupaj z ogljikovim dioksidom in nekaj žvepla (nasprotno, ljudje izdihnejo približno 16 odstotkov kisika, 4 odstotka CO2 in 79 odstotkov dušika). Razumevanje "normalnih" ravni teh emisij vulkanov bi znanstvenikom pomagalo ugotoviti, kakšna je izhodiščna vrednost, in s tem, kako drastično človeška dejavnost vpliva na to. Vendar je omejevanje teh emisij težavno. Zbiranje vulkanskega plina je naravnost nevarno, zato se od raziskovalcev zahteva, da se približajo vročim emisijam pod tlakom. Ko izbruhne iz plašča, je staljena lava strašnih 1000 do 1300 stopinj Celzija.
Nič čudnega, da bi znanstveniki raje prebirali plinske podpise v ozračju s pomočjo satelitov iz vesolja. Žal pa ima tudi ta tehnika svoje težave. V zadnjih treh stoletjih so antropogene emisije iz virov, kot so tovarniško kmetovanje in kurjenje fosilnih goriv, drastično prehitele emisije iz vulkanov - kar pomeni, da se vulkanski CO2 izgubi v hrupu ozadja. Kot rešitev znanstveniki uporabljajo žveplo, ki ga je lažje izmeriti iz vesolja, kot proxy za ogljik. V zadnjem desetletju nam je tehnološki napredek omogočil tudi raztrganje nekaterih teh emisij.
"Globalno satelitsko spremljanje vulkanov bo v prihodnjem desetletju spremenilo naše razumevanje pretokov plina iz Zemljine notranjosti v zunanjost, " pravi Cottrell, ki je skupaj z raziskovalcem Tech Michigan Simonom Carnom in vodjo podatkov Edom Venzkejem sodeloval pri vključevanju vulkanskih emisij v Smithsonian baze podatkov od leta 2012.
Na zgornji vizualizaciji lahko vidite potrese in vulkanske izbruhe ne le kot posamezne dogodke, ampak kot kazalce tistih območij blazne aktivnosti v Zemljini skorji, kjer se plošče potiskajo drug proti drugemu in se raztrgajo. Ključ je časovnica. Če približate zadnjih 50 let, lahko vidite, da vulkani niso zgolj katastrofalni utripi, temveč stalen vzorec: živi utrip dinamičnega planeta. "Ko gledamo dolgo časovno lestvico, opazimo stalen utrip planeta, " pravi Cottrell, ki priporoča ogled animacije z vključenim zvokom, da dosežemo polni učinek. Gre za "stalen neusmiljen utrip, ki je odvisen od obdobij visoke in nizke aktivnosti."
Ponovno povečajte in vidite, kako nas vulkani povezujejo na zelo osebni ravni. Vsakič, ko vdihnete, vdihnete vulkanski plin, ki se hitro meša z atmosfero in razprši. Če veste, kdaj in kje so se nedavno pojavile vulkanske izbruhe, lahko celo natančno določite vulkan, ki je aromatiziral vaše zadnje vdihe. Zdaj je to intimno.
Več o tej raziskavi in še več na Observatoriju Deep Carbon.
