Земља има изненађујуће новог играча у климатској игри: кисеоник. Иако кисеоник није топлотни гас који задржава топлоту, његова концентрација у нашој атмосфери може утицати на то колико сунчеве светлости достигне земљу, а нови модели сугерирају да је ефекат изменио климу у прошлости.
Сличан садржај
- Океанске мртве зоне се глобално погоршавају због климатских промена
- Више угљен-диоксида у ваздуху чини неке усеве мање хранљивим
Кисеоник тренутно чини око 21 проценат гасова у атмосфери планете, али тај ниво није био стабилан у Земљиној историји. Првих пар милијарди година било је мало кисеоника у атмосфери. Тада, пре отприлике 2, 5 милијарди година, кисеоник је почео да се додаје атмосфери фотосинтетским цијанобактеријама. „Кисеоник настаје као отпадни производ фотосинтезе. Конзумира се дисањем “, објашњава климатски научник са универзитета у Мицхигану Цхрис Поулсен, водећи аутор студије објављене данас у Сциенце .
Тај отпадни производ изазвао је масовно изумирање познато као Велики догађај оксигенације. Али с временом су се развијали нови облици живота који користе или избацују кисеоник у дисање, а ниво атмосферског кисеоника наставља да расте. "Производња и сахрањевање биљне материје током дугих периода узрокује пораст нивоа кисеоника", објашњава Поулсен. Нивои могу поново пасти када та заробљена древна органска материја постане изложена на копну, а елементи попут гвожђа реагирају са кисеоником из атмосфере, реакцијом која се назива оксидативна атмосфера. Као резултат ових процеса, ниво атмосферског кисеоника варирао је од најнижих 10 процената до високих 35 процената током последњих 540 милиона година.
Поулсен и његове колеге проучавали су климу и биљке касног палеозоика, а током састанка започели су разговор о томе да ли је ниво кисеоника можда некако утицао на климу у прошлости. Студије су показале да је атмосферски угљен диоксид био главни покретач климе кроз дубока времена, тако да је већина мислила да улога кисеоника није занемарљива.
Али рачунарски модели засновани на подацима о угљенику нису успели да објасне све у запису. На пример, Кеноманац, доба касне креде, био је обележен високим угљен-диоксидом и високим температурама, али модели овог времена обично испаљују поларну температуру и стопе падавина које су прениске у поређењу са подацима узетим из палеогеолошке евиденције. Тако је Поулсен почео да модификује климатски модел како би тестирао идеју о кисеонику, а резултати су показали да су промене концентрације кисеоника заиста имале утицаја кроз низ повратних информација.
„Смањење нивоа кисеоника разрјеђује атмосферу, омогућавајући више сунчеве свјетлости да продре до Земљине површине“, објашњава Поулсен. Више сунчеве светлости омогућава да више воде испарава са површине планете, што повећава влажност. Пошто је водена пара стакленички гас, више топлоте се зароби у близини Земљине површине, а температуре порасту. Повећана влажност и температура такође доводе до повећања падавина. Супротно томе, када су концентрације кисеоника веће, атмосфера постаје гушћа и расипа више сунчеве светлости. Као резултат, има мање водене паре за хватање топлоте.
Додавање утицаја кисеоника у другим временским периодима могло би довести до тачнијих модела прошлости планете, кажу истраживачи. Али Поулсен упозорава да студија нема утицаја на оно што се зна о тренутној клими на Земљи. Клима планете данас се мења јер ниво стакленичких гасова као што је угљен диоксид и метан драматично расте - кисеоник није фактор.
"Ниво кисеоника опада данас, али врло спором брзином, отприлике десетине делова на милион годишње, " каже он. „Та стопа је превише спора да би утицала на климу у савременом свету." Дајте планети још милион година и будући научници за климу мораће да додају кисеоник својим моделима да би добили потпуну слику.
