Земята има изненадващо нов играч в климатичната игра: кислород. Въпреки че кислородът не е парникови газове, задържащи топлина, концентрацията му в нашата атмосфера може да повлияе на това колко слънчева светлина достига до земята, а новите модели предполагат, че ефектът е променил климата в миналото.
Свързано съдържание
- Океанските мъртви зони се влошават в световен мащаб поради изменението на климата
- Повече въглероден диоксид във въздуха прави някои култури по-малко питателни
Понастоящем кислородът представлява около 21 процента от газовете в атмосферата на планетата, но това ниво не е стабилно в историята на Земята. През първите няколко милиарда години в атмосферата имаше малко кислород. Тогава, преди около 2, 5 милиарда години, кислородът започва да се добавя в атмосферата от фотосинтетични цианобактерии. „Кислородът се произвежда като отпадъчен продукт на фотосинтезата. Консумира се чрез дишане “, обяснява климатологът от Университета на Мичиган Крис Poulsen, водещ автор на изследването, публикувано днес в Science .
Този отпадъчен продукт предизвика масово изчезване, известно като Голямото събитие за окисляване. Но с течение на времето се развиват нови форми на живот, които използват или изхвърлят кислород при дишане, а нивата на атмосферния кислород продължават да се увеличават. „Производството и заравянето на растителна материя за дълги периоди води до повишаване на нивата на кислорода“, обяснява Poulsen. Нивата могат да паднат отново, когато тази хваната древна органична материя стане изложена на сушата, а елементи като желязо реагират с кислород от атмосферата, реакция, наречена окислително изветряне. В резултат на тези процеси нивата на атмосферния кислород са варирали от ниски от 10 процента до високи от 35 процента през последните 540 милиона години.
Поулсен и неговите колеги изучаваха климата и растенията от късния палеозой и по време на среща започнаха да говорят дали нивата на кислород по някакъв начин са повлияли на климата в миналото. Проучванията показват, че атмосферният въглероден диоксид е бил основният двигател на климата през дълбоко време, така че ролята на кислорода на повечето мисли, че е незначителна.
Но компютърните модели, базирани на въглеродни данни, не успяха да обяснят всичко в записа. Например, Cenoomanian, епоха в късната Креда, бе белязан от високи въглероден диоксид и високи температури, но моделите от това време обикновено изплюват полярни температури и скорости на валежи, които са твърде ниски, в сравнение с данните, взети от палеогеологичния запис. Така Poulsen започна да променя климатичен модел, за да изпробва идеята за кислород, а резултатите показват, че промените в концентрацията на кислород наистина имат влияние чрез серия от обратни реакции.
„Намаляването на нивата на кислород изтънява атмосферата, позволявайки на повече слънчева светлина да достигне земната повърхност“, обяснява Poulsen. Повече слънчева светлина позволява повече влага да се изпарява от повърхността на планетата, което увеличава влажността. Тъй като водната пара е парников газ, повече топлина се улавя близо до земната повърхност и температурите се покачват. Повишената влажност и температура също води до увеличаване на валежите. За разлика от това, когато концентрациите на кислород са по-високи, атмосферата се сгъстява и разпръсква повече слънчева светлина. В резултат на това има по-малко водна пара за задържане на топлината.
Добавянето на влиянието на кислорода през други периоди от време може да доведе до по-точни модели на миналото на планетата, казват изследователите. Но Poulsen предупреждава, че проучването няма влияние върху онова, което се знае за сегашния климат на Земята. Климатът на планетата се променя днес, защото нивата на парникови газове като въглероден диоксид и метан се покачват драстично - кислородът не е фактор.
„Нивата на кислород намаляват днес, но с много бавна скорост, приблизително десетки части на милион годишно, казва той.„ Този процент е твърде бавен, за да повлияе на климата в съвременния свят. “Дайте на планетата още милион години. и бъдещите учени по климата ще трябва да добавят кислород към своите модели, за да получат пълната картина.
