Pământul are un jucător nou surprinzător în jocul climatic: oxigenul. Chiar dacă oxigenul nu este un gaz cu efect de seră care captează căldura, concentrația sa în atmosfera noastră poate afecta câtă lumină solară ajunge la pământ, iar noile modele sugerează că efectul a modificat clima în trecut.
Continut Asemanator
- Zonele moarte din ocean sunt din ce în ce mai rău din cauza schimbărilor climatice
- Mai mult dioxid de carbon în aer face ca unele culturi să fie mai puțin hrănitoare
În prezent, oxigenul reprezintă aproximativ 21 la sută din gazele din atmosfera planetei, dar acest nivel nu a fost constant de-a lungul istoriei Pământului. În primul cuplu de miliarde de ani, în atmosferă era puțin oxigen. Apoi, în urmă cu aproximativ 2, 5 miliarde de ani, oxigenul a început să se adauge în atmosferă prin cianobacterii fotosintetice. „Oxigenul este produs ca reziduu al fotosintezei. Este consumat prin respirație ”, explică Chris Poulsen, omul de știință al Universității din Michigan, autorul principal al studiului publicat astăzi în Știință .
Acest produs de deșeuri a stârnit o extincție în masă cunoscută sub numele de Marele eveniment de oxigenare. Însă, în timp, au evoluat noi forme de viață care folosesc sau expulzează oxigenul în respirație, iar nivelul oxigenului atmosferic a continuat să crească. „Producția și îngroparea materiei vegetale pe perioade lungi determină creșterea nivelului de oxigen”, explică Poulsen. Nivelurile pot scădea din nou atunci când materia organică antică prinsă devine expusă pe uscat și elemente precum fierul reacționează cu oxigenul din atmosferă, o reacție numită intemperii oxidative. Ca urmare a acestor procese, nivelul oxigenului atmosferic a variat de la un nivel scăzut de 10% la un maxim de 35% în ultimii 540 milioane de ani.
Poulsen și colegii săi studiau climatul și plantele Paleozoicului târziu și, în timpul unei întâlniri, au început să discute dacă nivelul de oxigen ar fi putut cumva să afecteze climatul în trecut. Studiile au arătat că dioxidul de carbon atmosferic a fost principalul factor climatic în timp profund, astfel că majoritatea au considerat că rolul oxigenului a fost neglijabil.
Dar modelele de computer bazate pe date despre carbon nu au reușit să explice totul din înregistrare. De exemplu, Cenomanianul, de o vârstă din cretacicul târziu, a fost marcat de dioxid de carbon ridicat și temperaturi în creștere, dar modelele din acest moment scurg de obicei temperaturile polare și ratele de precipitații prea mici în comparație cu datele preluate din registrul paleogeologic. Așadar, Poulsen a început să modifice un model climatic pentru a testa ideea de oxigen, iar rezultatele au arătat că modificările concentrației de oxigen au avut într-adevăr un impact printr-o serie de feedback-uri.
„Reducerea nivelului de oxigen se reduce la atmosferă, permițând mai multor soare să ajungă pe suprafața Pământului”, explică Poulsen. Mai multă lumină solară permite mai multă umiditate să se evapore de suprafața planetei, ceea ce crește umiditatea. Deoarece vaporii de apă sunt un gaz cu efect de seră, mai multă căldură este prinsă lângă suprafața Pământului și temperaturile cresc. Umiditatea crescută și temperatura conduc, de asemenea, la creșterea precipitațiilor. În schimb, atunci când concentrațiile de oxigen sunt mai mari, atmosfera devine mai groasă și împrăștie mai mult soare. Drept urmare, există mai puțini vapori de apă pentru a capta căldura.
Cercetătorii spun că adăugarea de efecte ale oxigenului în alte perioade de timp ar putea duce la modele mai precise ale trecutului planetei. Dar Poulsen avertizează că studiul nu are niciun impact asupra a ceea ce se știe despre actuala climă a Pământului. Clima planetei se schimbă astăzi, deoarece nivelurile de gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon și metanul cresc în mod dramatic - oxigenul nu este un factor.
"Nivelurile de oxigen scad astăzi, dar într-un ritm foarte lent, aproximativ zeci de părți pe milion pe an", spune acesta. "Această rată este mult prea lentă pentru a afecta climatul din lumea modernă." Dați planetei încă un milion de ani., iar viitorii oameni de știință în domeniul climatului vor trebui să adauge oxigen la modelele lor pentru a obține imaginea completă.
