الأرض المجمدة - الأرض البيضاء

01 لون الحياة كوكب

مع وجود المزيد والمزيد من الأقمار الصناعية أو المحطات الفضائية التي تطير في الفضاء ، يتم إرسال المزيد والمزيد من الصور للأرض. غالبًا ما نصف أنفسنا ككوكب أزرق لأن 70 ٪ من منطقة الأرض مغطاة بالمحيطات. مع تسخين الأرض ، يتسارع معدل ذوبان الأنهار الجليدية في الأعمدة الشمالية والجنوبية ، وستستمر مستويات سطح البحر في الارتفاع ، مما يؤدي إلى تآكل الأراضي الموجودة. في المستقبل ، ستصبح منطقة المحيط أكبر ، وسيصبح مناخ الأرض تعقيدًا بشكل متزايد. هذا العام ساخن للغاية ، والعام المقبل بارد للغاية ، والعام السابق في الماضي جاف للغاية ، والعام التالي لعاصفة المطر التالية كارثية. نقول جميعًا أن الأرض غير لائقة تقريبًا للسكن البشري ، ولكن في الواقع ، هذا مجرد تغيير طبيعي صغير للأرض. في مواجهة القوانين القوية وقوى الطبيعة ، فإن البشر ليسوا شيئًا.

مع وجود المزيد والمزيد من الأقمار الصناعية أو المحطات الفضائية التي تطير في الفضاء ، يتم إرسال المزيد والمزيد من الصور للأرض. غالبًا ما نصف أنفسنا ككوكب أزرق لأن 70 ٪ من منطقة الأرض مغطاة بالمحيطات. مع تسخين الأرض ، يتسارع معدل ذوبان الأنهار الجليدية في الأعمدة الشمالية والجنوبية ، وستستمر مستويات سطح البحر في الارتفاع ، مما يؤدي إلى تآكل الأراضي الموجودة. في المستقبل ، ستصبح منطقة المحيط أكبر ، وسيصبح مناخ الأرض تعقيدًا بشكل متزايد. هذا العام ساخن للغاية ، والعام المقبل بارد للغاية ، والعام السابق في الماضي جاف للغاية ، والعام التالي لعاصفة المطر التالية كارثية. نقول جميعًا أن الأرض غير لائقة تقريبًا للسكن البشري ، ولكن في الواقع ، هذا مجرد تغيير طبيعي صغير للأرض. في مواجهة القوانين القوية وقوى الطبيعة ، فإن البشر ليسوا شيئًا.

في عام 1992 ، استخدم جوزيف كيرشفينك ، أستاذ الجيولوجيا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، أولاً مصطلح "Snowball Earth" ، والذي تم دعمه لاحقًا وتحسينه من قبل كبار الجيولوجيا. Snowball Earth هي فرضية لا يمكن تحديدها بالكامل في الوقت الحاضر ، وتستخدم لوصف أكبر عصر جليدي وأكثرها حدة في تاريخ الأرض. كان مناخ الأرض معقدًا للغاية ، حيث كان متوسط ​​درجة حرارة عالمية يتراوح بين -40 و 50 درجة مئوية ، لدرجة أن الأرض كانت باردة لدرجة أن السطح كان فقط على الجليد.

02 الغطاء الجليدي لأرض كرة الثلج

من المحتمل أن يكون Snowball Earth في Neoproterozoic (منذ حوالي 1-6 مليار سنة) ، والذي ينتمي إلى الفترة البروتيروزويك من ما قبل المربى. تاريخ الأرض قديم جدا وطويل. قيل من قبل أن ملايين السنين من التاريخ البشري هي مجرد وميض للعين للأرض. غالبًا ما نعتقد أن الأرض الحالية مميزة للغاية في ظل التحول الإنساني ، ولكن في الواقع ، لا شيء لتاريخ الأرض والحياة. إن عصور الميزوزويك والأرشين والبروتيروزويك (المعروفة مجتمعة باسم عصور Cryptozoic ، التي تشغل ما يقرب من 4 مليارات عام من الأرض 4.6 مليار سنة) ، وعدة ediacaran في عصر Neoproterozoic لعصر بروتيروزويك فترة خاصة على الأرض.

خلال فترة كرة الثلج ، كانت الأرض مغطاة بالكامل بالثلوج والجليد ، بدون محيطات أو أرض. في بداية هذه الفترة ، لم يكن هناك سوى قطعة أرض واحدة على الأرض تسمى شبه القارة (رودينيا) بالقرب من خط الاستواء ، وكان بقية المنطقة محيطات. عندما تكون الأرض في حالة نشطة ، تستمر البراكين في الانفجار ، وتظهر المزيد من الصخور والجزر على سطح البحر ، وتستمر مساحة الأرض في التوسع. ثاني أكسيد الكربون المنبعث من البراكين يلف الأرض ، ويشكل تأثير الدفيئة. تتركز الأنهار الجليدية ، كما هو الحال الآن ، في أعمدة الأرض الشمالية والجنوبية ، غير قادرة على تغطية الأرض بالقرب من خط الاستواء. مع استقرار النشاط الأرضي ، تبدأ الانفجارات البركانية أيضًا في الانخفاض ، كما تبدأ كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء في الانخفاض. المساهم المهم في امتصاص ثاني أكسيد الكربون هو تجوية الصخور. وفقًا لتصنيف التكوين المعدني ، تنقسم الصخور بشكل رئيسي إلى صخور السيليكات وصخور الكربونات. صخور السيليكات تمتص ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أثناء التجوية الكيميائية ، ثم تخزين ثاني أكسيد الكربون في شكل CACO3 ، مما يشكل تأثيرًا جيولوجيًا على الحوض الكربوني (> مليون سنة). يمكن أن تمتص تجوية صخور الكربونات أيضًا ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، مما يشكل حوضًا زمنيًا أقصر من الكربون (أقل من 100000 سنة) في شكل HCO3.

هذه عملية توازن ديناميكية. عندما تتجاوز كمية ثاني أكسيد الكربون التي تمتصها التجوية الصخرية كمية الانبعاثات البركانية ، يبدأ تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في الانخفاض السريع ، حتى يتم استهلاك غازات الدفيئة وتبدأ درجات الحرارة في الانخفاض. تبدأ الأنهار الجليدية في قطبين الأرض في الانتشار بحرية. مع زيادة مساحة الأنهار الجليدية ، هناك المزيد والمزيد من المناطق البيضاء على سطح الأرض ، وينعكس ضوء الشمس مرة أخرى في الفضاء بواسطة الأرض الثلجية ، مما يؤدي إلى تفاقم انخفاض درجة الحرارة وتسريع تكوين الأنهار الجليدية. يزداد عدد الأنهار الجليدية للتبريد - يعكس المزيد من أشعة الشمس - مزيد من التبريد - المزيد من الأنهار الجليدية البيضاء. في هذه الدورة ، تجمد الأنهار الجليدية في كلا القطبين تدريجياً جميع المحيطات ، وتتئام في نهاية المطاف في القارات بالقرب من خط الاستواء ، وأخيراً تشكل طبقًا ثلجيًا ضخمًا بسمك يزيد عن 3000 متر ، ولف الأرض تمامًا في كرة من الثلج والثلوج. في هذا الوقت ، تم تقليل تأثير ارتفاع بخار الماء على الأرض بشكل كبير ، وكان الهواء جافًا بشكل استثنائي. أشرق ضوء الشمس على الأرض دون خوف ، ثم انعكس الظهر. جعلت شدة الأشعة فوق البنفسجية ودرجة الحرارة الباردة من المستحيل أن توجد أي حياة على سطح الأرض. يشير العلماء إلى الأرض على مدار مليارات السنين باسم "الأرض البيضاء" أو "كرة الثلج"

03 ذوبان كرة الثلج

في الشهر الماضي ، عندما تحدثت مع أصدقائي عن الأرض خلال هذه الفترة ، سألني أحدهم ، "وفقًا لهذه الدورة ، يجب تجميد الأرض دائمًا. كيف تذوب لاحقًا؟ هذا هو قانون الطبيعة العظيم وقوة إصلاح الذات.

نظرًا سماكة الأرض بالكامل بنسبة تصل إلى 3000 متر ، يتم عزل الصخور والهواء ، ولا يمكن أن تمتص الصخور ثاني أكسيد الكربون من خلال التجوية. ومع ذلك ، فإن نشاط الأرض نفسها لا يزال يمكن أن يؤدي إلى ثوران بركاني ، مما أدى إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون ببطء في الغلاف الجوي. وفقًا لحسابات العلماء ، إذا كنا نريد أن يذوب الجليد على كرة الثلج ، يجب أن يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون حوالي 350 ضعف التركيز الحالي على الأرض ، وهو ما يزيد عن 13 ٪ من الغلاف الجوي بأكمله (الآن 0.03 ٪) ، وهذه عملية الزيادة بطيئة للغاية. استغرق الأمر حوالي 30 مليون عام حتى يتراكم الغلاف الجوي للأرض ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون والميثان ، مما يشكل تأثيرًا قويًا للاحتباس الحراري. بدأت الأنهار الجليدية في الذوبان ، وبدأت القارات بالقرب من خط الاستواء في فضح الجليد. كانت الأرض المكشوفة أغمق من الجليد ، حيث تمتص المزيد من الحرارة الشمسية وبدء ردود فعل إيجابية. زادت درجة حرارة الأرض ، انخفضت الأنهار الجليدية ، مما يعكس أشعة الشمس أقل ، وفضح المزيد من الصخور ، وتمتص المزيد من الحرارة ، وتشكيل الأنهار غير المتجمدة تدريجياً ... وتبدأ الأرض في التعافي!

في الشهر الماضي ، عندما تحدثت مع أصدقائي عن الأرض خلال هذه الفترة ، سألني أحدهم ، "وفقًا لهذه الدورة ، يجب تجميد الأرض دائمًا. كيف تذوب لاحقًا؟ هذا هو قانون الطبيعة العظيم وقوة إصلاح الذات.

نظرًا سماكة الأرض بالكامل بنسبة تصل إلى 3000 متر ، يتم عزل الصخور والهواء ، ولا يمكن أن تمتص الصخور ثاني أكسيد الكربون من خلال التجوية. ومع ذلك ، فإن نشاط الأرض نفسها لا يزال يمكن أن يؤدي إلى ثوران بركاني ، مما أدى إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون ببطء في الغلاف الجوي. وفقًا لحسابات العلماء ، إذا كنا نريد أن يذوب الجليد على كرة الثلج ، يجب أن يكون تركيز ثاني أكسيد الكربون حوالي 350 ضعف التركيز الحالي على الأرض ، وهو ما يزيد عن 13 ٪ من الغلاف الجوي بأكمله (الآن 0.03 ٪) ، وهذه عملية الزيادة بطيئة للغاية. استغرق الأمر حوالي 30 مليون عام حتى يتراكم الغلاف الجوي للأرض ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون والميثان ، مما يشكل تأثيرًا قويًا للاحتباس الحراري. بدأت الأنهار الجليدية في الذوبان ، وبدأت القارات بالقرب من خط الاستواء في فضح الجليد. كانت الأرض المكشوفة أغمق من الجليد ، حيث تمتص المزيد من الحرارة الشمسية وبدء ردود فعل إيجابية. زادت درجة حرارة الأرض ، انخفضت الأنهار الجليدية ، مما يعكس أشعة الشمس أقل ، وفضح المزيد من الصخور ، وتمتص المزيد من الحرارة ، وتشكيل الأنهار غير المتجمدة تدريجياً ... وتبدأ الأرض في التعافي!

إن تعقيد القوانين الطبيعية وبيئة الأرض يتجاوز بكثير فهمنا البشري وخيالنا. تؤدي الزيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري ، وارتفاع درجات الحرارة تعزز التجوية الكيميائية للصخور. تزداد كمية ثاني أكسيد الكربون التي تم امتصاصها من الغلاف الجوي أيضًا ، مما يؤدي إلى قمع النمو السريع لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وتؤدي إلى التبريد العالمي ، مما يشكل آلية ردود فعل سلبية. من ناحية أخرى ، عندما تكون درجة حرارة الأرض منخفضة ، تكون شدة التجوية الكيميائية أيضًا في مستوى أقل ، كما أن تدفق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي محدود للغاية. ونتيجة لذلك ، يمكن أن تتراكم ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الأنشطة البركانية والتحول الصخري ، مما يعزز تطور الأرض نحو الاحترار ومنع درجة حرارة الأرض من أن تكون منخفضة للغاية.

هذا التغيير ، الذي يتم قياسه غالبًا بمليارات السنين ، ليس شيئًا يمكن للبشر السيطرة عليه. كأعضاء عاديين في الطبيعة ، ما يجب أن نفعله أكثر هو التكيف مع الطبيعة والتوافق مع قوانينها ، بدلاً من تغيير الطبيعة أو تدميرها. إن حماية البيئة والحياة المحبة هي ما يجب أن يفعله كل إنسان ، وإلا فإننا سنواجه الانقراض فقط.