Keruntuhan benua dapat menyumbang kepada pemanasan iklim • Vladislav Strekopytov • Berita Sains mengenai "Unsur" • Geologi, Iklim

Keruntuhan benua dapat menyumbang kepada pemanasan iklim

Rajah. 1. Peringkat-peringkat pembangunan sistem rift benua: a – peringkat permulaan bengkel benua: meletakkan keretakan yang mendalam, gunung berapi, disertai dengan pelepasan sejumlah besar CO2; b – pembentukan lembah rift dengan kerak kontinental yang halus di bahagian tengah; dengan – peletakan laut linear dengan kerak lautan di tengah; d – peringkat lautan dengan pembentukan di tengah rabung tengah laut. Anak panah nipis pada latar belakang merah aliran aliran bahan mantel ditunjukkan, anak panah yang berani – Arah pergerakan plat lithospheric. Gambar dari laman web sailorsgogreen.blogspot.ru

Kepekatan CO2 di atmosfera – faktor utama yang mempengaruhi iklim Bumi, kerana peningkatan dalam kandungan gas rumah hijau utama ini menyebabkan pemanasan global. Perut bumi mengandungi beberapa perintah magnitud lebih banyak karbon daripada semua sampul luarnya (atmosfera, hidrosfera, lapisan tanah dan keseluruhan biosfera, termasuk komponen antropogenik) yang diambil bersama, dan di zon-zon keruntuhan benua ada pelepasan aktif CO2. Para saintis mengesan rekod bumi selama 200 juta tahun yang lalu dan mendapati bahawa tempoh aktiviti yang paling besar dalam pembentukan sistem ricet bertepatan dengan pemanasan global. Pada pendapat mereka, degassing dalam adalah pembebasan CO.2 dari kedalaman Bumi – boleh menjejaskan perubahan iklim jangka panjang di planet ini.

Sumber utama karbon dioksida (CO2) dari mantel ke permukaan Bumi – sempadan plat lithospheric, kerana integriti litosfera terganggu di zon-zon ini. Plat tetangga boleh bertembung (sempadan konvergensi), berpindah (sempadan divergen) atau bergerak selari dengan sempadan (dalam kes ini bentuk transform kesalahan). Batasan konvergensi termasuk zon subduksi klasik pada margin benua aktif, di mana plat lautan tenggelam di bawah benua, kawasan-kawasan obduction, di mana plat lautan sebahagiannya bergerak ke arah pinggir benua, atau zon perlanggaran, di mana dua plat kontinental bertabrakan. Batasan yang berbeza merangkumi, pertama sekali, zon-zodiat di bahagian tengah laut, di mana piring menyimpang, dan ruang yang dibentuk apabila plat dipindahkan selain dipenuhi dengan basalt cair dan kerangka samudera baru dibentuk. Ridge di tengah laut, zon rift terbesar di dunia, adalah struktur tektonik yang meluas secara linear global di mana keraknya pecah akibat peregangan atau pergerakan membujurnya.Alasan pembentukan sistem pergeseran yang besar ialah aliran perolakan yang menaik di dalam mantel.

Rajah. 2 Sistem Rift Afrika Timur, termasuk Laut Merah dan Lembah Jordan. Gambar dari q-files.com

Rifts di tanah. Sekiranya sistem perisai diletakkan di atas benua, kemudian bergerak di dalamnya (proses ini dipanggil bumbung benua) membawa kepada pembukaan kerangka lautan dan permulaan pembentukan lautan baru (Rajah 1).

Keretakan benua dalam pelepasan ditetapkan oleh lekukan memanjang secara linear, sebahagiannya diisi dengan air (laut, tasik, sungai). Rift kontinental kontemporari terbesar adalah Rift Timur Afrika (Great Rift Valley), memanjangkan arah merentasi dari utara Ethiopia ke Mozambique tengah di Afrika Timur. Rantaian Tasik Besar Afrika terbatas kepadanya (Rajah 2). Di utara, keruntuhan Afrika Timur berterusan dengan lembangan Laut Merah, pembentukannya yang bermula baru-baru ini (25 juta tahun yang lalu), ketika retakan yang terbentuk di plat kontinental dan kerangka lautan mula terbentuk. Pada masa ini, pantai Laut Merah menyimpang dengan arah yang berbeza pada kelajuan 1 cm setahun.Reruntuhan benua yang lebih kecil pada zaman kita ialah tasik Baikal (Tasik Baikal, Barguzinskaya, Cawangan Upper Charskaya, dan lain-lain), Lembah Kematian di selatan Amerika Syarikat, dan Lembah Rhine di Eropah Tengah.

Di dalam zon-zon bumi, kerak bumi memecahkan semua arah ke mantel dan berpindah, saluran-saluran baru dibuka untuk kemasukan bahan mantel. Dan fasa gas pertama bergegas ke permukaan. Hari ini, sejumlah besar CO2, dibebaskan akibat degassing yang mendalam, terhad kepada zon-zon rentas benua (Rajah 3). Oleh itu, dapat diandaikan bahawa pembangunan spatial dan temporal sistem rift benua dan proses yang berkaitan dengan pembukaan lautan mempengaruhi aliran karbon dioksida dan perubahan iklim dalam sejarah geologi, dalam tempoh tertentu proses proses rentapan benua, yang membawa kepada perpecahan benua, jauh lebih kuat daripada sekarang. Tidak jelas apakah pengaktifan proses sedemikian berkaitan – tidak ada persetujuan di kalangan saintis mengenai perkara ini. Hanya jelas bahawa sepanjang hayat planet kita, benua-benua di permukaannya kadang-kadang bersatu dengan pembentukan mega kontinen besar, kemudian lagi berpecah.

Rajah. 3 Fumaroles, gunung berapi lumpur (di latar depan) dan geyser adalah manifestasi ke luar pembebasan aktif gas panas dari kedalaman di Great Rift Valley (Ethiopia Utara). Foto © Vladislav Strekopytov

Sekumpulan ahli sains Jerman dan Australia yang diketuai oleh Sascha Brune dari Pusat Kajian Bumi Helmholtz di Potsdam (GFZ Helmholtz Centre Potsdam) menganalisis panjang sistem rift benua untuk 200 juta tahun yang lalu dan mendedahkan dua tempoh pembentukan kerangka yang dipertingkatkan – tempoh 160-100 juta tahun (perpecahan Pangea) dan tempoh dari 55 juta tahun hingga sekarang. Keputusan penyelidikan diterbitkan dalam jurnal Geosains alam.

Untuk analisis, penulis menggunakan dua kumpulan data: data pembentukan semula tektonik yang dilakukan menggunakan simulasi komputer dan data geologi umum (tektonik dan analisis formasi batuan). Keputusan dibentangkan dalam Rajah. 4

Rajah. 4 Skim lokasi dan masa pengaktifan rentas benua: a – berdasarkan analisis pembinaan semula tektonik; b – berdasarkan data geologi. Gambar dari artikel dibincangkan di Geosains alam

Apabila membandingkan keputusan yang diperoleh dengan model kitaran karbon digital GEOCARBSULF dan model alternatif (R14 dan R14 ', serta vdM14), didapatibahawa tempoh yang dikenal pasti rentak benua yang aktif bertepatan dengan dua tempoh kesan rumah hijau, apabila kepekatan CO2 di atmosfera tiga kali lebih tinggi daripada sekarang (Rajah 5). Dari sini, para penulis menyimpulkan bahawa pemilihan CO yang dipertingkatkan2 di dalam zon-zon tanah yang renggang semasa tempoh rempuhan benua membawa kepada kesan rumah hijau, yang menyebabkan perubahan iklim yang lama, dinyatakan dalam pemanasan global.

Rajah. 5 Perbandingan jumlah panjang keruntuhan benua dan kandungan CO2 di atmosfer bumi untuk tempoh 200 juta tahun yang lalu – sekarang: a: L1 – carta kumulatif daripada jumlah panjang rentetan kontinental (berdasarkan rekonstruksi tektonik dan data geologi); L2 adalah carta dari jumlah panjang rentetan benua berdasarkan data geologi. Panjang maksimum rentetan kontinental (lebih daripada 40,000 km) dari masa ke semasa jatuh pada tempoh kejatuhan Pangea. Hak adalah skala pelepasan CO.2 di dalam zon bumbung benua (juta tan setahun); b – Carta kandungan CO2 di atmosfer bumi berdasarkan model digital yang berlainan. Gambar dari artikel dibincangkan di Geosains alam

Walaupun terdapat sejumlah besar model digital kitaran karbon karbon, oksigen, sulfur dan unsur-unsur lain yang terkandung di atmosfera, kebanyakannya hanya meliputi tempoh terdekat kepada kami – dari beberapa tahun hingga 800 ribu tahun yang lalu. Ia adalah untuk selang waktu ini bahawa adalah mungkin untuk mendapatkan data langsung mengenai kandungan unsur-unsur dalam paleoatmosphere berdasarkan analisis teras ais telaga yang digerudi di glasier Antartika dan Greenland. Pembinaan model geokimia digital jangka panjang memerlukan penamaan keseluruhan jumlah data geologi, mineralogi dan paleobiologi, dengan mengambil kira sejumlah besar faktor – dari kelajuan proses fotosintesis dalam pelbagai keadaan persekitaran kepada skema fraksinasi isotopik unsur-unsur. Oleh itu, pemodelan geokimia jangka panjang berkembang secara evolusi memandangkan model itu sendiri memperbaiki dan memasukkan faktor tambahan. Sehingga baru-baru ini, model digital yang paling boleh dipercayai dalam kitaran CO global2Oh2 dan sulfur dianggap sebagai model GEOCARBSULF, yang merangkumi keseluruhan tempoh Phanerozoic (dari 542 juta tahun yang lalu hingga sekarang) dan mengambil kira 68 parameter yang berbeza.Model ini dicipta pada 2006 oleh saintis Amerika Robert Berner berdasarkan model sebelumnya GEOCARB III. Kemudian, elemen-elemen tertentu model ini tertakluk kepada kritikan tertentu, hasilnya versi diubahsuainya muncul – model R14 dan R14 'dan vdM14. Pilihan kedua mengambil kira dinamik plat tektonik dan CO degassing.2 di zon subduksi dan rabung tengah laut.

Memandangkan zon lebur adalah saluran konduktif bukan sahaja untuk karbon dioksida, tetapi juga bahan larutan mantel lain seperti air, sulfur dan nitrogen, kaedah yang dicadangkan oleh pengarang dapat digunakan untuk analisis yang komprehensif tentang dinamika pembentukan atmosfera Bumi dalam masa geologi.

Sumber: Sascha Brune, Simon E. Williams, R. Dietmar Müller. Potensi hubungan antara rentetan benua, CO2 degassing dan perubahan iklim melalui masa // Geosains alam. 2017. V. 10. P. 941-946. DOI: 10.1038 / s41561-017-0003-6.

Vladislav Strekopytov


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: