يمكن ربط الانفجارات البركانية السريعة والكثيرة منذ حوالي 252 مليون سنة بحدث الانقراض الجماعي. من www.shutterstock.com, CC BY-ND
الجميع بصدد تخفيض البصمة الكربونية ، والانبعاثات الصفرية ، وزراعة محاصيل مستدامة للوقود الحيوي وما إلى ذلك. هل صحيح ما تقول منشورات الإنترنت أن انفجار بركان لبضعة أسابيع سيجعل كل جهودنا باطلة ولاغية؟
ذريعة هذا السؤال مفهوم. إن قوى الطبيعة قوية جدًا وتعمل بقوة كبيرة لدرجة أن الجهود البشرية للتأثير على كوكبنا قد تبدو بلا فائدة.
إذا كان انفجار بركاني واحد يمكن أن يغير مناخنا إلى درجة أن عالمنا يتحول بسرعة إلى "بيت جليدي" أو "دفيئة" ، فربما تكون جهودنا للتخفيف من تغير المناخ البشري المنشأ مضيعة للوقت؟
للإجابة على هذا السؤال ، نحتاج إلى فحص كيفية تشكل غلافنا الجوي وما هي الأدلة الجيولوجية الموجودة لتغير المناخ الناجم عن البراكين. نحتاج أيضًا إلى إلقاء نظرة على البيانات الحديثة التي تقارن انبعاثات غازات الدفيئة البركانية والبشرية.
هناك أدلة على تغير مناخي كارثي من الانفجارات البركانية الكبيرة جدًا والممتدة في السجل الجيولوجي. لكننا تعلمنا في الآونة الأخيرة أن الانبعاثات البركانية يمكن أن تؤدي إلى تبريد على المدى القصير والاحترار على المدى الطويل. والدليل القاتل هو أن انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يتسبب فيها الإنسان تتجاوز بكثير تلك الناتجة عن النشاط البركاني ، خاصة منذ عام 1950.
تزوير الغلاف الجوي للأرض
دعونا نعود إلى المبادئ الأولى ونلقي نظرة عليها من أين جاء غلافنا الجوي. يبلغ عمر الأرض 4.56 مليار سنة. الإجماع المشترك هو أن الغلاف الجوي للأرض ناتج عن ثلاث عمليات رئيسية:
1. بقايا غازات السديم الشمسي البدائي منذ وقت تشكل الكوكب الأول
2. طرد الغازات الداخلية للأرض من الأحداث البركانية وما يتصل بها
3. إنتاج الأكسجين من عملية التمثيل الضوئي.
كما كانت هناك مساهمات بمرور الوقت من المذنبات وتصادم الكويكبات. من بين هذه العمليات ، يعد التفريغ الكوكبي الداخلي أهم عملية لتوليد الغلاف الجوي ، خاصة خلال أول أربعة دهور من تاريخ الأرض ، حدين.
ساهمت الانفجارات البركانية في هذه العملية منذ ذلك الحين ووفرت الجزء الأكبر من غلافنا الجوي ، وبالتالي المناخ داخل غلافنا الجوي.
التالي هو مسألة الانفجارات البركانية وتأثيرها على المناخ. تغير مناخ الأرض بمرور الوقت الجيولوجي. كانت هناك فترات من "دفيئة الأرض" خالية من الجليد. يجادل البعض بأن مستويات سطح البحر كانت 200 إلى 400 متر أعلى من اليوم وتم غمر نسبة كبيرة من قارات الأرض تحت مستوى سطح البحر.
في أوقات أخرى ، خلال "كرة الثلج الأرض"، كان كوكبنا مغطى بالجليد حتى عند خط الاستواء.
ما هي المساهمة التي قدمتها الانفجارات البركانية لهذا الاختلاف في المناخ؟ كمثال على تأثير كبير ، يربط بعض العلماء الانقراضات الجماعية بأحداث الاندفاع البركاني الكبرى.
أشهر هذه الجمعيات هو اندلاع البراكين التي أنتجت الفخاخ السيبيري. هذه منطقة كبيرة من سلاسل صخور بركانية سميكة ، تتراوح مساحتها بين 2.5 و 4 ملايين كيلومتر مربع ، في منطقة في المقاطعات الشرقية لروسيا. أطلقت الانفجارات البركانية السريعة والكثيرة منذ حوالي 252 مليون سنة كميات كافية من الهباء الكبريتى وثاني أكسيد الكربون لتحريك الشتاء البركاني قصير الأمد ، والاحترار طويل الأمد للمناخ ، على مدى 10s من آلاف السنين.
كانت انفجارات فخ سيبيريا أ العامل السببي في أكبر حدث انقراض جماعي للأرض (في نهاية العصر البرمي) ، عندما انتهت 96 ٪ من الأنواع البحرية على الأرض و 70 ٪ من الحياة الأرضية.
تغير المناخ الطبيعي على مدى 100 مليون سنة الماضية
تشير الأدلة الجيولوجية إلى أن العمليات الطبيعية يمكنها بالفعل تغيير جذري لمناخ الأرض. في الآونة الأخيرة (من الناحية الجيولوجية) ، على مدى 100 مليون سنة الماضية ، كانت مياه قاع المحيطات تبرد ، وانخفضت مستويات البحار وتقدم الجليد. خلال هذه الفترة ، كانت هناك أيضًا نوبات من حرارة الأرض ، على الأرجح بسبب الإطلاقات السريعة (الطبيعية) في غازات الدفيئة.
الإنسان العاقل تطورت خلال ملايين السنين الماضية إلى حد كبير خلال العصر الجليدي عندما غطت صفائح جليدية يصل سمكها إلى كيلومترين مناطق واسعة من القارات الشمالية وكان مستوى سطح البحر أقل من 100 متر مما هو اليوم. انتهت هذه الفترة قبل 10,000 سنة عندما بدأت فترة دفئنا الحديثة بين الجليدية.
الدورات الفلكية التي تؤدي إلى تقلبات المناخ مفهومة جيدًا - على سبيل المثال ، دورات Milankovitch ، التي تفسر الاختلافات في مدار الأرض حول الشمس ، والإيماء / التمايل الدوري لمحور الأرض. جميع الأسباب الجيولوجية والتكتونية لهذا التبريد الأرضي العام على المدى الطويل أقل فهمًا جيدًا. تشمل الفرضيات مساهمات من البراكين والعمليات المرتبطة بصعود جبال الهملايا والتبت (منذ 55 مليون سنة).
انفجارات بركانية محددة وآثار مناخية
لقد درس الباحثون محددة الانفجارات البركانية وتغير المناخ. جبل بيناتوبو أنتجت (الفلبين) واحدة من أكبر الانفجارات في الآونة الأخيرة في عام 1991 ، وأطلقت 20 مليون طن من جزيئات ثاني أكسيد الكبريت والرماد في الستراتوسفير.
تقلل هذه الانفجارات الأكبر من الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض ، وانخفاض درجات الحرارة في طبقة التروبوسفير السفلى ، وتغيير أنماط دوران الغلاف الجوي. في حالة Pinatubo ، انخفضت درجات حرارة التروبوسفير العالمية بما يصل إلى 4 درجات مئوية ، ولكن الشتاء في نصف الكرة الشمالي دافئ.
تثور البراكين مزيجًا من الغازات ، بما في ذلك غازات الدفيئة والهباء الجوي والغازات التي يمكن أن تتفاعل مع مكونات الغلاف الجوي الأخرى. يمكن أن تنتج التفاعلات الجوية مع الغازات البركانية بسرعة مواد مثل حمض الكبريتيك (والكبريتات ذات الصلة) التي تعمل بمثابة الهباء الجوي ، وتبريد الغلاف الجوي.
الإضافات طويلة المدى لثاني أكسيد الكربون لها تأثيرات على الاحترار. إن الانفجارات البركانية واسعة النطاق ، التي تصل غيومها من الرماد إلى مستويات الستراتوسفير ، لها أكبر التأثيرات المناخية: فكلما كانت فترة الاندفاع أكبر وأطول ، زادت التأثيرات.
ويعتقد أن هذه الأنواع من الانفجارات كانت سبب جزئي لفترة العصر الجليدي الصغيرحدث تبريد عالمي يبلغ حوالي 0.5 درجة مئوية استمر من القرن الخامس عشر إلى أواخر القرن التاسع عشر. يمكن للبراكين الفائقة مثل يلوستون (الولايات المتحدة الأمريكية) وتوبا (إندونيسيا) وتاوبو (نيوزيلندا) ، من الناحية النظرية ، أن تنتج ثورات كبيرة جدًا لها تأثيرات مناخية كبيرة ، ولكن هناك عدم اليقين بشأن المدة التي تؤثر بها هذه الثورات على المناخ.
ربما يكون أقوى دليل على الإجابة عما إذا كان لانبعاثاتنا (البشرية) أو البراكين تأثير أقوى على المناخ يكمن في حجم إنتاج غازات الدفيئة. منذ عام 2015 ، كانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ العالمية حوالي 35 إلى 37 مليار طن في السنة. تبلغ انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البركانية السنوية حوالي 200 مليون طن.
في عام 2018 ، كانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية المنشأ أعلى بـ 185 مرة من الانبعاثات البركانية. هذه إحصائية مذهلة وأحد العوامل التي تقنع بعض الجيولوجيين وعلماء الطبيعة باقتراح حقبة جيولوجية جديدة تسمى الأنثروبوسين اعترافا بأن البشر يتجاوزون آثار العديد من العمليات العالمية الطبيعية ، خاصة منذ الخمسينيات.
هناك أدلة على أن البراكين أثرت بشدة في المناخ على المقاييس الزمنية الجيولوجية ، ولكن منذ عام 1950 على وجه الخصوص ، فهي كذلك الإنسان العاقل الذي كان له أكبر الأثر على المناخ. دعونا لا نتخلى عن تطلعاتنا لخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. قد لا تنقذ البراكين اليوم.
نبذة عن الكاتب
مايكل بيترسون ، أستاذ الجيولوجيا ، جامعة أوكلاند للتكنولوجيا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتب ذات صلة
تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته
جوزيف روم
التمهيدي الأساسي على ما سيكون موضوع تعريف عصرنا ، تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته هي نظرة عامة واضحة على العلوم والصراعات والآثار المترتبة على كوكبنا الدافئ. من جوزيف روم ، كبير مستشاري العلوم في ناشيونال جيوغرافيك سنوات من العيش تحت الخطر سلسلة واحدة من "الناس 100 الذين يغيرون أمريكا" في رولينج ستون تغير المناخ يقدم إجابات سهلة الاستخدام وصارمة من الناحية العلمية على أصعب الأسئلة (وأكثرها تسييسًا) المحيطة بما اعتبره عالم المناخ لوني تومبسون "خطرًا واضحًا وحاضرًا على الحضارة". متاح في أمازون
تغير المناخ: علم الاحترار العالمي ومستقبل طاقتنا الطبعة الثانية
بقلم جيسون سميردون
هذه الطبعة الثانية من تغير المناخ هو دليل يمكن الوصول إليها وشاملة للعلوم وراء الاحتباس الحراري. يتضح بشكل رائع ، يتم توجيه النص نحو الطلاب في مجموعة متنوعة من المستويات. يقدم كل من إدموند ماثيز وجايسون سميردون مقدمة واسعة ومفيدة للعلم الذي يقوم عليه فهمنا لنظام المناخ وتأثيرات النشاط البشري على ارتفاع حرارة كوكبنا. يصف ماثيز وسميردون الأدوار التي يقوم بها الغلاف الجوي والمحيطات. لعب في مناخنا ، وإدخال مفهوم توازن الإشعاع ، وشرح التغيرات المناخية التي حدثت في الماضي. كما أنها توضح بالتفصيل الأنشطة البشرية التي تؤثر على المناخ ، مثل انبعاثات غازات الدفيئة والهباء الجوي وإزالة الغابات ، وكذلك آثار الظواهر الطبيعية. متاح في أمازون
علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية
بقلم بلير لي ، ألينا باخمان
يستخدم علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية النص و 18 نشاطًا عمليًا لشرح وتعليم علم الاحترار العالمي وتغير المناخ ، وكيف يتحمل البشر المسؤولية ، وما الذي يمكن فعله لإبطاء أو إيقاف معدل الاحترار العالمي وتغير المناخ. هذا الكتاب هو دليل كامل وشامل لموضوع بيئي أساسي. تشمل الموضوعات التي يتناولها هذا الكتاب ما يلي: كيف تنقل الجزيئات الطاقة من الشمس لتسخين الغلاف الجوي ، وغازات الدفيئة ، وتأثير الاحتباس الحراري ، والاحتباس الحراري ، والثورة الصناعية ، ورد فعل الاحتراق ، وحلقات التغذية الراجعة ، والعلاقة بين الطقس والمناخ ، وتغير المناخ ، أحواض الكربون ، الانقراض ، بصمة الكربون ، إعادة التدوير ، والطاقة البديلة. متاح في أمازون
من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.
