ГЛОБАЛЬНІ ПОТЕПЛІННЯ: ЯКА ЇХ ПРИРОДА?

Потепління й похолодання на Землі є наслідком астрономічних подій - змін орбіти Землі та активності Сонця. Джерело ілюстрації: http://awakeningself.wordpress.com

Андрій М. ЗАМОРОКА

Основними винуватцями глобального потепління оголошено вуглекислоту та метан, які, вивільняючись у атмосферу, створюють парниковий ефект. Сучасне потепління, на переконання багатьох дослідників та громадських активістів спричинене діяльністю людини – її промисловістю, автотранспортом, сільським господарством тощо. Одначе, у минулі епохи атмосфера Землі розігрівалась набагато сильніше, наприклад, пізньопалеоценовий температурний максимум – 55 мільйоноліть тому, – коли середня температура була вищою, щонайменше на 5-8°С, супроти сьогоднішньої 0,5°С. Звідки брався вуглекислий газ у минулі ґеологічні епохи, аби так розігрівати атмосферу?…

Атмосфера динамічна – вона у стані вічної зміни: температури, опадів, вітрів… Це зумовлюється багатьма факторами, наприклад, кутом нахилу та повороту осі Землі, відхиленням її орбіти від колової – це, так звані, цикли Міланковича, окрім того проходженням Землі через газово-пилові галактичні хмари, активністю Сонця, падінням метеоритів, комет та астероїдів, вулканічною діяльністю, глобальними пожежами, океанічними циркуляціями і ще незліченною кількістю не цілком зрозумілих і цілковито невідомих причин… Проте, з року в рік стан мінливої атмосфери повторюється і це називається кліматом. Клімат впродовж багатьох десятиліть і навіть століть здатен зберігати свою стабільність, яка, зрештою, є поняттям доволі відносним, я б сказав, навіть ефемерним, оскільки сам клімат, у тривалій перспективі, також змінюється – відбуваються то глобальні похолодання, то глобальні потепління. Ці процеси також мають циклічну повторюваність (що пов’язано з тими ж таки циклами Міланковича – авт.)…

Атмосфера Землі. Джерело ілюстрації: http://www.scientiaweb.com

Палеокліматичні пошукування науковців показують, що численні глобальні зміни клімату минувшини супроводжувались серйозними перекосами у хімічному складі атмосфери: змінювались як концентрації газів, так і їх ізотопний склад. Наприклад, при потепліннях у атмосфері завжди зростає концентрація важких ізотопів карбону 13-го та оксисену-18, а при похолоданнях – навпаки… Проте, що слугує джерелом атмосферного карбону при потепліннях є серйозною проблемою, яку досі ще не вирішено…

Одна зі стандартних гіпотез припускає, що джерелом основним карбону у атмосфері при потепліннях є метан, який з невідомих причин самочинно вивільняється із океанічного дна. Ця гіпотеза у значній мірі здатна пояснити невеликі й нетривалі плейтоценові потепління, але виявилась неспроможною у стосунку, до уже згадуваного пізньопалеоценового потепління, оскільки обсяги метану, що вивільняється, становить близько 2000 мільярдів тон – недостатньо для екстремального розігріву атмосфери. Тут ми знову повертаємось до циклів Міланковича…

Одне із найсвіжіших досліджень – опубліковане у журналі “Природа” (“Nature”) – пояснює механізм виникнення і тривалості пізньопалеоценового потепління. Дослідники розрахували орбітальні особливості Землі, які були 55 мільйонів років тому і виявили, що початок тодішнього глобального потепління співпав із максимальними значеннями довготермінового ексцентриситету орбіти Землі (відхилення від колової – авт.) та нутації земної осі (кута між віссю власного обертання і віссю довкола якої відбувається обертання – авт.). Тут слід зазначити, що ексцентриситет земної орбіти складається із низки циклів: малих – тривають приблизно 93 тисячі років; тривалих – приблизно 405 тисяч років; довготермінових 2,4 мільйони років. Тому максимальний ексцентриситет орбіти означає найбільше віддалення Землі від Сонця в одному з півріч, а відповідно й менше нагрівання (сильніше охолодження – авт.) у цей час. Однак, максимальний довготерміновий ексцентриситет може компенсуватись мінімальним малим чи тривалим, що власне й відбулось наприкінці палеоцену – 55 мільйоноліть тому назад.

Тундра. Джерело ілюстрації: http://pingryms.pbworks.com

Пізньопалеоценове потепління тривало приблизно 200 тисяч років. За цей період орбіта Землі двічі проходила через максимальне і мінімальне значення малого циклу ексцентриситету; 5 разів змінювався показник нутації – кожну 41-у тисячу років; 8 разів зазнавала прецесійного повороту осі – кожні 25 тисяч років. Усі ці астрономічні події призводили до того, що на планету потрапляла різна кількість сонячного проміння і тепла. Звідси, очевидним стає той факт, що окрім орбітальних особливостей, існували й якісь інші, наприклад, внутрішні земні причини потепління. І тут автори дослідження пропонують дуже цікаву гіпотезу – вивільнення вуглекислого газу та метану із вічної мерзлоти, вважаючи, що основним донором карбону була Антарктида, яка на той час не мала льодовикового панцира, а її територія була вкрита тундрою і араукарієвими лісами.

Вчені здійснили моделювання чутливості полярної мерзлоти до змін орбітальних особливостей Землі, виявивши, що глобальне потепління у пізньому палеоцені було спричинене масовим звільненням замороженого в орґаніці карбону. Його об’єми, що тоді вивільнялись у атмосферу та океан, були рівними десяткам трильйонів тон! Порівняйте із 30-ма мільярдами тон, котрі щорічно викидаються усією сучасною промисловістю… Це мізерна краплинка у цілому океані…
Модель, запропонована науковцями, здатна пояснити механізм раптових потеплінь, що спричинюються циклічними змінами в орбітальному колобізі Землі. Окрім того, вона розкриває механізми 1,2-мільонолітніх циклів змін клімату, які досі залишались незрозумілими.

Оголення вічної мерзлоти. Джерело ілюстрації: http://www.nps.gov

В кінцевому рахунку, вчені дійшли висновку, що сучасне потепління, аж ніяк не матиме катастрофічних наслідків, оскільки величезні запаси карбону вічної мерзлоти сучасної Антарктиди поховані під багатокілометровими льодовиками. В той же час карбону із вічної мерзлоти на півночі Євразії та Північної Америки не вистачить для значного розігріву сучасної атмосфери…

admin Written by:

7 Comments

  1. Липень 1, 2012
    Reply

    Єдине чого не врахували вчені і своєму дослідженні – це періодичності сонячної активності.

  2. […] коливається. За останні дві тисячі років було три великі потепління, включно із теперішнім, при яких середня температура […]

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

98 − = 93