Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Płonący węgiel główną przyczyną największego wymierania w historii Ziemi?

Recommended Posts

Zespół naukowy prowadzony przez profesor Lindy Elkins-Tanton z Arizona State University zdobył pierwszy dowód na to, że intensywne palenie się węgla na Syberii mogło być główną przyczyną największego wymierania w historii Ziemi – wymierania permskiego. Wyniki badań opublikowano na łamach pisma Geology.

Naukowcy skupili się na badaniach skał wulkanicznych w syberyjskich trapach. Trapy te to największe na Ziemi pokrywy lawowe. Powstały one w wyniku jednego z najbardziej intensywnych okresów erupcji wulkanicznych z ostatnich 500 milionów lat. Erupcje trwały przez niemal 2 miliony lat i wyznaczyły granicę pomiędzy permem a triasem. Trapy syberyjskie pokrywają obecnie 2 miliony kilometrów kwadratowych, a ich miąższość sięga 3700 metrów. Pierwotnie trapy mogły pokrywać nawet 7 milionów km2.

Do powstania trapów doszło około 252 miliony lat temu, a w wyniku erupcji, które je utworzyły, zginęło nawet 96% gatunków morskich i do 70% lądowych kręgowców. Obliczenia dotyczące temperatury oceanów wskazują, że w szczytowym okresie wymierania na Ziemi doszło do śmiercionośnego ocieplenia klimatu, a temperatura wody w oceanach na równiku sięgnęła 40 stopni Celsjusza. Po takiej katastrofie ekosystem odradzał się przez miliony lat.

Jedna z obecnie obowiązujących hipotez mówi, że globalne ocieplenie zostało spowodowane przez zapłon olbrzymich pokładów węgla. Elkins-Tanton i jej zespół postanowili poszukać potwierdzenia tej hipotezy właśnie w trapach syberyjskich. W jednym z artykułów naukowych trafili na informację o istnieniu wypiętrzeń trapów w okolicach rzeki Angara. Naukowcy udali się więc w tamten region. Znaleźliśmy rzeczne klify składające się wyłącznie ze skał wulkanicznych. Otaczały one brzegi rzeki na długości setek kilometrów. Z geologicznego punktu widzenie to coś wyjątkowego, mówi Elkins-Tanton.

Naukowcy wracali na Syberię przez sześć kolejnych lat. W czasie swoich badań zebrali około 500 kilogramów skał, które zostały poddane analizie przez zespół 30 uczonych z 8 krajów. Badania wykazały, że w skałach znajdują się ślady spalonego drewna oraz węgla. Elkins-Tanton poprosiła o pomoc Steve'a Grasby'ego z Geological Survey of Canada, który wcześniej znalazł podobne ślady w skałach zebranych na arktycznej kanadyjskiej wyspie. Okazało się, że ślady z trapów syberyjskich są bardzo podobne do tych z Kanady i pochodzą z tego samego okresu.

Nasze badania wykazały, że magma trapów syberyjskich zawiera w sobie węgiel i materiał organiczny. To bezpośredni dowód, że podczas erupcji magmy doszło do spalenia olbrzymich ilości węgla i materiału organicznego, stwierdza Elkins-Tanton.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiosna to dla wielu alergików niezbyt przyjemna pora roku. Są wówczas narażeni na kontakt z większą ilością pyłków roślinnych. Niestety, sytuacja takich osób będzie się pogarszała. Ocieplenie klimatu powoduje bowiem, że sezon pylenia się wydłuża, a wyższy poziom CO2 w atmosferze powoduje, że pyłku jest coraz więcej. Niektóre badania mówią, że w USA i Kanadzie w ciągu 30 lat sezon, w którym pojawiają się pyłki roślin, wydłużył się nawet o 20 dni. Teraz przyszła pora na podobne badania w Europie.
      Doktor Annett Menzer i jej koledzy z Uniwersytetu Technicznego w Monachium postanowili sprawdzić, czy w ostatnich dekadach doszło do zmian w transporcie pyłków roślinnych w atmosferze.
      Niemieccy badacze skupili się na Bawarii. Wykorzystali dane z 6 stacji monitoringu pyłku rozmieszczonych w całym landzie. Przeanalizowali zebrane przez nie dane i opublikowali artykuł na ten temat we Frontiers in Allergy.
      Uczeni odkryli, że w latach 1987–2017 niektóre rośliny, takie jak leszczyna i olcha każdego roku rozpoczynały pylenie nawet o 2 dni wcześniej niż roku poprzedniego. Natomiast pylące później, jak brzoza i jesion, przyspieszyły pylenie średnio o około 0,5 doby/rok.
      Pyłek może wędrować wraz z wiatrem przez setki kilometrów. Dodatkowym problemem dla alergików mogą być zmiany wzorców pogodowych powodowanych przez zmiany klimatyczne. Mogą one bowiem prowadzić do tego, że alergik zetknie się z „nowym” gatunkiem pyłku, takim, z którym wcześniej nie miał do czynienia.
      Czasem może być bardzo trudno odróżnić pyłek występujący lokalnie od tego przyniesionego z daleka. Dlatego też naukowcy skupili się na pyleniu występującym przed rozpoczęciem sezonu w danym miejscu.
      Jeśli, na przykład, w stacji monitoringu był obecny pyłek brzozy, ale lokalne brzozy nie pyliły jeszcze przez co najmniej 10 dni, uznawano, że pyłek pochodzi z daleka. Byliśmy zaskoczeni, że aż w 2/3 przypadków obserwowaliśmy pyłek przed lokalnym sezonem pylenia, mówi Menzel. Naukowcy wyjaśniają, że szczególnie uciążliwy może być dla alergików lekki pyłek, który może przebywać największe odległości.
      Naukowcy mówią,że potrzebne są dodatkowe badania, które pozwolą stwierdzić, na ile wcześniej tak naprawdę rozpoczyna się sezon pylenia, zatem na ile wcześniej alergicy narażeni są na kontakt z alergenami. Dotychczas bowiem sezon pylenia określano lokalnie, na podstawie tego, kiedy pyliły rośliny w okolicy. Jednak, jak wynika z powyższych badań, w wielu przypadkach pyłek pojawia się znacznie wcześniej, gdyż jest transportowany na duże odległości.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zwierzęta mogą wpaść w „ekologiczną pułapkę” modyfikując swoje zachowanie w reakcji na globalne ocieplenie w niewłaściwym kierunku, informują naukowcy z University of Exeter. Dotychczas znaliśmy „hipotezę ratunkową”, mówiącą, że wiele gatunków, szczególnie tych o bardziej elastycznych zachowaniach, może dostosować się do zmian klimatycznych. Ostatnie badania wykazały, że istnieje też pułapka, w którą wpadł stadnik rdzawołbisty.
      Naukowcy zauważyli, że w reakcji na zmiany klimatu gatunek ten zmienił zachowanie tak, że może to zmniejszyć jego zdolności do rozmnażania się. Stało się tak, gdyż ptaki zareagowały na maksymalne temperatury wczesnej wiosny przesuwając swój sezon rozrodczy na wcześniejszy okres. Problem jednak w tym, że średnie temperatury w tym okresie są wciąż niższe niż późniejszą wiosną, a to nie wróży dobrze inkubującym jajkom. Samice, zamiast dłużej siedzieć na jajka, siedzą krócej. To może zwiększać ich szanse na przeżycie, ale wystawia jajka na działanie szkodliwych niskich temperatur.
      Mieliśmy nadzieję, że bardziej elastyczne zwierzęta lepiej będą rodziły sobie ze zmianami klimatu. Okazuje się jednak, że mogą popełniać pomyłki, które pogarszają sytuację gatunku, mówi Alex Cones.
      Wiele zwierząt rozmnaża się wiosną najwcześniej jak to tylko możliwe, a ocieplający się klimat powoduje, że robią to coraz wcześniej, wyjaśnia profesor Andy Russel. Paradoksalnie, nasze badania wykazały, że wcześniejsze rozmnażanie się w reakcji na ocieplenie spowodowało, że jaja i młode stadnika rdzawołbistego są częściej narażone na zimno. Ptaki powinny zareagować dłużej wysiadując jaja, ale tego nie robią. Wysiadywanie jaj jest dla samicy bardziej kosztowne energetycznie w niższych temperaturach, więc samice skupiają się na własnym przetrwaniu i skracają czas wysiadania, dodaje. Opieka rodzicielska jest czymś, co podlega adaptacjom. Jednak w tym przypadku ptaki adaptują się w niekorzystnym kierunku, wpadając w ekologiczną pułapkę.
      Stadnik rdzawołbisty żyje w południowo-wschodniej Australii. Ich jaja, by przetrwać, muszą znajdować się w temperaturze wyższej niż 25 stopni Celsjusza, a optymalna temperatura dla rozwoju zarodka wynosi około 38 stopni Celsjusza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Michigan State University odkryli, że jedna z najważniejszych reakcji chemicznych we wszechświecie zachodzi znacznie intensywniej we wnętrzach supernowych. Odkrycie to zmienia nasz spojrzenie na powstanie niektórych pierwiastków obecnych na Ziemi. W szczególności zaś wywraca do góry nogami teorię wyjaśniającą, dlaczego na Ziemi mamy do czynienia z niezwykle dużą ilości pewnych izotopów rutenu i molibdenu.
      Wyniki zaskakujących badań opublikowano na łamach Nature. Dowiadujemy się z nich, że w najbardziej wewnętrznych obszarach supernowych atomy węgla powstają 10-krotnie szybciej, niż dotychczas sądzono. Są one tworzone w potrójnym procesie alfa (proces 3-α). To proces syntezy termojądrowej, w którym z trzech jąder helu 4He powstaje jedno jądro węgla 12C.
      Potrójny proces alfa to dla nas najważniejsza reakcja chemiczna. To dzięki niej istniejemy, mówi profesor Hendrik Schatz z Wydziału Fizyki i Astronomii Michigan State University.
      Niemal wszystkie atomy tworzące Ziemię oraz to, co się na niej znajduje, z ludźmi włącznie, powstały w gwiazdach. A najważniejszym z tych atomów jest węgiel, który powstaje w 3-α. Wewnątrz gwiazd trzy jądra izotopu helu zwanego cząstką alfa – składające się z dwóch protonów i dwóch neutronów – tworzą nowy pierwiastek składający się z sześciu protonów i sześciu neutronów. To najpowszechniej występująca forma węgla – 12C.
      Proces 3-α jest jednak zwykle mało wydajny, przypomina szef zespołu badawczego, profesor Luke Roberts. Chyba, że jest coś, co go wspomaga. Zespół Robertsa odkrył właśnie, że w najbardziej wewnętrznych warstwach supernowych istnieje taki element, a jest nim nadmiar protonów. To może znacząco przyspieszać reakcję 3-α.
      Jednak przyspieszenie tej reakcji wiąże się ze zmniejszeniem zdolności supernowej do wytwarzania cięższych pierwiastków. To bardzo ważne spostrzeżenie, gdyż dotychczas uważano, że nadmiar izotopów rutenu i molibdenu na Ziemi powstał dzięki supernowym bogatym w protony. Jednak badania przeprowadzone właśnie przez zespół Robertsa sugerują, że izotopy te nie powstały w supernowych bogatych w protony.
      Fascynujące jest to, że teraz musimy znaleźć inny sposób na wyjaśnienie istnienia takiej ilości tych izotopów. Nie powinno być ich aż tyle. A znalezienie alternatyw dla bogatych w protony supernowych nie będzie łatwym zadaniem, mówi Hendrik Schatz.
      To pewien problem. Dotychczas sądziliśmy, że wiemy, skąd na Ziemi taka obfitość izotopów rutenu i molibdenu. Okazało się jednak, że się myliliśmy, dodaje emerytowany profesor Sam Austin.
      Istnieją alternatywne rozwiązania tej zagadki, ale żadna z nich nie jest do końca satysfakcjonująca. Potrzebujemy więc nowej teorii, uwzględniającej najnowsze badania. Niezależnie od tego, jakie rozwiązania zostaną zaproponowane w przyszłości, będą one musiały uwzględniać wpływ przyspieszonej reakcji 3-α. To bardzo intrygująca zagadka, stwierdza Schatz. Uwielbiamy postęp. Nawet jeśli burzy on naszą ulubioną teorię, dodaje uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zmiany klimaty spowodowały, że cyklony tropikalne docierające na ląd wolniej słabną, przez co dalej docierają i powodują większe zniszczenia, czytamy na łamach najnowszego wydania Nature. Naukowcy z The Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) Graduate University dowiedli, że cyklony, które tworzą się nad gorącymi wodami oceanicznymi, niosą obecnie więcej wilgoci, przez co po dotarciu na ląd dłużej się utrzymują. To sugeruje, że w przyszłości mogą utrzymywać się jeszcze dłużej i obszarom, do których wcześniej nie docierały.
      To bardzo ważne spostrzeżenie, które powinno być brane pod uwagę przy podejmowaniu decyzji dotyczących radzenia sobie ze skutkami globalnego ocieplenia, mówi jeden z autorów badań, profesor Pinaki Chakraborty, dyrektor Jednostki Mechaniki Płynów na OIST. Wiemy, że miejscowości przybrzeżne muszą przygotować się na bardziej intensywne huragany. Okazuje się, że na ich nadejście muszą być też gotowe miejscowości położone w głębi lądu, które mogą nie mieć odpowiedniej infrastruktury, by sobie z tym radzić, a ich mieszkańcy mogą nie mieć doświadczenia z takimi zjawiskami, dodaje uczony.
      Naukowcom z Okinawy udało się wykazać bezpośredni związek pomiędzy ocieplającym się klimatem, a tymi cyklonami, które docierają na ląd. Na potrzeby swoich badań naukowcy przeanalizowali huragany, które w ostatnim półwieczu uformowały się nad północnym Atlantykiem i dotarły na ląd. Okazało się, że obecnie w ciągu pierwszej doby po uderzeniu w ląd cyklony słabną dwukrotnie wolniej niż przed 50 laty. Gdy przyjrzeliśmy się danym jasno było widać, że w kolejnych latach cyklony słabną coraz wolniej. Nie był to jednak proces ciągły. Zmiany w poszczególnych latach odpowiadały zmianom temperatury powierzchni wód oceanicznych, mówi doktorant Lin Li, główy autor badań.
      Naukowcy przetestowali swoje spostrzeżenia za pomocą symulacji komputerowych czterech różnych cyklonów, które przeprowadzono z różnymi danymi dotyczącymi temperatury powierzchni oceanu. Gdy w symulacji huragan osiągnął kategorię 4, naukowcy symulowali jego nadejście nad ląd, odcinając go od źródła wilgoci od spodu.
      Cyklony tropikalne to silniki cieplne, jak np. silnik w samochodzie. W silniku samochodowym spalane jest paliwo i uzyskana energia cieplna zamieniana jest w pracę mechaniczną. W cyklonach wilgoć z powierzchni oceanu jest paliwem, które intensyfikuje i podtrzymuje siłę huraganu, a energia cieplna z wody jest zamieniana w potężne wiatry. W momencie, gdy huragan dotrze na ląd, dostawy paliwa zostają przerwane. Bez paliwa samochód zaczyna zwalniać, a huragan, bez źródła wilgoci, traci na sile, wyjaśnia Li.
      Naukowcy zauważyli, że nawet gdy nad ląd docierają cyklony o tej samej sile, to ten, który uformował się nad cieplejszymi wodami, wolniej słabnie. Symulacje te udowodniły, że wyciągnęliśmy prawidłowe wnioski z naszych analiz. A wnioski te mówią, że cieplejsze oceany wpływają na tempo słabnięcia huraganu, nawet po odcięciu połączenia z wodami oceanicznymi. Pytanie brzmi, dlaczego tak się dzieje, mówi Chakraborty.
      Przeprowadzili więc dodatkowe symulacje i wykazali, że odpowiedzią na to pytanie jest wilgotność. Nawet gdy cyklon dociera na ląd, zamienia się w huragan i nie ma łączności z oceanem, powietrze wciąż zawiera sporo wilgoci. Z czasem wilgoć tę traci i wiatry słabną. Huragany, które powstają nad cieplejszymi wodami oceanicznymi, mogą zawierać więcej wilgoci, która podtrzymuje je przez dłuższy czas i nie pozwala im szybko osłabnąć, dodają uczeni.
      Naukowcy zauważają, że konieczna jest zmiana obecnych – zbyt prostych – modeli badania huraganów. Obecne modele nie biorą pod uwagę wilgotności. Rozważają one huragany jako suchy wir powietrza, który jest osłabiany przez tarcie o ląd. Nasza praca pokazuje, że ten model jest niekompletny. Dlatego też modele te nie wykazywał dotychczas oczywistego wpływu ocieplania się klimatu na huragany, mówi Li.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze ziemskiej w tym roku osiągnęło rekordowy poziom, a spowolnienie gospodarcze z powodu pandemii COVID-19 jedynie na chwilę zatrzymało negatywne skutki zmian klimatu, które czekają nas w przyszłości. Takie wnioski wypływają z najnowszego raportu przygotowanego przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO). Polska, reprezentowana przez IMGW-PIB jest jej aktywnym członkiem.
      „United in Science 2020” został opracowany przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) pod kierownictwem Sekretarza Generalnego ONZ. Wynika z niego, że ostre, ale krótkotrwałe załamanie emisji gazów cieplarnianych na początku tego roku – wywołane pandemią – było tylko krótkim przerywnikiem w procesie nagromadzania się dwutlenku węgla, powodującego zmiany klimatyczne na naszej planecie. Stężenia gazów cieplarnianych, które są na najwyższym poziomie od trzech milionów lat, nadal rosną, powiedział Petteri Taalas, Sekretarz Generalny WMO.
      Potwierdzony w raporcie WMO fakt okresowego obniżenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery związany z powszechnym „zamknięciem” największych gospodarek świata pokazuje wyraźnie jaka jest skala antropogenicznego oddziaływania na skład atmosfery ziemskiej. Fakt, że efekt wzrostu koncentracji został okresowo wstrzymany nie oznacza, że oddaliliśmy się od zagrożenia, które jest przez wielu określane jako „klimatyczna katastrofa”. Spowodowało to bowiem jedynie tyle, że nasza tegoroczna emisja gazów cieplarnianych nie będzie rekordowo wysoka a porównywalna z tą sprzed dekady, kiedy uważano ją także za zbyt wysoką i prowadzącą do katastrofy. Problem nie tylko jest w tym, że niemalże corocznie emitujemy więcej gazów cieplarnianych niż w roku poprzednim, ale i w tym, że ilość tych związków w atmosferze wzrasta i środowisko naturalne nie jest w stanie „zagospodarować” antropogenicznego węgla w cyklach naturalnych. Nie można nie zgodzić się ze stwierdzeniem, że „dochodzimy do krawędzi”. Być może tegoroczne spowolnienie spowoduje, że w tym szaleńczym biegu nie osiągniemy linii katastrofy w rekordowym czasie a tylko o ułamek sekundy później, skomentował raport WMO prof. dr hab. Mirosław Miętus z IMGW-PIB.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...