Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Za miliard lat na Ziemi zabraknie tlenu

Recommended Posts

Bogata w tlen atmosfera utrzyma się na Ziemi jeszcze przez około miliard lat, twierdzi para naukowców z Toho University i NASA Nexus for Exoplanet Systems Science. Na łamach Nature Geoscience Kazumi Ozaki i Christopher Reinhard opisali wyniki swoich symulacji dotyczących przyszłości naszej planety.

Wiemy, że z czasem tracące masę Słońce zacznie się powiększać, pochłonie Merkurego i Wenus, a jego zewnętrzne warstwy sięgną Ziemi. Jednak życie na naszej planecie przestanie istnieć na długo przed tym.

Ozaki i Reinhard twierdzą, że za około 1 miliard lat Słońce stanie się się bardziej gorące niż obecnie. Będzie emitowało więcej energii przez co na Ziemi dojdzie do spadku zawartości dwutlenku węgla w atmosferze, który będzie absorbował tę energię i się rozpadał. Spalona zostanie też warstwa ozonowa.

Spadek poziomu CO2 zaszkodzi roślinom, które będą przez to wytwarzały mniej tlenu. Po około 10 000 lat takiego procesu poziom dwutlenku węgla w atmosferze będzie tak niski, że życie roślinne przestanie istnieć. Bez produkujących tlen roślin nie przetrwają zaś zwierzęta i inne formy życia. Symulacja wykazała, że dojdzie również do wzrostu poziomu metanu, co dodatkowo zaszkodzi organizmom żywym potrzebującym tlenu.

Zatem za około miliard lat na Ziemi pozostaną jedynie organizmy beztlenowe. Nasza planeta zacznie przypominać samą siebie z okresu przed pojawieniem się roślin i zwierząt.

Jeśli Ozaki i Reinhard mają rację, to kres życia na Ziemi, a przynajmniej życia bardziej złożonego niż organizmy beztlenowe, nastąpi szybciej niż dotychczas zakładano. Przeprowadzone przez nich badania mogą pomóc w poszukiwaniu życia na innych planetach.


« 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
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ciągu ostatnich 60 lat ludzie przekształcili aż 43 miliony kilometrów kwadratowych Ziemi. To 4-krotnie więcej niż sądzono. To powierzchnia równa Afryce i Europie razem, którą H. sapiens przeobraził np. zamieniając lasy w pola uprawne czy sawanny w pastwiska. Wyniki badań, obejmujących lata 1960–2020 ukazały się właśnie w Nature Communications.
      Sposób wykorzystywania terenu odgrywa ważną rolę w zapobieganiu zmianiom klimatycznym, utrzymaniu bioróżnorodności czy produkcji żywności. Dlatego też pełne zrozumienie dynamiki zachodzących procesów jest niezbędne do opracowania strategii wykorzystania terenu, mówi główna autorka badań, Karina Winkler z holenderskiego Wageningen University & Research.
      Od 1960 roku pokrywa leśna na Ziemi skurczyła się o około 1 milion kilometrów kwadratowych. Zniknęły więc lasy o powierzchni trzykrotnie większej niż powierzchnia Polski. Jednocześnie mniej więcej o tyle samo wzrosła powierzchnia pól uprawnych i pastwisk.
      Bardzo wyraźnie widać tutaj różnice regionalne. Na północy, w Europie, Rosji, Ameryce Północnej i Azji Wschodniej, powierzchnia lasów zwiększyła się w ciągu ostatnich 60 lat. Na południu zaś doszło do znacznego zmniejszenia obszarów leśnych. Zmniejsza się też ilość pól uprawnych na północy, a rośnie na południu. Pola te produkują żywność właśnie dla mieszkańców północy.
      Lasy tropikalne Amazonii są wycinane po to, by hodować bydło, uprawiać trzcinę cukrową i soję. w Azji Południowo-Wschodniej lasy te są zamieniane w uprawy palmy olejowej, a w Nigerii i Kamerunie giną, by w ich miejsce uprawiać kakao, mówi Winkler. Produkty te trafiają potem głównie na rynki północy. Dodatkowym problemem są rosnące ceny ropy naftowej, które powodują, że opłaca się wycinać lasy pod uprawy roślin, z których produkuje się biopaliwa.
      Naukowcy zauważyli też dwa okresy szybkich przekształceń powierzchni Ziemi. Pierwszy był napędzany zieloną rewolucją z lat 60. i 70. ubiegłego wieku. Następnie doszło do szybkiej ekspansji zglobalizowanego rynku. Trwał to do roku 2005. Po tym okresie tempo przekształcania terenów spadło. W czasie recesji z 2008 roku zmniejszył się światowy popyt na różnego rodzaju dobra, piszą autorzy badań.
      Wyjaśnili też, dlaczego dotychczas uczeni znacząco się mylili w szacunkach dotyczących przekształceń powierzchni planety. Autorzy wcześniejszych badań dysponowali bowiem fragmentarycznymi danymi, musieli dokonywać wielu założeń, pomiary satelitarne były mało dokładne i nie pozwalały na wychwycenie wielu rodzajów przekształceń terenu.
      Autorzy najnowszych badań mieli zaś do dyspozycji długoterminowe dane zbierane przez FAO, byli w stanie odróżnić znacznie więcej form wykorzystywania terenu niż było to możliwe wcześniej, dysponowali też zdjęciami satelitarnymi o rozdzielczości 1 kilometra kwadratowego. Dzięki temu odkryli m.in. że około 17% powierzchni lądów co najmniej raz od 1960 roku zmieniło swoje przeznaczenie.
      Powierzchnia Ziemi liczy 510 milionów kilometrów kwadratowych, z czego 361 milionów km2 stanowią oceany. Pozostaje 149 milionów km2, w tym 15 milionów stale pokrytych lodem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kontynentalna skorupa ziemska mogła pojawić się nawet 500 milionów lat wcześniej niż dotychczas przypuszczano. Określenie daty jej powstania jest o tyle istotne, że lepiej pomaga zrozumieć warunki, w jakich na naszej planecie pojawiło się życie.
      Wietrzenie skorupy kontynentalnej dostarcza do oceanów wielu składników odżywczych, które mogły pomóc w utrzymaniu i rozwoju prymitywnego życia. Dlatego tak ważnym jest odpowiedź na pytanie, kiedy pojawiły się kontynenty. Aby na nie odpowiedzieć Desiree Roerdink z Uniwersytetu w Bergen i jej zespół zbadali próbki skał z 6 miejsc w Australii, RPA i Indiach.
      W próbkach znajdował się baryt, minerał z grupy siarczanów, który może powstawać w pobliżu kominów hydrotermalnych. Baryt się nie zmienia. Jego skład chemiczny nosi ślady środowiska, w jakim powstawał, stwierdziła Roerdink prezentując wyniki swoich badań w czasie spotkania Europejskiej Unii Nauk Geologicznych.
      Naukowcy wykorzystali stosunek izotopów strontu, by obliczyć, kiedy rozpoczęło się wietrzenie badanych przez nich skał. Na tej podstawie stwierdzili, że po raz pierwszy proces taki miał miejsce około 3,7 miliarda lat temu.
      Ziemia powstała przed około 4,5 miliardami lat. Z czasem jej zewnętrzna część ostygła na tyle, że powstała sztywna skorupa pokryta globalnym oceanem. Przed około 4 miliardami lat rozpoczął się archaik, epoka geologiczna, w której pojawiło się życie. Mamy silne dowody na to, że co najmniej 3,5 miliarda lat temu na Ziemi istniały mikroorganizmy. Dokładnie jednak nie wiemy, kiedy życie się pojawiło.
      Aaron Satkoski z University of Texas mówi, że badania grupy Roerdink pokazują, iż życie mogło pojawić się najpierw na lądzie. Badania te pozwalają nam stwierdzić, kiedy istniały lądy, które mogły pomóc w powstaniu życia, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odkryto najbliższą Ziemi czarną dziurę. Obiektowi nadano nazwę „Jednorożec” nie tylko dlatego, że znajduje się w Gwiazdozbiorze Jednorożca, ale również dlatego, że ta czarna dziura ma wyjątkowe właściwości. Co więcej, Jednorożec ma towarzysza, czerwonego olbrzyma, który zbliża się do końca swojego żywota. Nasze Słońce również stanie się w przyszłości czerwonym olbrzymem.
      Czarna dziura znajduje się w odległości zaledwie 1500 lat świetlnych od Ziemi. Ma też niezwykle małą masę, jest zaledwie 3-krotnie bardziej masywna niż Słońce. Ten system jest tak dziwny, że musieliśmy nazwać go Jednorożcem, mówi doktorant Tharindu Jayasinghe, którego zespól badał Jednorożca.
      Odkrycia dokonano podczas analizy danych z All Sky Automated Survey i Transiting Exopanet Survey Satellite. Jayasinghe i jego koledzy zauważyli coś niezwykłego – czerwonego olbrzyma, który okresowo zmienia jasność, co sugerowało, iż jest przez coś przyciągany i zmienia kształt.
      Uczeni przeprowadzili więc badania i doszli do wniosku, że tym, co wpływa na kształt gwiazdy jest prawdopodobnie czarna dziura o masie zaledwie 3 mas Słońca. Dla porównania, czarna dziura znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej ma masę około 4,3 miliona ma Słońca.
      Tak, jak Księżyc deformuje ziemskie oceany, które przybliżają i oddalają się od niego, wywołując pływy, tak czarna dziura przyciąga gwiazdę, powodując, że wzdłuż jednej osi jest ona dłuższa niż wzdłuż drugiej, wyjaśnia Todd Thompson, dziekan Wydziału Astronomii na Ohio State University. Najprostszym wyjaśnieniem jest w tym przypadku istnienie czarnej dziury i jest tutaj najbardziej prawdopodobnym.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Obecny w atmosferze dwutlenek węgla napędza wzrost roślin. Wiele osób żywi przekonanie, że im więcej węgla w atmosferze, tym bujniejszy wzrost roślinności, a im więcej roślinności, tym więcej węgla z atmosfery one wchłaniają. Wyniki badań, które opublikowano właśnie na łamach Nature wskazują, że gdy więcej CO2 w atmosferze powoduje bardziej bujny wzrost roślin ma to... negatywny wpływ na zdolność gleby do przechowywania węgla.
      Jedno z możliwych wyjaśnień tego fenomenu brzmi: bujniejsza roślinność wykorzystuje więcej składników zawartych w glebie. A to z kolei przyczynia się do zwiększonej aktywności mikroorganizmów, w wyniku której z gleby uwalniany jest dwutlenek węgla, który bez tej dodatkowej aktywności zostałby w niej uwięziony.
      Wyniki badań przeczą powszechnemu przekonaniu, że im więcej biomasy rośnie, tym więcej jej się rozkłada, a zawarty w niej węgiel zostaje uwięziony w glebie. Autorzy najnowszych badań przeanalizowali dane ze 108 przeprowadzonych wcześniej eksperymentów, podczas których sprawdzano poziom węgla w glebie, tempo wzrostu roślin oraz wpływ wysokiego stężenia CO2 na oba te czynniki. Ze zdumieniem zauważyli istnienie mechanizmu, który przeczy intuicji. Gdy zwiększa się masa roślin, zwykle zmniejsza się ilość węgla w glebie, mówi główny autor badań, Cesar Terrer z Uniwersytetu Stanforda.
      Okazało się, że jednoczesny wzrost masy roślinnej oraz koncentracja węgla w glebie są bardzo trudne do osiągnięcia, mówi jeden z autorów badań, profesor Rob Jackson.
      Uczony dodaje, że obecnie stosowane modele klimatyczne nie biorą pod uwagę tego zjawiska, wskutek czego prawdopodobnie przeszacowują one zdolność gleby do przechowywania węgla pobranego z atmosfery.
      Szacuje się, że rośliny i gleba absorbują obecnie około 30% CO2 emitowanego przez człowieka. Oszacowanie, jak wiele węgla może zostać uwięzione w glebie jest niezwykle ważne, gdyż węgiel ten powinien pozostawać przez długi czas. Gdy roślina ulega rozkładowi, część uwięzionego w niej węgla powraca do atmosfery. Jednak gdy węgiel zostaje uwięziony w glebie, pozostaje tam przez setki lub tysiące lat, wyjaśnia Terrer.
      Nowa praca bazuje na opracowaniu autorstwa Terrera, Jacksona i innych, którzy w 2019 roku oszacowali, że dwukrotne – w porównaniu z epoką przedprzemysłową – zwiększenie koncentracji atmosferycznego CO2 doprowadzi do zwiększenia biomasy o około 12%, zatem rośliny prawdopodobnie odegrają znacznie mniejszą niż przewidywano rolę w wycofywaniu węgla z atmosfery.
      Teraz, po sprawdzeniu jednoczesnej zdolności roślin i gleby do pobierania węgla z atmosfery, uczeni doszli do wniosku, że należy zrewidować i ten mechanizm. W glebie uwięzione jest więcej węgla niż w roślinach. Dlatego też musimy się jej lepiej przyjrzeć, gdy zastanawiamy się nad przewidywanymi zmianami szaty roślinnej, stwierdza Jackson. Z badań wynika, że niespodziewanie dużo węgla mogą w przyszłości absorbować użytki zielone, jak łąki czy pastwiska. W scenariuszu, w którym CO2 jest dwukrotnie wyższe niż przed rewolucją przemysłową, zdolność użytków zielonych do przechowywania węgla rośnie o 8%. Tymczasem zdolność lasów pozostaje na tym samym poziomie co obecnie. Stanie się tak pomimo tego, iż biomasa lasów ma w tym czasie wzrosnąć o 23%, a biomasa użytków zielonych o 9%. Dzieje się tak częściowo dlatego, że drzewa wiążą w glebie stosunkowo mało pochłanianego przez siebie węgla.
      Z punktu widzenia bioróżnorodności sadzenie lasów na obszarach zajętych przez naturalne użytki zielone czy sawanny to błąd. Nasze badania pokazują, że ekosystemy użytków zielonych są bardzo ważne z punktu widzenia pochłaniania węgla, mówi Terrer.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy w górnych warstwach ziemskiej atmosfery zaobserwowano kosmiczny huragan wraz z elektronowym deszczem. Odkrywcy tego zjawiska mówią, że biorąc pod uwagę warunki odnośnie plazmy i pól magnetycznych, wymaganych do pojawienia się tego zjawiska, takie burze powinny być codziennością na Ziemi.
      W niższych warstwach atmosfery mamy do czynienia ze znanymi wszystkim huraganami. Formują się one nad zbiornikami wodnymi o wysokiej temperaturze. Gdy ogrzane przez nie wilgotne powietrze unosi się do góry, tworzy się obszar niskiego ciśnienia, który zasysa otaczające go powietrze, tworząc silne wiatry i powodując pojawienie się chmur, co prowadzi do dużych opadów. W wyniku działania siły Coriolisa powietrze wewnątrz huraganu porusza się po okręgu.
      Huragany wykryto również w dolnych warstwach atmosfery Marsa, Jowisz i Saturna, a powierzchni Słońca zaobserwowano tzw. „słoneczne tornada”. Dotychczas jednak nie obserwowano wirujących mas w górnej atmosferze planet.
      Wspomniany na początku kosmiczny huragan został zarejestrowany nad Biegunem Północnym przez cztery satelity działające w ramach US Defense Meteorological Satellite Program. Zauważono go w jonosferze, kilkaset kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Huragan miał miejsce w sierpniu 2014 roku, ale odkryto go dopiero teraz, podczas retrospektywnej analizy danych prowadzonej pod kierunkiem naukowców z chińskiego Uniwersytetu Shandong.
      Dzięki narzędziom do trójwymiarowego modelowania magnetosfery uczeni stworzyli model 3D tego zjawiska. Okazało się, że był to tunel o szerokości 1000 kilometrów, który został stworzony przez wirującą plazmę. Obracała się ona w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, składała się z wielu spiralnych ramion i cichego centrum. Burza trwała przez około 8 godzin i stopniowo zanikła.
      Dotychczas w ogóle nie byliśmy pewni, czy kosmiczne huragany plazmowe w ogóle istnieją. Dokonanie tej obserwacji to coś niesamowitego. Burze tropikalne związane są z istnieniem olbrzymiej ilości energii, więc takie huragany kosmiczne muszą powstawać w wyniku szybkiego transferu dużych ilości energii wiatru słonecznego i naładowanych cząstek w górnych warstwach atmosfery Ziemi, mówi współautor badań, Mike Lockwood z University of Reading.
      Naukowcy sądzą, że kosmiczny huragan powstaje w wyniku interakcji pomiędzy wiatrem słonecznym a ziemskim polem magnetycznym. Zwracają uwagę na fakt, że zarejestrowany huragan miał miejsce podczas niskiej aktywności Słońca i niskiej aktywności geomagnetycznej, gdy międzyplanetarne pola magnetyczne były zwrócone na północ. To zaś sugeruje, że tego typu huragany mogą być częstym zjawiskiem w atmosferze Ziemi i innych planet.
      John Coxon, fizyk z University of Southampton, który nie brał udziału w opisywanych tutaj badaniach, przypomina, że naziemne radary są w stanie mierzyć prędkość plazmy. Interesującym byłoby sprawdzenie, czy takie radary są w stanie zarejestrować duży wir, o jakim donoszą autorzy badań, a jeśli nie, to dlaczego, mówi Coxon.
      Od pewnego czasu wiemy, że interesujące magnetyczne interakcje, takie jak opisane w tych badaniach, mają miejsce, gdy międzyplanetarne pola magnetyczne są zwrócone na północ. Jednak zwykle nikt się tym nie zajmuje, bo jest to uważane za mało ważne, stwierdza Maria-Theresia Walach z Lancaster University. Badania te to bardzo ładny przykład interakcji pomiędzy wiatrem słonecznym, magnetosferą, a jonosferą.
      O ile sam kosmiczny huragan nie ma większego wpływu na powierzchnię naszej planety, to deszcz elektronów może potencjalnie zakłócić działanie satelitów GPS czy radarów.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...