אדמה קפואה - אדמה לבנה

01 צבע כוכב החיים

כשעוד ועוד לוויינים או תחנות חלל טסים בחלל, יותר ויותר תמונות של כדור הארץ נשלחות בחזרה. לעתים קרובות אנו מתארים את עצמנו ככוכב לכת כחול מכיוון ש-70% משטח כדור הארץ מכוסה באוקיינוסים. ככל שכדור הארץ מתחמם, קצב ההמסה של הקרחונים בקוטב הצפוני והדרומי מואץ, וגובה פני הים ימשיך לעלות, וישחק את הקרקע הקיימת. בעתיד, שטח האוקיינוס ​​יגדל, ואקלים כדור הארץ יהפוך מורכב יותר ויותר. השנה חמה מאוד, שנה הבאה קר מאוד, השנה שלפניה יבשה מאוד, והשנה שאחרי סופת הגשמים הבאה היא הרת אסון. כולנו אומרים שכדור הארץ כמעט ואינו מתאים למגורי אדם, אבל למעשה, זהו רק שינוי נורמלי קטן של כדור הארץ. מול החוקים וכוחות הטבע החזקים, בני האדם אינם כלום.

כשעוד ועוד לוויינים או תחנות חלל טסים בחלל, יותר ויותר תמונות של כדור הארץ נשלחות בחזרה. לעתים קרובות אנו מתארים את עצמנו ככוכב לכת כחול מכיוון ש-70% משטח כדור הארץ מכוסה באוקיינוסים. ככל שכדור הארץ מתחמם, קצב ההמסה של הקרחונים בקוטב הצפוני והדרומי מואץ, וגובה פני הים ימשיך לעלות, וישחק את הקרקע הקיימת. בעתיד, שטח האוקיינוס ​​יגדל, ואקלים כדור הארץ יהפוך מורכב יותר ויותר. השנה חמה מאוד, שנה הבאה קר מאוד, השנה שלפניה יבשה מאוד, והשנה שאחרי סופת הגשמים הבאה היא הרת אסון. כולנו אומרים שכדור הארץ כמעט ואינו מתאים למגורי אדם, אבל למעשה, זהו רק שינוי נורמלי קטן של כדור הארץ. מול החוקים וכוחות הטבע החזקים, בני האדם אינם כלום.

בשנת 1992, ג'וזף קירשווינק, פרופסור לגיאולוגיה במכון הטכנולוגי של קליפורניה, השתמש לראשונה במונח "כדור שלג כדור הארץ", אשר לאחר מכן נתמך ושופר על ידי גיאולוגים גדולים. כדור השלג כדור הארץ הוא השערה שלא ניתן לקבוע במלואה כיום, המשמשת לתיאור עידן הקרח הגדול והחמור ביותר בתולדות כדור הארץ. האקלים של כדור הארץ היה מורכב ביותר, עם טמפרטורה גלובלית ממוצעת של -40-50 מעלות צלזיוס, עד לנקודה שבה כדור הארץ היה כל כך קר שלפני השטח היה רק ​​קרח.

02 כיסוי הקרח של כדור השלג כדור הארץ

כדור השלג כדור הארץ התרחש כנראה בניאופרוטרוזואיקון (לפני כ-1-6 מיליארד שנים), השייך לתקופה הפרוטרוזואיקונית של הקדם-קמבריום. ההיסטוריה של כדור הארץ היא מאוד עתיקה וארוכה. נאמר בעבר כי מיליוני השנים של ההיסטוריה האנושית הם רק הרף עין עבור כדור הארץ. לעתים קרובות אנו חושבים שכדור הארץ הנוכחי הוא כל כך מיוחד תחת טרנספורמציה אנושית, אבל למעשה, זה לא קשור להיסטוריה של כדור הארץ והחיים. התקופות המזוזואיקוניות, הארכאיות והפרוטרוזואיקניות (הידועות ביחד בשם העידנים הקריפטוזואיים, אשר תופסות כ-4 מיליארד שנים מ-4.6 מיליארד השנים של כדור הארץ), ותקופת האדיאקרן בעידן הניאופרוטרוזואיקון של עידן הפרוטרוזואיקון היא תקופה מיוחדת של חיים על פני כדור הארץ.

בתקופת כדור השלג כדור הארץ, הקרקע הייתה מכוסה לחלוטין בשלג וקרח, ללא אוקיינוסים או יבשה. בתחילת תקופה זו הייתה רק חלקת אדמה אחת על פני כדור הארץ בשם יבשת העל (רודיניה) ליד קו המשווה, ושאר השטח היה אוקיינוסים. כאשר כדור הארץ במצב פעיל, הרי געש ממשיכים להתפרץ, סלעים ואיים נוספים מופיעים על פני הים, ושטח היבשה ממשיך להתרחב. הפחמן הדו חמצני הנפלט מהרי געש עוטף את כדור הארץ ויוצר אפקט חממה. קרחונים, כמו עכשיו, מרוכזים בקוטב הצפוני והדרומי של כדור הארץ, ואינם מסוגלים לכסות יבשה ליד קו המשווה. ככל שפעילות כדור הארץ מתייצבת, גם התפרצויות געשיות מתחילות לרדת, וגם כמות הפחמן הדו חמצני באוויר מתחילה לרדת. התורם החשוב לספיגת פחמן דו חמצני הוא בליה בסלע. על פי סיווג הרכב המינרלים, הסלעים מחולקים בעיקר לסלעי סיליקט וסלעי קרבונט. סלעי סיליקט סופגים CO2 אטמוספרי במהלך בליה כימית, ואז אוגרים CO2 בצורה של CaCO3, ויוצרים אפקט של שקיעת פחמן בקנה מידה גיאולוגי (מעל מיליון שנה). בליה של סלע קרבונט יכול גם לספוג CO2 מהאטמוספירה, וליצור שקיעת פחמן בקנה מידה קצר יותר (<100000 שנים) בצורה של HCO3-.

זהו תהליך דינמי של שיווי משקל. כאשר כמות הפחמן הדו-חמצני הנספגת בבליית הסלע עולה על כמות הפליטות הוולקניות, ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה מתחיל לרדת במהירות, עד שגזי החממה מתכלים לחלוטין והטמפרטורות מתחילות לרדת. קרחונים בשני הקטבים של כדור הארץ מתחילים להתפשט בחופשיות. ככל ששטח הקרחונים גדל, יש יותר ויותר אזורים לבנים על פני כדור הארץ, ואור השמש מוחזר לחלל על ידי כדור הארץ המושלג, מה שמחריף עוד יותר את ירידת הטמפרטורה ומאיץ את היווצרות הקרחונים. מספר הקרחונים המתקררים גדל - יותר אור השמש משתקף - התקררות נוספת - יותר קרחונים לבנים. במחזור זה, הקרחונים בשני הקטבים מקפיאים בהדרגה את כל האוקיינוסים, בסופו של דבר מתרפאים ביבשות ליד קו המשווה, ולבסוף יוצרים יריעת קרח ענקית בעובי של למעלה מ-3000 מטר, עוטפת את כדור הארץ לחלוטין לכדור של קרח ושלג. . בשלב זה, השפעת ההתרוממות של אדי המים על כדור הארץ הופחתה משמעותית, והאוויר היה יבש במיוחד. אור השמש האיר על כדור הארץ ללא חשש, ולאחר מכן הוחזר בחזרה. עוצמת הקרינה האולטרה סגולה והטמפרטורה הקרה איפשרו להתקיים חיים על פני כדור הארץ. מדענים מתייחסים לכדור הארץ במשך מיליארדי שנים כאל 'כדור הארץ הלבן' או 'כדור השלג' כדור הארץ

03 הפשרת כדור השלג כדור הארץ

בחודש שעבר, כשדיברתי עם חבריי על כדור הארץ בתקופה זו, מישהו שאל אותי, 'לפי המחזור הזה, כדור הארץ תמיד צריך להיות קפוא. איך זה נמס אחר כך?'? זהו חוק הטבע הגדול והכוח של תיקון עצמי.

מכיוון שכדור הארץ מכוסה כולו בקרח בעובי של עד 3000 מטר, סלעים ואוויר מבודדים, וסלעים אינם יכולים לספוג פחמן דו חמצני באמצעות בליה. עם זאת, פעילות כדור הארץ עצמו עדיין יכולה להוביל להתפרצויות געשיות, ולשחרר לאט פחמן דו חמצני לאטמוספירה. על פי חישובי המדענים, אם אנחנו רוצים שהקרח על כדור השלג כדור הארץ יתמוסס, ריכוז הפחמן הדו חמצני צריך להיות בערך פי 350 מהריכוז הנוכחי על כדור הארץ, המהווה למעלה מ-13% מהאטמוספרה כולה (כיום 0.03%), וכן תהליך הגידול הזה איטי מאוד. לקח לאטמוספירה של כדור הארץ כ-30 מיליון שנה לצבור מספיק פחמן דו חמצני ומתאן, ויצר אפקט חממה חזק. קרחונים החלו להימס, והיבשות ליד קו המשווה החלו לחשוף קרח. הקרקע החשופה הייתה בצבע כהה יותר מהקרח, ספגה יותר חום שמש ויוזמה משוב חיובי. הטמפרטורה של כדור הארץ עלתה עוד יותר, הקרחונים ירדו עוד יותר, משקפים פחות אור שמש, וחושפים יותר סלעים, סופגים יותר חום, יוצרים בהדרגה נהרות לא קופאים... וכדור הארץ מתחיל להתאושש!

בחודש שעבר, כשדיברתי עם חבריי על כדור הארץ בתקופה זו, מישהו שאל אותי, 'לפי המחזור הזה, כדור הארץ תמיד צריך להיות קפוא. איך זה נמס אחר כך?'? זהו חוק הטבע הגדול והכוח של תיקון עצמי.

מכיוון שכדור הארץ מכוסה כולו בקרח בעובי של עד 3000 מטר, סלעים ואוויר מבודדים, וסלעים אינם יכולים לספוג פחמן דו חמצני באמצעות בליה. עם זאת, פעילות כדור הארץ עצמו עדיין יכולה להוביל להתפרצויות געשיות, ולשחרר לאט פחמן דו חמצני לאטמוספירה. על פי חישובי המדענים, אם אנחנו רוצים שהקרח על כדור השלג כדור הארץ יתמוסס, ריכוז הפחמן הדו חמצני צריך להיות בערך פי 350 מהריכוז הנוכחי על כדור הארץ, המהווה למעלה מ-13% מהאטמוספרה כולה (כיום 0.03%), וכן תהליך הגידול הזה איטי מאוד. לקח לאטמוספירה של כדור הארץ כ-30 מיליון שנה לצבור מספיק פחמן דו חמצני ומתאן, ויצר אפקט חממה חזק. קרחונים החלו להימס, והיבשות ליד קו המשווה החלו לחשוף קרח. הקרקע החשופה הייתה בצבע כהה יותר מהקרח, ספגה יותר חום שמש ויוזמה משוב חיובי. הטמפרטורה של כדור הארץ עלתה עוד יותר, הקרחונים ירדו עוד יותר, משקפים פחות אור שמש, וחושפים יותר סלעים, סופגים יותר חום, יוצרים בהדרגה נהרות לא קופאים... וכדור הארץ מתחיל להתאושש!

המורכבות של חוקי הטבע והאקולוגיה של כדור הארץ עולה בהרבה על ההבנה והדמיון האנושיים שלנו. העלייה בריכוז ה-CO2 באטמוספירה מובילה להתחממות כדור הארץ, וטמפרטורות גבוהות יותר מגבירות את הבלייה הכימית של סלעים. גם כמות ה-CO2 הנספגת מהאטמוספירה עולה, ובכך מדכאת את הצמיחה המהירה של CO2 באטמוספירה ומובילה להתקררות עולמית, ויוצרות מנגנון משוב שלילי. מצד שני, כאשר טמפרטורת כדור הארץ נמוכה, גם עוצמת הבליה הכימית היא ברמה נמוכה יותר, והשטף של ספיגת CO2 אטמוספרי מוגבל מאוד. כתוצאה מכך, ה-CO2 הנפלט מפעילות געשית ומטמורפזית סלעים יכול להצטבר, לקדם את התפתחות כדור הארץ לקראת התחממות ולמנוע את הטמפרטורה של כדור הארץ נמוכה מדי.

השינוי הזה, שלרוב נמדד במיליארדי שנים, הוא לא משהו שבני אדם יכולים לשלוט בו. כחברים רגילים בטבע, מה שעלינו לעשות יותר הוא להסתגל לטבע ולהתאים לחוקיו, במקום לשנות או להרוס את הטבע. הגנה על הסביבה ואוהבת חיים זה מה שכל בן אדם צריך לעשות, אחרת נעמוד רק בפני הכחדה.