xtock / laukaisin
Se vaati evoluutiota 3 tai 4 miljardia vuotta tuottaa Homo sapiens. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran tuona aikana, evoluutio olisi pysähtynyt kaatumiseen, emmekä olisi täällä nyt. Joten ymmärtääksemme, kuinka olemme syntyneet maapallolla, meidän on tiedettävä, kuinka maapallo onnistui pysymään elinkelpoisena miljardeja vuosia.
Tämä ei ole triviaali ongelma. Nykyinen ilmaston lämpeneminen osoittaa meille, että ilmasto voi muuttua huomattavasti jopa muutaman vuosisadan kuluessa. Geologisissa aikatauluissa on vieläkin helpompaa muuttaa ilmastoa. Laskelmat osoittavat, että maapallon ilmasto saattaa heikentyä pakkasen alle tai kiehumisen yläpuolelle vain muutamassa miljoonassa vuodessa.
Tiedämme myös, että aurinko on muuttunut 30% valoisammaksi siitä lähtien, kun elämä alkoi kehittyä. Teoriassa tämän olisi pitänyt saada valtameret kiehumaan jo, koska ne eivät olleet yleensä jäätynyt varhaisella maapallolla - tämä tunnetaan nimelläheikko nuori auringon paradoksi”. Silti jotenkin tämä asuttavuuden pulma ratkaistiin.
Tutkijat ovat keksineet kaksi pääteoriaa. Ensimmäinen on se, että maapallolla voi olla jotain termostaattia - takaisinkytkentämekanismi (tai mekanismeja), joka estää ilmastoa koskaan harhautumasta kohtalokkaisiin lämpötiloihin.
Toinen on se, että monista planeetoista ehkä jotkut vain selviytyvät onnesta, ja Maa on yksi niistä. Tämän toisen skenaarion tekevät uskottavammaksi viime vuosikymmenien löydöt monista aurinkokuntamme ulkopuolisista planeetoista - ns. eksoplaneettojen. Etäisten tähtien tähtitieteelliset havainnot kertovat meille, että monilla planeetat kiertävät niitä ja että joidenkin koko ja tiheys ja kiertoradan etäisyys ovat sellaiset, että elämään sopivat lämpötilat ovat teoriassa mahdollisia. On arvioitu, että niitä on ainakin 2 miljardia tällaista planeettaehdokasta yksin galaksissamme.
Eksoplaneettoja on monia ... mutta kuinka monilla on vakaa ilmasto? Jurik Peter / suljin
Tutkijat haluaisivat matkustaa näille eksoplaneetoille tutkiakseen, vastaako joku niistä maapallon miljardin vuoden ilmastostabiilisuutta. Mutta jopa lähimmät eksoplaneetat, tähtiä kiertävät Seuraava Centauri, ovat yli neljän valovuoden päässä. Havainnoivia tai kokeellisia todisteita on vaikea saada.
Sen sijaan tutkin samaa kysymystä mallinnuksen avulla. Ensinnäkin käytän tietokoneohjelmaa, joka on suunniteltu simuloimaan ilmastokehitystä planeetoilla yleensä (ei vain maapallolla) loi 100,000 planeettaa, jokaisella on satunnaisesti erilainen joukko ilmastopalautteita. Ilmastopalautteet ovat prosesseja, jotka voivat vahvistaa tai vähentää ilmastonmuutosta - ajatellaan esimerkiksi merijään sulamista Arktisella alueella, joka korvaa auringonvaloa heijastavan jään auringonvaloa absorboivalla avomerellä, mikä puolestaan lisää lämpenemistä ja sulamista.
Simuloimalla jokaista 100 kertaa tutkiakseen kuinka todennäköisesti kukin näistä erilaisista planeetoista pysyi asuttavana valtavien (geologisten) aikataulujen yli. Joka kerta, kun planeetta alkoi eri lämpötilasta ja altistettiin satunnaisesti erilaisille ilmastotapahtumille. Nämä tapahtumat edustavat ilmastoa muuttavia tekijöitä, kuten supervulkaanan purkauksia (kuten Pinatubon vuori mutta paljon paljon suuremmat) ja asteroidivaikutukset (kuten se, joka tappoi dinosaurukset). Kullakin 100 ajolla planeetan lämpötilaa seurattiin, kunnes se tuli liian kuumaksi tai liian kylmäksi tai muuten oli säilynyt 3 miljardin vuoden ajan, jolloin sen katsottiin olevan älykkään elämän mahdollinen upokas.
Ilmastoa muuttava: vuonna 1991 tapahtunut Pinatubo-vuoren purkaus Filippiineillä räjähti ilmakehään niin paljon tuhkaa, että maapallon lämpötilat laskivat väliaikaisesti 0.6˚C. SRA Blaze Lipowski / picryl
Simulaatiotulokset antavat selkeän vastauksen tähän asumisongelmaan ainakin palautteiden ja onnen merkityksen kannalta. Oli hyvin harvinaista (itse asiassa vain yksi kerta 100,000 100: sta), että planeetalla oli niin voimakkaita vakauttavia palautteita, että se pysyi asuttavana kaikki 100 kertaa satunnaisista ilmastotapahtumista riippumatta. Itse asiassa useimmat planeetat, jotka pysyivät asumiskelpoisina ainakin kerran, tekivät niin alle kymmenen kertaa sadasta. Lähes jokaisessa simulaation tilanteessa, kun planeetta pysyi asuttavana 3 miljardia vuotta, se johtui osittain onnesta. Samaan aikaan onni itsessään osoittautui riittämättömäksi. Planeetat, jotka on erityisesti suunniteltu ilman palautetta, eivät koskaan pysyneet asutuskelpoisina; satunnaiset kävelyt, joita ilmastotapahtumat ympäröivät, eivät koskaan kestäneet kurssia.
Simulaation toistojaksot eivät olleet identtisiä: satunnaisesti luotiin 1,000 3 erilaista planeettaa ja jokainen ajo kahdesti. (a) tulokset ensimmäisellä ajona, (b) tulokset toisella ajona. Vihreät ympyrät osoittavat menestystä (pysyneet asuttavana XNUMX miljardia vuotta) ja mustaa epäonnistumista. Toby Tyrrell, Tekijä toimitti
Tämä kokonaistulos, jonka tulokset riippuvat osittain palautteista ja osittain onnesta, on vankka. Kaikenlaiset muutokset mallintamiseen eivät vaikuttaneet siihen. Maapallolla on siis implisiittisesti oltava joitain ilmastoa vakauttavia palautteita, mutta samalla onni on myös pitänyt olla mukana siinä, että se pysyi asuttavana. Jos esimerkiksi asteroidi tai auringonvalo olisi ollut hiukan suurempi kuin se oli, tai jos se olisi tapahtunut hieman eri (kriittisempänä) aikaan, emme todennäköisesti olisi täällä maan päällä tänään. Se antaa toisenlaisen näkemyksen siitä, miksi pystymme katsomaan taaksepäin maapallon merkittävään, valtavan pitkittyneeseen elämänhistoriaan, joka kehittyy ja monipuolistuu ja muuttuu yhä monimutkaisemmaksi siinä määrin, että se synnytti meidät.
Professori Toby Tyrrell keskustelee tutkimuksestaan.
Author
Toby Tyrrell, Maan järjestelmätiedon professori, University of Southampton
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat
Asumaton maa: Elämä lämpenemisen jälkeen Kindle Edition
kirjoittanut David Wallace-Wells
Se on pahempaa, paljon pahempaa, kuin luulet. Jos ahdistuksenne ilmaston lämpenemisestä hallitsee pelot merenpinnan noususta, raaputaan tuskin siitä, mitkä kauhat ovat mahdollisia. Kaliforniassa metsäpalot raivoavat nyt ympäri vuoden ja tuhoavat tuhansia koteja. Koko Yhdysvalloissa ”500-vuosi” myrskyttää vesimyllyjä yhteisöjä kuukausittain, ja tulvat syrjäyttävät kymmeniä miljoonia vuosittain. Tämä on vain esikatselu tulevista muutoksista. Ja he tulevat nopeasti. Ilman vallankumousta miljardien ihmisten elämässään, maapallon osista voi tulla lähellä asumatonta ja muista osista kauhistuttamattomia, heti tämän vuosisadan lopulla. Saatavana Amazon
Jää loppua: Todistajan kantaminen ja merkityksen löytäminen ilmastonmuutoksen polulla
esittäjä (t): Dahr Jamail
Lähes vuosikymmenen kuluttua ulkomailta sotatoimittajana, kiitetty toimittaja Dahr Jamail palasi Amerikkaan uudistamaan intohimoaan vuorikiipeilyyn vain huomatakseen, että hänen kerran kiipeämät rinteet ovat muuttuneet peruuttamattomasti ilmaston häiriöiden myötä. Vastauksena Jamail aloittaa matkan tämän kriisin maantieteellisille etulinjoille - Alaskasta Australian Suuren Valliriutan puolelle Amazonin sademetsän kautta - selvittääkseen jäänmenetyksen seuraukset luonnolle ja ihmisille. Saatavana Amazon
Maapallomme, lajimme, selkämme: Kuinka menestyä luomalla kestävää maailmaa
kirjoittanut Ellen Moyer
Pienin resurssimme on aika. Päättäväisyydellä ja toiminnalla voimme toteuttaa ratkaisuja sen sijaan, että istuisimme haitallisia vaikutuksia kärsiville sivuille. Ansaitsemme ja voi olla parempi terveys ja puhtaampi ympäristö, vakaa ilmasto, terveelliset ekosysteemit, luonnonvarojen kestävä käyttö ja vähemmän vaurioiden hallinnan tarve. Meillä on niin paljon hyötyä. Tieteen ja tarinoiden, maapallomme, lajemme, seliemme kautta saadaan aikaan toivoa, optimismia ja käytännöllisiä ratkaisuja, joita voimme ottaa yksilöllisesti ja yhdessä kollektiivisesti tekniikan vihreyttämiseksi, talouden vihreäyttämiseksi, demokratian vahvistamiseksi ja sosiaalisen tasa-arvon luomiseksi. Saatavana Amazon
Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.
