4 bilhões de anos de mudança climática

Dois dos termos cogitados por alarmistas aquecimento globais são “sem precedentes” e “irreversível”. É preocupante que cientistas, que devem saber melhor, insistem em usar estes termos mesmo que a história do nosso planeta mostra claramente que nenhum termo é preciso. Prova esta imprecisão é óbvia se olharmos para trás ao longo da história da terra — é no Fanerozóico em particular — tendo o “Grand View” das alterações climáticas históricas.

De acordo com Meg Urry, o chefe do departamento de física na Universidade de Yale: “os cientistas que observam a natureza, então eles tem que desenvolver teorias que descrevem as suas observações. A ciência é impulsionada pela própria natureza e a natureza nos não dá nenhuma escolha. Ele é o que é.” Enquanto algumas das datas apresentadas aqui podem alterar e os cientistas continuam a discutir alguns pontos muito bem, aqui é o que a ciência acha que ele sabem sobre a vida, o universo e tudo.

Cerca de 13,7 bilhões de anos atrás o universo veio a existir. Não muito tempo depois formou-se a Via Láctea. Estrelas se formaram, transmutado elementos no fogo nuclear e terminaram suas vidas em explosões de supernovas. Este ciclo foi repetido muitas vezes para muitas estrelas diferentes.

Em seguida, 4,6 bilhões de anos atrás o nosso Sol nasceu das cinzas de mais antigas estrelas mortas. Junto com o sol um grande bando de planetas também foi formado, incluindo aquela que chamamos de terra. (ainda alguem acha que a Terra é centro do Universo e que a Terra é plana e que o Sol gira intorno a Terra, e que o homem pode destruir o Universo e a Terra)  Um milhão de anos após o nascimento do nosso sol, a violenta explosão de uma supernova nas proximidades quase terminou a vida na terra antes que ele começou. Durante o próximo quatro e meio bilhões de anos, as forças da natureza moldarom o nosso planeta e a vida que abrigava.

Golpeada por supernovas, sobrevivendo apenas o nascimento traumático da Lua, bombardeado por asteróides, a Terra resistiu resiliente. E apesar do planeta ser congelado, devastando extinções em massa e sempre mudando a vida de clima não só sobreviveram, mas a Terra prosperou. Apesar de meteoros continuaram a chuva para baixo do planeta jovem há evidências de que enquanto 4. 2 bilhões de anos atrás a água, o pré-requisito para a vida como a conhecemos, estava presente. A evidência indica também que a vida tem sido presente em nosso planeta para perto de 4 bilhões de anos, mas para a maior parte desse tempo foi relativamente simple vida unicelular. No início, a atmosfera da Terra foi uma mistura tóxica de dióxido de carbono, metano e amônia — oxigênio foi quase ausente na atmosfera da terra. Para os seres humanos e a maior parte familiar flora do mundo e fauna, esta atmosfera teria sido tóxica.

Impactos de asteróides, enormes erupções vulcânicas e deslocando placas tectônicas resultaram em mudanças drásticas no clima e o surgimento de novas formas de vida. Em algum lugar ao longo do caminho os microorganismos simples, que foram os únicos habitantes da terra antiga, desenvolveram a fotossíntese que criou um ganho líquido de oxigênio pela primeira vez no oceano e mais tarde na atmosfera. Em seguida, 2. 3 bilhões de anos atrás, o primeiro desastre ecológico do mundo ocorreu quando o oxigênio livre estabeleceu uma presença permanente na atmosfera. Conhecido como o Grande oxidação ou a Catástrofe do oxigênio, quase todos os seres vivos na Terra morreram como resultado desta mudança climática induzida por bactérias.

Os cientistas sabem isso para os  minerais presentes no registro das rochas. Entre 2. 5 – 2. 3 bilhões de anos atrás, durante o Eon Proterozoico extensos depósitos de pirita (sulfeto de ferro) e uranite (óxido de urânio) encontra-se em sedimentos dos rios. Estes minerais exigem níveis  baixos de oxigênio . De 2. 3 bilhões de anos pode ser encontrado ferrugem, uma indicação da presença de oxigênio livre. Mesmo assim, os níveis de oxigênio foram mas uma fração da atualidade e intensa radiação do sol. Eventualmente, o oxigênio resolveria o problema de radiação, bem como moléculas de ozono (O3) foram criadas na estratosfera formando a camada de ozônio protetora.

Este primeiro exemplo do ambiente radical  radical mudança de vida da Terra algumas vezes em detrimento das mais antigas formas de vida, foi uma coisa boa para a nossa espécie porqué sem a mudança na composição da atmosfera nós humanos nunca teriam existido. De acordo com A postura Thorne, Professor de Ciências da terra em UC Santa Cruz: “a própria vida modificou o sistema da Terra. Como o sistema mudou, formas mais complexas de vida tornou-se viáveis. Eventualmente, diversos organismos multicelulares floresceram. Mas não sem o primeiro ser bateu na cara por algumas bolas de neve”. E o que bolas de neve eram!

Oitocentos milhões de anos atrás, durante a Era do Neoproterozóico, a Terra passou por uma monstruosa era glacial. Há evidências de gelo glacial em latitudes tropicais, apenas 15 ° a 30 ° ao norte do Equador. Em nosso mundo, isso significaria glaciares  até Miami, Flórida. A Terra teria parecido como um planeta diferente, com quase nenhum mar aberto e algumas áreas rochosas expostas. Só  gelo e neve, um mundo de branco quase puro. A Terra bola de neve.


Concepção artística do que uma bola de neve terra ficaria como hoje.

Nesse momento, a maioria das terras pertencian ao super-continent de Rodínia, que se formou cerca de 1100 milhões de anos atras. Rodínia continha as terras que compõem os continentes modernos hoje, mas não em uma configuração que nós iriam reconhecer. A América do Norte foi no meio. A América do Sul, Austrália e Antártica foram embalados em torno da América do Norte. Rodínia dividia os trópicos, deixando um vasto oceano único varrendo o outro lado do globo. Não havia nenhuma terra em cada pólo.

Em 1992, Joseph l. Kirschvink, do California Institute of Technology em Pasadena, apresentou uma teoria que nosso planeta tinha quase completamente congelado de pólo a pólo, com o oceano aberto apenas que se engasgou com gelo. Ele nomeou esta condição “Terra bola de neve”. Outros pesquisadores calcularam que alguns dos períodos glaciais durante este tempo durou, mais o menos 10 milhões de anos. Durante esses períodos o oceano pode ter congelado completamente, bloqueando todas as luz solar e matando a  vida no oceano.

Na verdade, os cientistas agora acham que tem havido eras do gelo remonta todo o caminho até o meio do éon Arqueano, cerca de 2,8 bilhões de anos atrás. Temos provas de camadas de sedimentos encontrados em formações rochosas conhecidas que pertencem a esse período. Na ocasião, estes episódios duraram vários  centenas de milhões de anos e podem ter rivalizado com a idade do gelo durante o Neoproterozóico em intensidade. Pode ter havido vários períodos de Terra bola de neve no passado do nosso planeta.

O próximo marco importante para a vida na Terra ocorreu no início do éon Fanerozóico, 542 milhões de anos atrás, com a explosão cambriana. Este evento, com novos organismos multicelulares aparecendo em grande profusão, resultou em uma explosão de vida. Ele marcou o fim do éon Proterozoico e o início do fanerozóico, do grego para “vida visível”. Esta eon sinaliza o surgimento da vida verdadeiramente complexa, onde organismos individuais são grandes o suficiente para ser reconhecido sem um microscópio.

Períodos de tempo geológico diferentes são marcados por mudanças significativas nos tipos de criaturas que vivem na terra. As rochas depositadas durante o Eon fanerozóico contém evidências de partes do corpo rígido fossilizados de seres vivos e é este registro fóssil que é usado para camadas de rocha data de três eras. Lendo o registro fóssil, os cientistas construíram uma estrutura de tópicos do desenvolvimento da vida durante o período subsequente a explosão cambriana. Nota que é a mudança de elenco de fósseis que permite que a ciência mapear o passado — a história de nosso planeta foi escrita nas rochas por restos fósseis de incontáveis espécies extintas.

Assim vemos que havia extinções em massa, mudança em enormes proporções de gás atmosférico e até mesmo várias eras anteriores ao início do fanerozóico. No entanto, o argumento pode ser feito de que as condições durante o pré-cambriano (o tempo antes de 542 milhões anos atrás) não eram realmente representativas do clima da Terra desde a propagação de vida complexa em todo o planeta Então vamos dar uma olhada no passado “recente” do fanerozóico.

Bem-vindo ao fanerozóico

Para examinar de perto cada época e período do Fanerozóico terá muito mais espaço do que eu gostaria de comprometer-se a um post de um blog assim, vamos nos concentrar na variação dos diversos fatores-chave do ambiente durante esse período de tempo inteiro. Esses fatores são a temperatura, níveis de dióxido de carbono, condições de idade do gelo e extinção de espécies e seu impacto sobre a diversidade. Mas, antes de rever esses dados eu quero mencionar um período compreendido entre o final da Era Paleozóica que vai dar  um sabor dos tipos de variação observada no passado.

No final da Era Paleozóica, durante o período Carbonífero, grandes florestas de plantas primitivas prosperaram em terra, formando extensos  pântanos de turfa. Estas enormes massas de matéria vegetal foram enterradas com sedimentos, eventualmente formando os grandes depósitos de carvão  encontrados na América do Norte, Europa e em todo o mundo. Uma diminuição global do nível do mar no fim do Devoniano revertida no início do Carbonífero, criando grandes mares costeiros e enormes jazidas de minerais de carbonato. Estes depósitos prenderom grandes quantidades de carbono na atmosfera que  mais tarde iriam formar grandes camadas de calcário.

Durante a parte final do Carbonífero, a quantidade de oxigênio na atmosfera da Terra foi de cerca de 35%, muito maior do que é hoje. De acordo com Robert Berner, os níveis de oxigênio atmosférico  têm variado entre 15% e 30% ao longo dos últimos anos 550 milhões (ver “oxigênio atmosférico ao longo do tempo fanerozóico” na PNAS 28 de setembro de 1999). Ao mesmo tempo, a global CO2 foi inferior a 300 partes por milhão — um nível que é agora associado com períodos glaciais. A abundância de Ó2 levou à existência de insetos maiores já vistos na terra. Libelulas como falcões,  com 29 polegadas (75 cm) de engavatura das asas, aranhas do tamanho das plantas de casa, centopéias longo 5 pés (1,5 m) etc.  Foi realmente um tempo quando os insetos governaram o planeta. Talvez seja bom que o nível de oxigênio atmosférico é apenas 21% hoje.

Plantas do carboníferos lembravam as plantas que vivem em áreas tropicais e temperadas hoje. A partir dos fósseis, sabemos que muitos deles não tinham anéis de crescimento, sugerindo um clima uniforme. Mas o clima estava mudando. Por meio do Carbonífero, a Terra estava deslizando em uma idade do gelo, o Permo-carbonífero ou idade do gelo de Karoo. O crescimento de folhas grandes de gelo no Pólo Sul trancado grandes quantidades de água como gelo. Porque tanta água foi tomada fora do ambiente, o nível do mar caiu, levando a uma extinção em massa de invertebrados marinhos superficiais, o declínio gradual dos pântanos e um aumento na terra seca.

Muitas vezes, estas condições foram revertidas quando as geleiras recuaram. Água de derretimento de glaciares foi lançada novamente para os oceanos e novamente inundou a baixas planícies e pântanos. Formações rochosas no carbonífero ocorrem frequentemente como um padrão de listras, com a alternância de xisto e jazidas de carvão indicando a inundação cíclica e secagem da Terra. Mesmo sob estas condições estressantes, ou talvez por causa disso, a vida continuou a desenvolver-se. No final da época, os primeiros grandes répteis e as primeiras plantas modernas, ancestrais de coníferas de hoje, haviam aparecido.

Em muitos aspectos o Carbonífero é único em termos de sua combinação de atmosfera, clima e formas de vida, mas cada período de tempo geológico é exclusivo — é por isso que eles são distintos com nomes individuais pelo ICS. Fato é que a coisa que faz esses períodos remotos em tempo similar é que eles são todos diferentes uns dos outros — o fator só constante que atravessa a varrer da história da Terra é a mudança. Para maiores detalhes sobre as características destes períodos geológicos consulte Terra resiliente Capítulo 4, “sem precedentes climáticas?,” ou obter uma cópia do nosso livro da Amazônia.

Agora que temos um sabor dos tipos de mudança  que a Terra tem experimentado no passado, vamos examinar a variação de temperatura durante a Era do fanerozóico. Abaixo está uma figura que mostra o melhor palpite da ciência em como a temperatura tem variado ao longo dos últimos 542 milhões de anos. Observem a grande variação de temperatura ao longo do tempo, às vezes mais frio do que a média de 14 ° C de hoje, mas muito tempo consideravelmente mais quente. Observem também os retângulos azuis ao longo do fundo do enredo que representam os períodos de condições de gelo. Apesar de ter havido várias eras extensas durante o fanerozóico, para a maioria da metade  dos últimos  bilhões de anos não tem havido nenhuma calotas de gelo permanentes em cada hemisfério. Nesse sentido, o derretimento total das folhas de gelo da Gronelândia e Antártica marcaria um retorno às condições historicamente normais para o nosso planeta.

Em seguida, dê uma olhada na variação dos niveis do CO2 atmosférica mostrado no gráfico abaixo. Embora a incerteza nas medições cresce à medida que vamos olhar mais distantes no passado a tendência geral pode ser vista — costumava haver muito mais CO2 no ar na maioria das vezes anteriores. Há uma tendência geral para níveis reduzidos, mas o mais interessante é comparar o grafico da CO2  com o gráfico de temperatura acima.

Esta escala, não há realmente nenhuma aparente correlação entre os níveis de dióxido de carbono e as temperaturas globais. Além do mais, tem havido eras glaciais, quando CO2 tem sido tanto quanto 10 a 15 vezes superior aos níveis modernos (por exemplo a idade do gelo de final-Ordoviciano). Também houve momentos em que foi aumentando a temperatura mas a CO2 foi diminuindo e tempos quando a CO2 foi aumentando mas as temperaturas decrescentes (durante o Siluriano e Devoniano e durante o Triássico e Jurássico, respectivamente).

O mergulho nos níveis de CO 2 no final do Carbonífero e no Permiano pode ser atribuída ao excesso de pântanos de carvão ativo que estavam ocupados acumular as grossas camadas de carvão, que fornecem energia para grande parte do mundo hoje, a geração de energia. Esses mergulhos  persisteram em toda a grande Karoo glacial (360-260 milhões de anos atrás), mas começou a subir após a extinção do Permiano-Triássico (251 milhões de anos). Muitos têm especulado que eras do gelo são das causas dos eventos de extinção em massa antiga e pode haver uma conexão. The timing of know extinction events is shown in the biodiversity graph below. O calendário de eventos de extinção  é mostrada no gráfico abaixo a biodiversidade.

O evento de extinção do Ordoviciano-Siluriano, também chamado de extinção final-Ordoviciano, foi o terceiro maior dos cinco eventos de extinção importantes na história da terra em termos de percentagem dos géneros que foi extinto e segunda maior globalmente a perda global da vida. Em algum lugar entre 450 e 440 milhões de anos, dois picos de extinção ocorreram, separados por cerca de um milhão de anos. Observam como, depois de cada  grande extinção (denotada por triângulos vermelhos) a vida regressa com maior diversidade. Claramente a vida eleva-se para um outro grande desafio (para obter mais informações sobre consulte extinção “natureza, Cruel e Uncaring“).

O gráfico abaixo mostra o CO2, a temperatura e a informação de sincronismo ice age em uma única parcela. O frio que fez algo a ver com a extinção? Raiva de argumentos sobre a Comunidade de paleological. Por outro lado, alguns têm sugerido que um aumento súbito no CO2 níveis no final do Permiano foi responsável para a extinção do Permiano-Triássico. A Ciência pode nunca saber.

O que sabemos é que as humanos emissões de CO2 no seu pior não podem aproximar-se dos níveis de liberação de gases de efeito estufa natural, até mesmo eventos que não disparar extinções em massa (ver “poderia humano CO2 emissões causa outra PETM?“). Mas que sobre o link mencionado muitas vezes entre o CO2 e a temperatura? “Em poucas palavras, modelos teóricos não podem explicar o que observamos no registro geológico,” diz Rice University oceanógrafo Gerald Dickens, “Parece ser algo fundamentalmente errado na forma como a temperatura e carbono são ligados em modelos climáticos.”

Tem havido muitos outros fatores que afetam a mudança climática no local de trabalho durante o passado. Este exame — limitando-se a níveis de dióxido de carbono, temperatura e ocorrência de eras glaciais — ignora o impacto da mudança de continentes, variações na atividade solar, ciclos orbitais e o possível impacto de raios cósmicos no clima da terra.  Uma coisa interessante a notar é que ter uma massa de terra continental abrangendo qualquer Pólo parece ajudar a promover condições de clima de gelo. Durante o Devoniano que o supercontinente Gondwana passou sobre o Pólo Sul, durante o Carbonífero a calota polar cobriu o extremo sul de Pangeia, e hoje temos a Antártida montado sobre a região polar sul.

Observações

Estou encerrado o nosso rápido passeio na história do clima da terra. Há uma série de observações que podem ser feitas na nossa visão geral sobre o fanerozóico:

  • A temperatura da Terra está sempre mudando.
  • Ao longo do tempo, houve períodos quando tem sido mais frio do que é hoje.
  • Para a maior parte do fanerozóico tem sido muito mais quente do que é hoje.
  • Vida tem persistido durante períodos de ambos quente e frio.
  • Não há nenhuma  temperatura “certa”.
  • Dióxido de carbono sempre esteve presente na atmosfera da terra.
  • Ao longo do tempo, houve períodos quando CO2 tem aumentado e diminuído naturalmente.
  • Para a maior parte do fanerozóico tem sido muito maior do que é hoje.
  • Vida tem persistido durante períodos com alta CO2 e baixa CO2.
  • Niveis de CO2  mudam com ou sem contribuições humanas.
  • Ao longo do tempo, houve um número de idades do gelo — a vida sofreu várias idades do gelo.
  • Para a maior parte dotempo do fanerozóico não temos havido nenhuma persistente  gelo polar.

O que o futuro reserva os cientistas do clima não conseguem pressagir com todos os seus modelos de computador e consenso do IPCC relatórios. A terra e seu clima estão mudando constantemente — não há um clima correto ou temperatura para o nosso planeta. Aqueles que dizem CO2 é o fator mais importante para a mudança do  clima, que as emissões de GEE  humanas causam o aquecimento global, não têm nenhuma base histórica para tais reivindicações.

Como mostrou a história do clima da terra, nada daquele previsto pelas alarmistas do aquecimento globais seria sem precedentes — co lima da Terra tem sido muito, muito mais quente e mais frio do que a de hoje. CO2 níveis também foram muitas vezes maiores do que atualmente são, mesmo durante as idades do gelo. Eras do gelo vêm e vão, causada por mecanismos que  a humanidade é incapaz de controlar. E depois de todas as idades do gelo  o mundo se aquece e as geleiras desaparecem só para retornar  milhões de anos mais tarde. Nenhuma mudança de clima é irreversível. Dada a 4 bilhões de anos da história da terra e 542 milhões de anos de vida complexa, culpando a humanidade há 9000 anos do aquecimento global parece um pouco bobo. Como se diz no Eclesiastes: “o que tem sido é que vai ser, e o que tem sido feito é o que vai ser feito; não há nada de novo sob o Sol.”

SAND-RIO

One Comment

  1. Rosana
    Posted 3 maio 2011 at 8:28 PM | Permalink

    Interessantíssimo ver por esse ângulo… O termo “a vida persiste” é muito adequado e coloca a humanidade como usuária de um equipamento cósmico em constante transição (“Niveis de CO2 mudam com ou sem contribuições humanas”).
    Xeque-mate!


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