Vulcani, rocce metamorfiche e l’ossidazione del carbonio nei sedimenti erosi emettono tutti anidride carbonica nel cielo, mentre le reazioni chimiche con i minerali silicati rimuovono l’anidride carbonica e la seppelliscono come calcare. L’equilibrio tra questi processi funziona come un termostato, perché quando il clima si scalda, le reazioni chimiche diventano più efficienti nel rimuovere l’anidride carbonica, mettendo un freno al riscaldamento. Quando il clima si raffredda, le reazioni diventano meno efficienti, facilitando il raffreddamento., Di conseguenza, nel lunghissimo periodo, il clima terrestre è rimasto relativamente stabile, fornendo un ambiente abitabile. In particolare, i livelli medi di anidride carbonica sono diminuiti costantemente in risposta alla luminosità solare.
Tuttavia, il termostato degli agenti atmosferici impiega centinaia di migliaia di anni per reagire ai cambiamenti nell’anidride carbonica atmosferica. Gli oceani della Terra possono agire un po ‘ più velocemente per assorbire e rimuovere il carbonio in eccesso, ma anche questo richiede millenni e può essere sopraffatto, portando all’acidificazione degli oceani., Ogni anno, la combustione di combustibili fossili emette circa 100 volte più anidride carbonica di quanto emettono i vulcani — troppo troppo veloce per gli oceani e gli agenti atmosferici per neutralizzarlo, motivo per cui il nostro clima si sta riscaldando e i nostri oceani si stanno acidificando.
Tettonica a placche
Magnitudine: circa 30 gradi Celsius negli ultimi 500 milioni di anni
Lasso di tempo: milioni di anni
Il riarrangiamento delle masse terrestri sulla crosta terrestre può spostare lentamente il termostato degli agenti atmosferici in una nuova impostazione.,
Il pianeta si è generalmente raffreddato negli ultimi 50 milioni di anni, poiché le collisioni tettoniche delle placche sollevano rocce chimicamente reattive come il basalto e la cenere vulcanica nei tropici caldi e umidi, aumentando il tasso di reazioni che attirano l’anidride carbonica dal cielo. Inoltre, negli ultimi 20 milioni di anni, la costruzione dell’Himalaya, delle Ande, delle Alpi e di altre montagne ha più che raddoppiato i tassi di erosione, aumentando gli agenti atmosferici. Un altro contributo alla tendenza di raffreddamento è stata la deriva a parte del Sud America e della Tasmania dall’Antartide 35.,7 milioni di anni fa, che ha avviato una nuova corrente oceanica intorno all’Antartide. Questo rinvigorì la circolazione oceanica e il plancton che consumava anidride carbonica; le calotte glaciali dell’Antartide in seguito crebbero notevolmente.
In precedenza, nei periodi giurassico e cretaceo, i dinosauri vagavano in Antartide perché una maggiore attività vulcanica, in assenza di quelle catene montuose, manteneva livelli di anidride carbonica intorno a 1.000 parti per milione, rispetto a 415 ppm oggi. La temperatura media di questo mondo privo di ghiaccio era da 5 a 9 gradi Celsius più calda di ora, e il livello del mare era di circa 250 piedi più alto.,
Impatti di Asteroidi
ordine di Grandezza: Circa 20 gradi Celsius di raffreddamento, seguito da 5 gradi di riscaldamento (Chicxulub)
Time frame: Secoli di raffreddamento, 100.000 anni di riscaldamento (Chicxulub)
La Terra di Impatto Database riconosce 190 crateri confermato impatto sulla Terra finora. Nessuno ha avuto alcun effetto distinguibile sul clima terrestre ad eccezione dell’impatto di Chicxulub, che ha vaporizzato parte del Messico 66 milioni di anni fa, uccidendo i dinosauri., La modellazione al computer suggerisce che Chicxulub ha fatto saltare abbastanza polvere e zolfo nell’atmosfera superiore per oscurare la luce solare e raffreddare la Terra di oltre 20 gradi Celsius, acidificando anche gli oceani. Il pianeta ha impiegato secoli per tornare alla sua temperatura pre-impatto, solo per riscaldarsi di altri 5 gradi Celsius, a causa dell’anidride carbonica nell’atmosfera proveniente dal calcare messicano vaporizzato.
Come o se l’attività vulcanica in India nello stesso periodo in cui l’impatto ha esacerbato il cambiamento climatico e l’estinzione di massa rimane controversa.,
Cambiamenti evolutivi
Magnitudine: dipende dall’evento; circa 5 gradi Celsius di raffreddamento nel tardo Ordoviciano (445 milioni di anni fa)
Lasso di tempo: milioni di anni
Occasionalmente, l’evoluzione di nuovi tipi di vita ha resettato il termostato terrestre. I cianobatteri fotosintetici sorti circa 3 miliardi di anni fa, ad esempio, iniziarono a terraformare il pianeta emettendo ossigeno. Mentre proliferavano, l’ossigeno alla fine è aumentato nell’atmosfera 2,4 miliardi di anni fa, mentre i livelli di metano e anidride carbonica sono crollati., Questo ha immerso la Terra in una serie di climi “a palla di neve” per 200 milioni di anni. L’evoluzione della vita oceanica più grande dei microbi ha avviato un’altra serie di climi a palla di neve 717 milioni di anni fa — in questo caso, è stato perché gli organismi hanno iniziato a piovere detriti nell’oceano profondo, esportando carbonio dall’atmosfera nell’abisso e alla fine seppellendolo.,
Quando le prime piante terrestri si sono evolute circa 230 milioni di anni dopo, nel periodo ordoviciano, hanno iniziato a formare la biosfera terrestre, seppellendo il carbonio nei continenti ed estraendo nutrienti terrestri che si sono riversati negli oceani, aumentando la vita anche lì. Questi cambiamenti hanno probabilmente innescato l’era glaciale iniziata circa 445 milioni di anni fa. Più tardi, nel periodo devoniano, l’evoluzione degli alberi ha ulteriormente ridotto l’anidride carbonica e le temperature, cospirando con la costruzione di montagne per inaugurare l’era glaciale paleozoica.,
Grandi province ignee
Magnitudine: circa 3 a 9 gradi Celsius del riscaldamento
Lasso di tempo: Centinaia di migliaia di anni
Inondazioni su scala continentale di lava e magma sotterraneo chiamate grandi province ignee hanno inaugurato molte delle estinzioni di massa della Terra. Questi eventi ignei hanno scatenato un arsenale di assassini (tra cui piogge acide, nebbia acida, avvelenamento da mercurio e distruzione dello strato di ozono), mentre riscaldavano il pianeta scaricando enormi quantità di metano e anidride carbonica nell’atmosfera più rapidamente di quanto il termostato degli agenti atmosferici potesse gestire.,
Nell’evento finale del Permiano 252 milioni di anni fa, che ha spazzato via l ‘ 81% delle specie marine, il magma sotterraneo ha acceso il carbone siberiano, ha portato l’anidride carbonica atmosferica a 8.000 parti per milione e ha aumentato la temperatura tra 5 e 9 gradi Celsius. Il più piccolo evento massimo termico del Paleocene-Eocene 56 milioni di anni fa cucinava il metano nei depositi petroliferi del Nord Atlantico e lo incanalava nel cielo, riscaldando il pianeta di 5 gradi Celsius e acidificando l’oceano; gli alligatori e le palme successivamente prosperarono sulle coste artiche., Rilasci simili di depositi di carbonio fossili sono avvenuti alla fine del Triassico e all’inizio del Giurassico; il riscaldamento globale, le zone morte oceaniche e l’acidificazione degli oceani hanno portato.
Se uno di questi suoni è familiare, è perché l’attività umana sta causando gli stessi effetti oggi.
Come un team di ricercatori che studiano l’evento di fine Triassico ha scritto in aprile su Nature Communications, “Le nostre stime suggeriscono che la quantità di CO2 che ogni impulso magmatico iniettato nell’atmosfera di fine Triassico è paragonabile alla quantità di emissioni antropogeniche proiettate per il 21 ° secolo.”