vulkanen, metamorfe rotsen en de oxidatie van koolstof in geërodeerde sedimenten stoten allemaal kooldioxide uit in de lucht, terwijl chemische reacties met silicaatmineralen koolstofdioxide verwijderen en begraven als kalksteen. De balans tussen deze processen werkt als een thermostaat, want als het klimaat opwarmt, worden chemische reacties efficiënter bij het verwijderen van kooldioxide, waardoor de opwarming wordt afgeremd. Wanneer het klimaat afkoelt, worden reacties minder efficiënt, waardoor de koeling wordt vergemakkelijkt., Daardoor is het klimaat op aarde op zeer lange termijn relatief stabiel gebleven, wat een bewoonbare omgeving oplevert. Met name de gemiddelde kooldioxide-niveaus zijn gestaag gedaald als reactie op zonne-verlichting.
De verweringsthermostaat heeft echter honderdduizenden jaren nodig om te reageren op veranderingen in koolstofdioxide in de atmosfeer. De oceanen van de aarde kunnen iets sneller werken om overtollige koolstof te absorberen en te verwijderen, maar zelfs dat duurt millennia en kan overweldigd worden, wat leidt tot verzuring van de oceaan., Elk jaar stoot het verbranden van fossiele brandstoffen ongeveer 100 keer meer koolstofdioxide uit dan vulkanen uitstoten — te veel te snel voor oceanen en verwering om het te neutraliseren, dat is waarom ons klimaat opwarmt en onze oceanen verzuren.
platentektoniek
Magnitude: ruwweg 30 graden Celsius gedurende de afgelopen 500 miljoen jaar
tijdskader: miljoenen jaren
de herschikking van landmassa ‘ s op de aardkorst kan de verweringsthermostaat langzaam naar een nieuwe instelling verschuiven.,de planeet is over het algemeen al ongeveer 50 miljoen jaar aan het afkoelen, omdat platentektonische botsingen chemisch reactief gesteente zoals basalt en vulkanische as in de warme, natte tropen opstoten, waardoor de reactiesnelheid die koolstofdioxide uit de lucht trekt, toeneemt. Bovendien heeft de bouw van de Himalaya, Andes, Alpen en andere bergen in de afgelopen 20 miljoen jaar de erosiesnelheid meer dan verdubbeld, waardoor de verwering is toegenomen. Een andere bijdrage aan de afkoelingstendens was het uit elkaar drijven van Zuid-Amerika en Tasmanië van Antarctica 35.,7 miljoen jaar geleden, die een nieuwe oceaanstroom rond Antarctica in gang zette. Dit stimuleerde de oceaancirculatie en het koolstofdioxide-verslindende plankton; Antarctica ‘ s ijskappen groeiden vervolgens aanzienlijk.
vroeger, in het Jura en het Krijt, zwierven dinosaurussen rond Antarctica omdat de toegenomen vulkanische activiteit, zonder deze bergketens, het kooldioxidegehalte ongeveer 1.000 deeltjes per miljoen opleverde, vergeleken met 415 ppm vandaag. De gemiddelde temperatuur in deze ijsvrije wereld was 5 tot 9 graden Celsius warmer dan nu, en de zeespiegel was ongeveer 250 meter hoger.,
asteroïde inslagen
Magnitude: ongeveer 20 graden Celsius van koeling gevolgd door 5 graden Celsius van opwarming (Chicxulub)
tijdsbestek: eeuwen van koeling, 100.000 jaar van opwarming (Chicxulub)
de Earth Impact Database herkent 190 kraters met bevestigde impact op de aarde tot nu toe. Niemand had enig waarneembaar effect op het klimaat op aarde, behalve de Chicxulub impact, die 66 miljoen jaar geleden een deel van Mexico verdampte en de dinosaurussen doodde., Computermodellen suggereren dat Chicxulub genoeg stof en zwavel in de bovenste atmosfeer heeft gestraald om zonlicht en koele aarde met meer dan 20 graden Celsius te dimmen, terwijl ook de oceanen verzuurd werden. De planeet heeft eeuwen nodig gehad om terug te keren naar zijn pre-impact temperatuur, alleen om nog eens 5 graden Celsius op te warmen, als gevolg van kooldioxide in de atmosfeer van verdampte Mexicaanse kalksteen.
hoe of of vulkanische activiteit in India rond dezelfde tijd als de impact verergerde de klimaatverandering en massa-extinctie blijft controversieel.,
evolutionaire veranderingen
Magnitude: hangt af van de gebeurtenis; ongeveer 5 graden Celsius koeling in het late Ordovicium (445 miljoen jaar geleden)
tijdskader: miljoenen jaren
soms heeft de evolutie van nieuwe soorten leven de thermostaat van de aarde gereset. Fotosynthetische cyanobacteriën die zo ‘ n 3 miljard jaar geleden ontstonden, begonnen bijvoorbeeld de planeet te terraformeren door zuurstof uit te stoten. Toen ze zich uitbreidden, steeg zuurstof uiteindelijk 2,4 miljard jaar geleden in de atmosfeer, terwijl methaan en kooldioxide kelderden., Dit dompelde de aarde in een reeks van “sneeuwbal” klimaten voor 200 miljoen jaar. De evolutie van oceaanleven groter dan microben leidde 717 miljoen jaar geleden tot een nieuwe reeks sneeuwbalklimaten — in dit geval was het omdat de organismen detritus in de diepe oceaan begonnen te regenen, koolstof uit de atmosfeer naar de afgrond exporteerden en het uiteindelijk begroeven.,toen de vroegste landplanten ongeveer 230 miljoen jaar later in de Ordovicische periode evolueerden, begonnen ze de terrestrische biosfeer te vormen, koolstof op continenten te begraven en voedingsstoffen uit het land te extraheren die in de oceanen spoelden, waardoor ook daar leven werd opgewekt. Deze veranderingen hebben waarschijnlijk de ijstijd veroorzaakt die ongeveer 445 miljoen jaar geleden begon. Later, in de Devoonperiode, verminderde de evolutie van bomen nog meer kooldioxide en temperaturen, samenzweren met bergbouw om de Paleozoïsche ijstijd in te luiden.,
Grote Stollingsprovincies
Magnitude: ongeveer 3 tot 9 graden Celsius van opwarming
tijdskader: honderdduizenden jaren
overstromingen van lava en ondergronds magma, grote stollingsprovincies genaamd, hebben geleid tot veel van de massa-uitstervingen op aarde. Deze stollingsgebeurtenissen ontketenden een arsenaal aan moordenaars (waaronder zure regen, zure mist, kwikvergiftiging en vernietiging van de ozonlaag), terwijl ook de planeet opwarmde door enorme hoeveelheden methaan en kooldioxide sneller in de atmosfeer te dumpen dan de verweringsthermostaat aankon.,in het Eindpermaanse gebeuren 252 miljoen jaar geleden, dat 81% van de mariene soorten wegvaagde, ontstak ondergronds magma Siberische kolen, dreef het atmosferische koolstofdioxide op tot 8.000 deeltjes per miljoen en verhoogde de temperatuur met 5 tot 9 graden Celsius. De meer kleine Paleoceen-Eoceen thermische maximum gebeurtenis 56 miljoen jaar geleden kookte methaan in Noord-Atlantische olieafzettingen en sluisde het de hemel in, verwarmde de planeet met 5 graden Celsius en verzuurde de oceaan; alligators en palmen gedijen vervolgens op de Arctische kusten., Soortgelijke releases van fossiele koolstofafzettingen vonden plaats in het einde-Trias en het vroege Jura; opwarming van de aarde, dode zones in de oceaan en verzuring van de oceaan resulteerde.
als dat bekend klinkt, is dat omdat menselijke activiteit vandaag de dag dezelfde effecten veroorzaakt.een team van onderzoekers die het eind-Triassische evenement bestuderen, schreef in April in Nature Communications: “onze schattingen suggereren dat de hoeveelheid CO2 die elke … magmatische puls in de eind-Triassische atmosfeer injecteert, vergelijkbaar is met de hoeveelheid antropogene emissies die voor de 21e eeuw wordt geprojecteerd.”