wulkany, skały metamorficzne i utlenianie węgla w erodowanych osadach emitują dwutlenek węgla do nieba, podczas gdy reakcje chemiczne z minerałami krzemianowymi usuwają dwutlenek węgla i zakopują go jako wapień. Równowaga między tymi procesami działa jak termostat, ponieważ gdy klimat się ociepla, reakcje chemiczne stają się bardziej skuteczne w usuwaniu dwutlenku węgla, hamując ocieplenie. Gdy klimat się ochładza, reakcje stają się mniej wydajne, ułatwiając chłodzenie., W związku z tym w bardzo długim okresie klimat Ziemi pozostał stosunkowo stabilny, zapewniając środowisko do zamieszkania. W szczególności średni poziom dwutlenku węgla systematycznie spadał w odpowiedzi na rozjaśnienie słoneczne.
jednak termostat starzeniowy trwa setki tysięcy lat, aby zareagować na zmiany atmosferycznego dwutlenku węgla. Ziemskie oceany mogą działać nieco szybciej, aby wchłonąć i usunąć nadmiar węgla, ale nawet to trwa tysiąclecia i może być przytłoczone, co prowadzi do zakwaszenia oceanów., Każdego roku spalanie paliw kopalnych emituje około 100 razy więcej dwutlenku węgla niż wulkany-za dużo za szybko dla oceanów i warunków atmosferycznych, aby je zneutralizować, dlatego nasz klimat się ociepla, a oceany zakwaszają.
tektonika płyt
wielkość: około 30 stopni Celsjusza w ciągu ostatnich 500 milionów lat
ramy czasowe: miliony lat
zmiana układu mas lądowych na skorupie ziemskiej może powoli przesunąć termostat starzeniowy do nowego ustawienia.,
planeta generalnie ochładza się przez ostatnie 50 milionów lat, ponieważ zderzenia płyt tektonicznych pchają chemicznie reaktywne skały, takie jak bazalt i popiół wulkaniczny w ciepłych, mokrych tropikach, zwiększając szybkość reakcji, które pobierają dwutlenek węgla z nieba. Ponadto w ciągu ostatnich 20 milionów lat budowa Himalajów, Andów, Alp i innych gór zwiększyła ponad dwukrotnie Tempo erozji, zwiększając warunki atmosferyczne. Kolejnym czynnikiem przyczyniającym się do ochłodzenia było oddalenie Ameryki Południowej i Tasmanii od Antarktydy 35.,7 milionów lat temu, co zapoczątkowało nowy prąd oceaniczny wokół Antarktydy. To ożywienie cyrkulacji oceanicznej i pochłaniania dwutlenku węgla planktonu; pokrywy lodowe Antarktydy następnie znacznie wzrosła.
wcześniej, w okresie jurajskim i kredowym, dinozaury przemierzały Antarktydę, ponieważ zwiększona aktywność wulkaniczna, przy braku tych łańcuchów górskich, utrzymywała poziom dwutlenku węgla około 1000 części na milion, w porównaniu do 415 ppm dzisiaj. Średnia temperatura na tym wolnym od lodu świecie była o 5 do 9 stopni Celsjusza cieplejsza niż obecnie, a poziom morza był o około 250 stóp wyższy.,
uderzenia Planetoid
wielkość: około 20 stopni Celsjusza chłodzenia, a następnie 5 stopni Celsjusza ocieplenia (Chicxulub)
ramy czasowe: wieki ochłodzenia, 100 000 lat ocieplenia (Chicxulub)
baza danych Earth Impact rozpoznaje 190 kraterów z potwierdzonym uderzeniem na Ziemię. Żaden z nich nie miał żadnego zauważalnego wpływu na klimat Ziemi, z wyjątkiem uderzenia Chicxulub, które wyparowało część Meksyku 66 milionów lat temu, zabijając dinozaury., Modelowanie komputerowe sugeruje, że Chicxulub wystrzelił wystarczająco dużo pyłu i siarki do górnej atmosfery, aby przyciemnić światło słoneczne i ochłodzić ziemię o ponad 20 stopni Celsjusza, jednocześnie zakwaszając oceany. Przez wieki planeta wracała do temperatury sprzed uderzenia, tylko do ogrzania się o kolejne 5 stopni Celsjusza, z powodu dwutlenku węgla w atmosferze z odparowanego meksykańskiego wapienia.
W Jaki Sposób lub czy aktywność wulkaniczna w Indiach w tym samym czasie co wpływ zaostrzyła zmiany klimatyczne i masowe wymieranie pozostaje kontrowersyjna.,
zmiany ewolucyjne
wielkość: zależy od Wydarzenia; około 5 stopni Celsjusza w późnym ordowiku (445 milionów lat temu)
ramy czasowe: miliony lat
czasami ewolucja nowych rodzajów życia zresetowała Termostat Ziemi. Fotosyntetyczne sinice, które powstały około 3 miliardów lat temu, zaczęły terraformować planetę emitując tlen. W miarę jak się rozmnażały, tlen ostatecznie wzrósł w atmosferze 2,4 miliarda lat temu, podczas gdy poziom metanu i dwutlenku węgla spadł., To zanurzyło Ziemię w serii” śnieżnych kul ” klimatów na 200 milionów lat. Ewolucja życia oceanicznego większa od drobnoustrojów zapoczątkowała kolejną serię klimatów śnieżnych 717 milionów lat temu — w tym przypadku było to spowodowane tym, że organizmy zaczęły padać detrytusem do głębokiego oceanu, eksportując węgiel z atmosfery do otchłani i ostatecznie zakopując go.,
Kiedy najwcześniejsze rośliny lądowe wyewoluowały około 230 milionów lat później w okresie ordowiku, zaczęły tworzyć ziemską biosferę, grzebiąc węgiel na kontynentach i wydobywając składniki odżywcze lądu, które zostały przemyte do oceanów, pobudzając życie tam również. Zmiany te prawdopodobnie wywołały epokę lodowcową, która rozpoczęła się około 445 milionów lat temu. Później, w okresie dewonu, ewolucja drzew jeszcze bardziej zmniejszyła dwutlenek węgla i temperatury, spiskując z budową gór, aby zapoczątkować Paleozoiczną epokę lodowcową.,
Duże prowincje Magmowe
wielkość: około 3 do 9 stopni Celsjusza ocieplenia
ramy czasowe: setki tysięcy lat
powodzie lawy i podziemnej magmy zwane dużymi prowincjami magmowymi zapoczątkowały wiele masowych wymierania Ziemi. Te magmowe wydarzenia uwolniły arsenał zabójców (w tym kwaśne deszcze, kwaśna mgła, zatrucie rtęcią i zniszczenie warstwy ozonowej), a także ociepliły planetę, wyrzucając ogromne ilości metanu i dwutlenku węgla do atmosfery szybciej, niż termostat pogodowy mógł sobie poradzić.,
w końcowym wydarzeniu Permskim 252 mln lat temu, które zniszczyło 81% gatunków morskich, Magma podziemna zapaliła syberyjski węgiel, podniosła dwutlenek węgla do 8000 części na milion i podniosła temperaturę o 5-9 stopni Celsjusza. Mniejsze Paleoceńsko-Eoceńskie maksimum termiczne 56 milionów lat temu gotowało Metan w północnoatlantyckich złożach ropy naftowej i wlewało go w niebo, ogrzewając planetę o 5 stopni Celsjusza i zakwaszając ocean; aligatory i palmy następnie rozwijały się na arktycznych wybrzeżach., Podobne uwolnienia kopalnych złóż węgla miały miejsce w końcu triasu i wczesnej jurze; skutkiem tego było globalne ocieplenie, martwe strefy oceaniczne i zakwaszenie oceanów.
Jeśli coś z tego brzmi znajomo, to dlatego, że ludzka aktywność powoduje dziś takie same skutki.
jako zespół badaczy badających wydarzenie końca triasu napisał w kwietniu w Nature Communications: „nasze szacunki sugerują, że ilość CO2, którą każdy … impuls magmowy wstrzyknięty do atmosfery końca triasu jest porównywalna z ilością antropogenicznych emisji przewidywanych na XXI wiek.”