vulkaner, metamorfa bergarter och oxidation av kol i eroderade sediment alla avger koldioxid i himlen, medan kemiska reaktioner med silikatmineraler tar bort koldioxid och begraver den som kalksten. Balansen mellan dessa processer fungerar som en termostat, för när klimatet värms blir kemiska reaktioner effektivare för att avlägsna koldioxid och sätta en broms på uppvärmningen. När klimatet svalnar blir reaktionerna mindre effektiva, vilket underlättar kylningen., Följaktligen har jordens klimat på mycket lång sikt varit relativt stabilt, vilket ger en beboelig miljö. I synnerhet har de genomsnittliga koldioxidnivåerna minskat stadigt som svar på solbelysningen.
vädertermostaten tar dock hundratusentals år att reagera på förändringar i atmosfärisk koldioxid. Jordens oceaner kan agera något snabbare för att absorbera och avlägsna överskott av kol, men även det tar årtusenden och kan överväldigas, vilket leder till havsförsurning., Varje år avger förbränningen av fossila bränslen cirka 100 gånger mer koldioxid än vulkaner avger — för mycket för snabbt för oceaner och förväxling för att neutralisera det, varför vårt klimat värmer och våra oceaner försurning.
Platttektonik
magnitud: ungefär 30 grader Celsius under de senaste 500 miljoner åren
tidsram: miljontals år
omarrangemanget av markmassor på jordskorpan kan långsamt flytta vädertermostaten till en ny inställning.,
planeten har i allmänhet svalnat under de senaste 50 miljoner åren eller så, eftersom plattektoniska kollisioner tryckte upp kemiskt reaktiv sten som basalt och vulkanisk aska i de varma, våta troperna, vilket ökar reaktionshastigheten som drar koldioxid från himlen. Dessutom har byggandet av Himalaya, Anderna, Alperna och andra berg under de senaste 20 miljoner åren mer än fördubblat erosionsfrekvensen, vilket ökar förväxlingen. En annan bidragsgivare till kylningen trenden var drivande isär av Sydamerika och Tasmanien från Antarktis 35.,7 miljoner år sedan, som initierade en ny Ocean ström runt Antarktis. Denna uppfriskande havscirkulation och koldioxidkrävande plankton; Antarktis istäcken växte därefter väsentligt.
tidigare, i Jurassic och krita perioder, dinosaurier strövade Antarktis eftersom förbättrad vulkanisk aktivitet, i avsaknad av dessa bergskedjor, ihållande koldioxidnivåer runt 1,000 delar per miljon, jämfört med 415 ppm idag. Medeltemperaturen i denna isfria värld var 5 till 9 grader Celsius varmare än nu, och havsnivåerna var runt 250 meter högre.,
Asteroidpåverkan
magnitud: cirka 20 grader Celsius av kylning följt av 5 grader Celsius av uppvärmning (Chicxulub)
tidsram: århundraden av kylning, 100 000 års uppvärmning (Chicxulub)
Earth Impact-databasen känner igen 190 kratrar med bekräftad inverkan på jorden hittills. Ingen hade någon märkbar effekt på jordens klimat förutom Chicxulub-effekten, som förångade en del av Mexiko för 66 miljoner år sedan och dödade dinosaurierna., Datormodellering tyder på att Chicxulub sprängde tillräckligt med damm och svavel i den övre atmosfären för att dämpa solljus och kyla jorden med mer än 20 grader Celsius, samtidigt som man försurnade oceanerna. Planeten tog århundraden att återvända till sin pre-impact temperatur, bara för att värma med ytterligare 5 grader Celsius, på grund av koldioxid i atmosfären från förångad mexikansk kalksten.
hur eller om vulkanisk aktivitet i Indien ungefär samtidigt som effekterna förvärrade klimatförändringen och massutrotningen fortfarande är kontroversiell.,
evolutionära förändringar
magnitud: beror på Händelse; ca 5 grader Celsius kylning i slutet av Ordovician (445 miljoner år sedan)
tidsram: miljontals år
Ibland har utvecklingen av nya typer av liv återställt jordens termostat. Fotosyntetiska cyanobakterier som uppstod för ungefär 3 miljarder år sedan, till exempel, började terraforming planeten genom att emittera syre. När de förökade sig ökade syre så småningom i atmosfären för 2,4 miljarder år sedan, medan metan-och koldioxidnivåerna sjönk., Detta störtade jorden i en serie ”snöboll” klimat i 200 miljoner år. Utvecklingen av ocean life större än mikrober initierade en annan serie snöbollsklimat 717 miljoner år sedan — i det här fallet berodde det på att organismerna började regna detritus i det djupa havet, exportera kol från atmosfären i avgrunden och slutligen begrava den.,
när de tidigaste markplantorna utvecklades omkring 230 miljoner år senare under Ordovician-perioden började de bilda den markbundna biosfären, begrava kol på kontinenter och extrahera marknäringsämnen som tvättades in i oceanerna och öka livet där också. Dessa förändringar utlöste förmodligen istiden som började omkring 445 miljoner år sedan. Senare, i Devonian perioden, minskade utvecklingen av träd ytterligare koldioxid och temperaturer, konspirerar med bergsbyggnad för att inleda i den paleozoiska istiden.,
stora magmatiska provinser
magnitud: cirka 3 till 9 grader Celsius av uppvärmning
tidsram: hundratusentals år
Kontinentskaliga översvämningar av lava och underjordisk magma som kallas stora magmatiska provinser har inlett många av jordens massutvidgningar. Dessa magmatiska händelser utlöste en arsenal av mördare (inklusive surt regn, sur dimma, kvicksilverförgiftning och förstöring av ozonskiktet), samtidigt som man värmer planeten genom att dumpa stora mängder metan och koldioxid i atmosfären snabbare än vädertermostaten kunde hantera.,
i slutet-Permian händelse 252 miljoner år sedan, som utplånade 81% av marina arter, underjordiska magma antändes Siberian kol, körde upp atmosfärisk koldioxid till 8,000 delar per miljon och höjde temperaturen med mellan 5 och 9 grader Celsius. Den mer mindre Paleocene-Eocene termiska maximala händelsen 56 miljoner år sedan kokta metan i Nordatlantiska oljeavlagringar och funneled det i himlen, värmer planeten med 5 grader Celsius och försurning av havet; alligatorer och palmer därefter blomstrade på arktiska stränder., Liknande utsläpp av fossila kolfyndigheter skedde i slutet-Triassic och tidig Jurassic; global uppvärmning, Ocean döda zoner och Ocean försurning resulterade.
om något av det låter bekant beror det på att mänsklig aktivitet orsakar samma effekter idag.
som ett team av forskare som studerar slutet-Triassic händelsen skrev i April i Nature Communications, ”våra uppskattningar tyder på att mängden CO2 som varje … magmatisk puls injiceras i slutet-Triassic atmosfären är jämförbar med den mängd antropogena utsläpp som projiceras för det 21: a århundradet.”