Vulkane, metamorphen Gesteinen und die Oxidation von Kohlenstoff in den erodierten Sedimenten alle emittieren Kohlendioxid in den Himmel, während die Chemische Reaktionen mit Silikat-Minerale zu entfernen Kohlendioxid und vergraben Sie es als Kalkstein. Das Gleichgewicht zwischen diesen Prozessen funktioniert als Thermostat, denn wenn sich das Klima erwärmt, werden chemische Reaktionen effizienter, um Kohlendioxid zu entfernen und die Erwärmung zu bremsen. Wenn das Klima abkühlt, werden die Reaktionen weniger effizient und erleichtern die Kühlung., Folglich ist das Klima der Erde auf sehr lange Sicht relativ stabil geblieben und bietet eine bewohnbare Umgebung. Insbesondere der durchschnittliche Kohlendioxidgehalt ist als Reaktion auf die Aufhellung der Sonne stetig gesunken.
Es dauert jedoch Hunderttausende Jahre, bis der Wetterthermostat auf Veränderungen des atmosphärischen Kohlendioxids reagiert. Die Ozeane der Erde können etwas schneller handeln, um überschüssigen Kohlenstoff zu absorbieren und zu entfernen, aber selbst das dauert Jahrtausende und kann überwältigt werden, was zur Versauerung des Ozeans führt., Jedes Jahr emittiert die Verbrennung fossiler Brennstoffe etwa 100-mal mehr Kohlendioxid als Vulkane – zu viel zu schnell für Ozeane und Verwitterung, um es zu neutralisieren, weshalb sich unser Klima erwärmt und unsere Ozeane ansäuern.
Plattentektonik
Magnitude: Ungefähr 30 Grad Celsius in den letzten 500 Millionen Jahren
Zeitrahmen: Millionen von Jahren
Die Umlagerung von Landmassen auf der Erdkruste kann den Verwitterungsthermostat langsam auf eine neue Einstellung versetzen.,
Der Planet kühlt sich im Allgemeinen in den letzten 50 Millionen Jahren ab, da plattentektonische Kollisionen chemisch reaktives Gestein wie Basalt und Vulkanasche in den warmen, nassen Tropen aufstoßen und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen, die Kohlendioxid vom Himmel zieht. Darüber hinaus hat der Bau des Himalaya, der Anden, der Alpen und anderer Berge in den letzten 20 Millionen Jahren die Erosionsraten mehr als verdoppelt und die Verwitterung verstärkt. Ein weiterer Beitrag zum Abkühlungstrend war das Auseinanderdriften von Südamerika und Tasmanien aus der Antarktis 35.,Vor 7 Millionen Jahren, die eine neue Meeresströmung um die Antarktis initiierte. Dies belebte die Ozeanzirkulation und das Kohlendioxid verbrauchende Plankton; Die Eisschilde der Antarktis wuchsen anschließend erheblich.
Früher, in der Jura-und Kreidezeit, durchstreiften Dinosaurier die Antarktis, weil die vulkanische Aktivität in Abwesenheit dieser Bergketten den Kohlendioxidgehalt um 1,000 Teile pro Million erhöhte, verglichen mit 415 ppm heute. Die durchschnittliche Temperatur dieser eisfreien Welt war 5 bis 9 Grad Celsius wärmer als jetzt und der Meeresspiegel war etwa 250 Fuß höher.,
Asteroideneinschläge
Magnitude: Ungefähr 20 Grad Celsius Abkühlung, gefolgt von 5 Grad Celsius Erwärmung (Chicxulub)
Zeitrahmen: Jahrhunderte der Abkühlung, 100.000 Jahre Erwärmung (Chicxulub)
Die Earth Impact Database erkennt 190 Krater mit bisher bestätigten Auswirkungen auf die Erde. Keiner hatte einen erkennbaren Einfluss auf das Klima der Erde, außer dem Chicxulub-Einfluss, der vor 66 Millionen Jahren einen Teil Mexikos verdampfte und die Dinosaurier tötete., Computermodellierung legt nahe, dass Chicxulub genug Staub und Schwefel in die obere Atmosphäre gesprengt hat, um das Sonnenlicht zu verdunkeln und die Erde um mehr als 20 Grad Celsius zu kühlen und gleichzeitig die Ozeane anzusäuern. Der Planet brauchte Jahrhunderte, um zu seiner Temperatur vor dem Aufprall zurückzukehren und sich aufgrund von Kohlendioxid in der Atmosphäre aus verdampftem mexikanischem Kalkstein um weitere 5 Grad Celsius zu erwärmen.
Wie oder ob vulkanische Aktivität in Indien etwa zur gleichen Zeit wie die Auswirkungen verschärft den Klimawandel und Massensterben bleibt umstritten.,
Evolutionäre Veränderungen
Magnitude: Hängt vom Ereignis ab; etwa 5 Grad Celsius Abkühlung im späten Ordovizium (vor 445 Millionen Jahren)
Zeitrahmen: Millionen von Jahren
Gelegentlich hat die Entwicklung neuer Arten von Leben den Thermostat der Erde zurückgesetzt. Photosynthetische Cyanobakterien, die vor etwa 3 Milliarden Jahren entstanden sind, haben zum Beispiel begonnen, den Planeten durch die Emission von Sauerstoff zu terraformieren. Als sie sich vermehrten, stieg der Sauerstoff schließlich vor 2, 4 Milliarden Jahren in der Atmosphäre an, während der Methan-und Kohlendioxidgehalt sank., Dies stürzte die Erde für 200 Millionen Jahre in eine Reihe von „Schneeball“ – Klimazonen. Die Evolution des Ozeanlebens, das größer als Mikroben ist, hat vor 717 Millionen Jahren eine weitere Reihe von Schneeballklimata ausgelöst — in diesem Fall, weil die Organismen begannen, Detritus in den tiefen Ozean zu regnen, Kohlenstoff aus der Atmosphäre in den Abgrund zu exportieren und ihn schließlich zu begraben.,
Als sich die frühesten Landpflanzen etwa 230 Millionen Jahre später in der ordovizischen Zeit entwickelten, begannen sie, die terrestrische Biosphäre zu bilden, Kohlenstoff auf Kontinenten zu vergraben und Landnährstoffe zu extrahieren, die in die Ozeane gespült wurden, was auch das Leben dort förderte. Diese Veränderungen haben wahrscheinlich die Eiszeit ausgelöst, die vor etwa 445 Millionen Jahren begann. Später, in der devonischen Zeit, reduzierte die Entwicklung der Bäume Kohlendioxid und Temperaturen weiter und verschwörte sich mit dem Bergbauwesen, um die paläozoische Eiszeit einzuleiten.,
Große magmatische Provinzen
Magnitude: Um 3 bis 9 Grad Celsius Erwärmung
Zeitrahmen: Hunderttausende von Jahren
großflächige Überschwemmungen von Lava und unterirdischem Magma, die als große magmatische Provinzen bezeichnet werden, haben viele Massensterben der Erde ausgelöst. Diese magmatischen Ereignisse lösten ein Arsenal von Killern aus (einschließlich saurem Regen, saurem Nebel, Quecksilbervergiftung und Zerstörung der Ozonschicht) und erwärmten gleichzeitig den Planeten, indem er große Mengen Methan und Kohlendioxid schneller in die Atmosphäre drückte, als der Wetterthermostat verarbeiten konnte.,
Am Ende des Perm-Ereignisses vor 252 Millionen Jahren, das 81% der Meeresarten auslöschte, zündete unterirdisches Magma sibirische Kohle an, trieb atmosphärisches Kohlendioxid auf 8.000 Teile pro Million und erhöhte die Temperatur zwischen 5 und 9 Grad Celsius. Das kleinere paläozän-Eozän-thermische maximale Ereignis vor 56 Millionen Jahren kochte Methan in nordatlantischen Ölvorkommen und trichterte es in den Himmel, erwärmte den Planeten um 5 Grad Celsius und versauerte den Ozean; Alligatoren und Palmen blühten anschließend an arktischen Ufern., Ähnliche Freisetzungen fossiler Kohlenstoffablagerungen ereigneten sich in der Endtrias und im frühen Jura; Globale Erwärmung, tote Zonen des Ozeans und Versauerung des Ozeans führten dazu.
Wenn irgendetwas davon vertraut klingt, liegt es daran, dass menschliche Aktivitäten heute die gleichen Auswirkungen haben.
Wie ein Forscherteam, das das End-Trias-Ereignis untersuchte, im April in Nature Communications schrieb: „Unsere Schätzungen deuten darauf hin, dass die Menge an CO2, die jeder magmatische Impuls in die End-Trias-Atmosphäre injiziert, vergleichbar ist mit der Menge an anthropogenen Emissionen, die für das 21.”