Peter Tucker
0 
4417
329
Masivní tektonické srážky v tropech mohly způsobit poslední tři velké ledové doby na Zemi.
Před každým z těchto období ledu nové výzkumné objevy, kolize mezi kontinenty a ostrovními oblouky vybudovaly dlouhé řetězy hor v tropických zeměpisných šířkách. Tyto hory možná připravily půdu pro chladné klima: Jak erodovaly do moří, změnily by chemii oceánu tak, aby mohla absorbovat více uhlíku z atmosféry. Protože se atmosférické uhlíkové pasti zahřívají, méně uhlíku v nebi se promítá do nižších teplot, což umožňuje vytváření ledových plátů a ledovců.
„Mohlo by to poskytnout jednoduchý tektonický proces, který vysvětluje, jak Země vstupuje a vystupuje z období ledovců,“ řekl spoluautor studie Oliver Jagoutz, profesor geologie na Massachusetts Institute of Technology. [Země je 8 největších tajemství]
Stručná historie ledu
Během doby phanerozoic, která trvá přes 540 milionů let, byla Země bez ledu 75 procent času, a to i na severním a jižním pólu. Ale planeta také viděla tři ledová období nebo doby ledové, kdy existovaly alespoň některé trvalé ledové pláty. První byl v pozdním ordovickém období, před 455 miliony až 440 miliony let, kdy se první čelist ryby vyvíjela. Druhý byl v Permokarbonu, před 335 miliony až 280 miliony let, ve věku obojživelníků a divokých plazů podobných savcům, jako je dimetrodon. Konečná doba ledová právě probíhá. Začalo to asi před 35 miliony let, kdy se poprvé vytvořily antarktické ledové pláty.
Menší pokroky v ledovci, stejně jako doba ledová, která skončila před asi 11 700 lety, nejsou předmětem této studie. Krátký pokrok a ústup ledovců nastal kvůli změnám na oběžné dráze Země, které přerozdělují sluneční teplo, řekl Jagoutz. Zneklidňující otázkou je, proč má Země ledová období, období.
"Vypadá to, že klimatický stav, ve kterém se Země ráda nachází, je teplejší než dnes a tato období zaľadnění jsou neobvyklá," řekl Jagoutz. "A pokud jsou neobvyklé, musí se stát něco konkrétního."
Kolize a eroze
Jagoutz a jeho kolegové věří, že „něčím specifickým“ je vytvoření horských řetězců v tropech.
Na první začervenání by se mohlo zdát divné, že tropické hory by mohly vytvořit dobu ledovou. Atmosféra, oceány a země jsou však spojeny. Kontinentální kůra obsahuje vysoce silikátové minerály. Když tyto křemičité těžké kameny erodují a rozpouští se v oceánech, dělají mořskou vodu zásaditější nebo zásaditější. Oxid uhličitý z atmosféry se v této alkalické mořské vodě snadno rozpustí. Čím je to alkaličtější, tím více uhlíku dokáže oceán držet.
V současnosti lidské využití fosilních paliv překonává schopnost oceánu držet uhlík. Za posledních 200 let se mořská voda stala o 30 procent kyselejší. Před miliony let mohly obrovské události v oblasti horských staveb udělat pravý opak a učinit oceán zásaditějším. Zejména tropické hory by tuto práci provedly efektivně. Tropy jsou mokré, takže k erozi dochází rychle a skály tlačené tropickou tektonikou jsou bohaté na snadno rozpustný hořčík a vápník.
Myšlenka, že tropická eroze mohla ovlivnit klima, nebyla nová, ale Jagoutz a jeho tým jako první shromáždili databázi všech geologických záznamů těchto hlavních tektonických srážek a porovnali je se zahájením doby ledové. Zjistili, že přes phanerozoiku se délka aktivních kolizních oblastí mezi oceánskými a kontinentálními deskami - nazývanými „stehy“ - pohybovala od nuly do 18 640 mil (30 000 km). Každému z hlavních ledových věků předcházel vrchol v délce těchto aktivních kolizí v tropech, když byly stehy dlouhé mezi 6 214 mil a 18 640 mil (10 000 až 30 000 km).
"Pokaždé, když jsi měl ledovou dobu, měl jsi v tropech zvětšenou délku stehu," řekl Jagoutz.
Geologický čas
Geologické stopy, které tyto starodávné srážky zanechávají, se nazývají ophiolity, což jsou oceánské sopečné horniny, které se vrhají na kontinentální kůru. Vědci neviděli žádné z těchto opiolitických extrémů v době, kdy Země nebyla ledová. A na ochlazování planety se zdálo, že záleží na oftalmech v tropech nebo v oblastech pod 20 stupňů zeměpisné šířky..
Existují i jiné teorie, proč má Země ledová období, řekl Jagoutz, jmenovitě to, že vulkanická aktivita se mění a pumpuje do atmosféry více či méně uhlíku. Údaje o historii sopečnosti se však vždy neshodují s ledovcovými obdobími, a teorie sopky neposkytuje žádné dobré vysvětlení, proč by se doba ledové neměla zastavit stejně jako začít. Tektonické vysvětlení to dělá dobrou práci: Jakmile horské řetězce bohaté na vápník a hořčík buď zcela erodují, nebo se přes kontinentální drift přesouvají ven z tropů, jejich účinek na klima zmizí a Země se vrátí do svého typického, zoufalého stavu..
Jagoutz a jeho kolegové požádali o grant Národní vědecké nadace k dalšímu prozkoumání jejich teorie. Ať už je to správné nebo špatné, tropické hory nezachrání lidstvo před umělou změnou klimatu v dohledné době. K tomuto procesu budování hor dochází po miliony let, řekl Jagoutz a má jen málo společného s variantami, které určují, zda je například Miami obývatelný nebo zaplavený stoupajícím mořem. Někteří vědci však přemýšleli o geoinženýrských systémech, které rozmělňují horniny bohaté na vápník nebo hořčík a šíří je v tropických oceánech, řekl nebo vstřikoval oxid uhličitý do podobných hornin.
"Lidé chtějí použít tento přirozeně se vyskytující proces, aby pomohli s člověkem způsobenou změnou klimatu, [ale [s ním je spousta problémů, jako jak se vám tento proces ubírá v časovém rámci, které je pro člověka relevantní?" Řekl Jagoutz. "To je velmi obtížné."
Výzkum se dnes objevuje (14. března) v časopise Science.
- 7 způsobů, jak se Země mění v mrknutí oka
- Kvíz Země: Tajemství Modrého mramoru
- Infographic: od nejvyšší hory po nejhlubší oceánský příkop
Původně publikováno dne .