Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Eru líkur á að ísöld eða annars konar hamfarir sem eyða öllu lífi á jörðu komi aftur?

Svo spáði spaks manns vör að allt sem hefur gerst, geti gerst aftur og muni gera það. Þær hamfarir hafa að vísu ekki orðið að allt líf hafi eyðst, en komi til þess er því miður líklegast að það verði af manna völdum en ekki náttúrunnar. Ekki er langt síðan margir lifðu í stöðugum ótta við kjarnorkustyrjöld stórveldanna, sem sögð eru eiga nógar atómsprengjur til að eyða jörðinni mörgum sinnum. Nú steðjar hins vegar að lífríkinu nýr háski og alvarlegur, fylgifiskur kolefnisbruna, sem segir frá hér að neðan.

Mestu hamfarir, og sem næst komust því að eyða öllu lífi síðustu 600 milljón árin, urðu á perm, fyrir um 250 milljón árum þegar yfir 90% allra ættkvísla urðu aldauða, og á mörkum krítar og tertíer fyrir 62 milljón árum þegar rúmlega 70% ættkvísla dóu út, þeirra á meðal risaeðlurnar frægu. Jarðsagan sýnir að slíkar hamfarir, að vísu mismiklar, verða á um 30 milljón ára fresti, og hefur verið rakið til árekstra loftsteina við jörðina. Slíkar hamfarir verða vafalítið í framtíðinni, nema þá að tækni mannanna dugi til að bægja slíkum vágestum frá sem stórir loftsteinar eru.

Hvað ísaldir varðar eru meiri líkur en minni taldar á því að við lifum á hlýskeiði ísaldar og að nú væri hafið ennþá eitt kuldaskeið ef ekki hefðu komið til mannanna verk: akuryrkja og búfjárrækt, skógeyðing og loks iðnbyltingin (sjá mynd hér fyrir neðan). Í borkjörnum úr ísbreiðu Suðurskautslandsins hafa menn getað mælt hita og styrk gróðurhúsalofttegunda 800 þúsund ár aftur í tímann og þannig borið saman þróun loftslags á fyrri hlý- og kuldaskeiðum. (Sjá svar við Hver er munurinn á ísöld og kuldaskeiði?). Á myndinni hér að neðan sýnir bláa línan hitann síðustu 9000 árin eins og hann þróaðist á fyrri hlýskeiðum og hefði væntanlega þróast hefðu áhrif manna ekki komið til. Rauði ferillinn sýnir hins vegar þróunina eins og hún hefur orðið, og lengst til hægri afleiðingar iðnbyltingarinnar og „orkusóunar“ 20. aldar. Lárétta brotalían sýnir upphaf jöklunar sem að óbreyttu hefði hafist fyrir 5000 árum.

Loftslag (hiti) í 9000 ár. Rauði ferillinn sýnir þróun hitastigs frá ísaldarlokum, bláa línan hitann eins og hann hefði þróast án áhrifa mannkynsins, og lárétt, svört brotalína hita sem leiðir til upphafs kuldaskeiðs.

Samkvæmt þessu hefur mannkyninu óviljandi tekist að afstýra ísöld, að minnsta kosti um sinn, sem greinilega verður að teljast jákvætt, en fleira hangir á spýtunni: vaxandi styrkur CO2 í andrúmsloftinu (sjá mynd neðst í svarinu) sýrir sjóinn og gerir skeldýrum og kóröllum æ erfiðara að mynda kalkskeljar sínar.

Í jarðefnafræði er talað um lindir (e. sources) og svelgi (e. sinks) í eilífri hringrás efnanna í náttúrunni. Helstu lindir CO2 eru útgufun frá eldfjöllum og jarðhitasvæðum, auk bruna jarðefna, en svelgirnir eru myndun kalksteins (CaCO3), kola og olíu. Árstíðabundnar sveiflur í styrk CO2 í andrúmsloftinu (2. mynd) stafa af því að mikið kolefni binst í gróðri og svifi á sumrin en losnar aftur þegar gras og lauf fellur á haustin. Vaxandi styrkur CO2 er hins vegar afleiðing þess að meira bætist af þessari lofttegund í andrúmsloftið en náttúrleg ferli ráða við að binda.

Nú stefnir semsagt í það að annar helsti svelgur CO2 lokist, myndun kalksteins, en með ótæpilegum bruna kola og olíu hefur hinn svelgurinn breyst í öfluga lind. Í stuttu máli leysist CO2 í sjó og ferskvatni og myndar kolsýru, H2CO3 samnber jöfnuna hér að neðan.

\[H_{2}O + CO_{2} = H_{2} CO_{3}=H^{+}+HCO_{3}^{-}\]

(HCO3- er bíkarbónat; hvörfin ganga til hægri með hækkandi hlutþrýstingi koltvísýrings, pCO2)

Styrkur sýrunnar er háður hlutþrýstingi CO2 í andrúmsloftinu (pCO2), sem berlega hefur komið fram í aukinni efnaveðrun kalksteinsbygginga og marmarastytta í borgum af völdum útblásturs frá bílum og kolareyk. Kolsýran leysir semsagt upp bergið ofan sjávarmáls samkvæmt eftirfarandi jöfnu:

\[CaMgSi_{2}O_{6}+ 4 CO_{2}+ 2 H_{2}O = 2 SiO_{2} + 4 HCO_{3}^{-} + Ca^{2+} + Mg^{2+}\]

          (berg)                (kolsúrt regn)               (efni í lausn)

Vatnsföll bera hin uppleystu efni til sjávar. Þar taka skeldýr og kórallar við og binda bíkarbónatið í kalkskeljar sínar:

\[Ca^{2+} + 2 HCO_{3}^{-} = CaCO_{3} + CO_{2} + H_{2}O \]

(ein kalsín-jón binst tveimur bíkarbónat-jónum og myndar kalsít en losar eina CO2-sameind). Í kóralrifjum binst magnesín (Mg) í dólómíti, CaMg(CO3)2 neðan við um 250 m dýpi í sjónum).

Í lok janúar 2009 sendi nefnd 155 haffræðinga frá 26 löndum frá sér álit þar sem varað er við því að sýring sjávar sé farin að ógna lífríki sjávar og fæðukeðjunni almennt. Sjórinn hafi sýrst um 30% síðan á 17. öld, og breytingin sé svo skyndileg að alvarlegar afleiðingar fyrir lífríkið séu óumflýjanlegar. Sjórinn gleypir um fjórðung þess CO2 sem bætist í andrúmsloftið og engin lausn er á vandanum önnur en sú að hefta útstreymið. Um miðja öldina verður kóröllum orðið ólíft í hafinu og kóralrif farin að leysast upp.

Stutta svarið við spurningunni er því það, að við lifum nú upphaf hamfara sem kunni að eyða miklu af lífríki jarðar, en þær eru af manna völdum en hvorki ísaldar né loftsteina.

Styrkur CO2 í andrúmsloftinu síðan 1960, mældur í rannsóknastöðinni á eldfjallinu Mauna Loa, Hawaii.

Myndir:

  • Loftslag í 9000 ár: W.F. Ruddiman (2007): The early anthropogenic hypothesis: Challenges and responses. Reviews of Geophysics, 45, bls. 1-37. (útg. American Geophysical Union).
  • Styrkur CO2: NOAA Earth System Research Laboratory. Sótt 11. 2. 2009.

Útgáfudagur

13.2.2009

Spyrjandi

Sólborg Erla Ingvarsdóttir

Höfundur

Sigurður Steinþórsson

prófessor emeritus

Tilvísun

Sigurður Steinþórsson. „Eru líkur á að ísöld eða annars konar hamfarir sem eyða öllu lífi á jörðu komi aftur?“ Vísindavefurinn, 13. febrúar 2009. Sótt 21. nóvember 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=746.

Sigurður Steinþórsson. (2009, 13. febrúar). Eru líkur á að ísöld eða annars konar hamfarir sem eyða öllu lífi á jörðu komi aftur? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=746

Sigurður Steinþórsson. „Eru líkur á að ísöld eða annars konar hamfarir sem eyða öllu lífi á jörðu komi aftur?“ Vísindavefurinn. 13. feb. 2009. Vefsíða. 21. nóv. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=746>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Bankað í við

Það er algengur og útbreiddur hjátrúarsiður, einkum meðal kristinna manna, að banka undir eða á viðarborð eða snerta tré, t.d. eftir að menn hafa sagt eitthvað ógætilegt. Þessi siður á líklega rætur að rekja til þeirrar helgi sem hvílir á krossi Krists eða til annarrar tiltrúar á tré, enda er trjádýrkun af ýmsu tagi ævagömul.