Snabba och voluminösa vulkanutbrott för cirka 252 miljoner år sedan kan kopplas till en massutrotningshändelse. från www.shutterstock.com, CC BY-ND

Alla håller på att minska vårt koldioxidavtryck, nollutsläpp, plantera hållbara grödor för biodiesel etc. Är det sant vad internetpostarna säger att ett vulkanutbrott under några veckor kommer att göra alla våra ansträngningar ogiltiga?

Påskottet till denna fråga är förståeligt. Naturens krafter är så kraftfulla och fungerar i en sådan storlek att mänskliga ansträngningar att påverka vår planet kan verka meningslösa.

Om ett vulkanutbrott kan förändra vårt klimat i en sådan grad att vår värld snabbt blir ett "ishus" eller "värmehus", kanske våra ansträngningar för att mildra antropogena klimatförändringar är ett slöseri med tid?

För att besvara denna fråga måste vi undersöka hur vår atmosfär bildades och vilka geologiska bevis finns för vulkaniskt framkallade klimatförändringar. Vi måste också titta på nyligen gjorda data som jämför järnvägs- och mänskliga växthusgasutsläpp.

Det finns bevis för katastrofala klimatförändringar från mycket stora, utdragna vulkanutbrott i den geologiska journalen. Men på senare tid har vi lärt oss att vulkanutsläpp kan leda till kylning på kort sikt och uppvärmning på längre sikt. Och beviset för mördare är att utsläppen av växthusgaser från människa överträffar mycket från vulkanisk aktivitet, särskilt sedan 1950.

Smide Jordens atmosfär

Låt oss gå tillbaka till de första principerna och titta på där vår atmosfär kom ifrån. Jorden är 4.56 miljarder år gammal. Den gemensamma konsensus är att jordens atmosfär är resultatet av tre huvudprocesser:

1. rester av primitiella solnebula-gaser från tidpunkten för den tidigaste planetbildning

2. utgasning av jordens inre från vulkaniska och relaterade händelser

3. produktion av syre från fotosyntes.

Det har också bidragit över tid från kometer och asteroidkollisioner. Av dessa processer är intern planetavgasning den viktigaste atmosfärgenererande processen, särskilt under den första av fyra aon i jordens historia, heta Hadean.

Vulkanutbrott har bidragit till denna process sedan dess och tillhandahållit huvuddelen av vår atmosfär och därför klimatet i vår atmosfär.

Nästa är frågan om vulkanutbrott och deras inflytande på klimatet. Jordens klimat har förändrats under geologisk tid. Det har varit perioder med en isfri "hothouse Earth". Vissa hävdar att havsnivån var 200 till 400 meter högre än idag och en betydande del av jordens kontinenter sjönk under havsnivån.

Vid andra tillfällen, under en "snöboll jorden”, Vår planet var täckt av is även vid ekvatorn.

Vilket bidrag har vulkanutbrott till denna klimatvariation? Som ett exempel på ett stort inflytande kopplar vissa forskare massutrotningar till stora vulkanutbrott.

Den mest kända sådana föreningen är utbrottet av vulkaner som producerade Sibiriska fällor. Detta är en stor region med tjocka vulkaniska bergsekvenser, cirka 2.5 till 4 miljoner kvadratkilometer, i ett område i Rysslands östra provinser. Snabba och voluminösa vulkanutbrott för cirka 252 miljoner år sedan släppte tillräckliga mängder sulfat-aerosoler och koldioxid för att utlösa vulkaniska vintrar med kort varaktighet och klimatuppvärmning under lång tid under tio tusentals år.

Siberian Trap-utbrott var ett kausal faktor i jordens största händelse av massutrotning (i slutet av Permian-perioden), då 96% av jordens marina arter och 70% av landets liv upphörde att existera.

Naturliga klimatförändringar under 100 miljoner år

Geologiska bevis tyder på att naturliga processer verkligen kan förändra jordens klimat radikalt. Senast (i geologiska termer) har havsbottenvatten under de senaste 100 miljoner åren svalnat, havsnivån sjunkit och isen har kommit framåt. Inom denna period har det också förekommit trollformler från en varmare jord, sannolikt orsakad av (naturliga) snabba utsläpp i växthusgaser.

Homo sapiens har utvecklats under de senaste miljoner åren i stort sett under en istid då upp till två kilometer tjocka isark täckte stora områden på de norra kontinenterna och havsnivån var över 100 meter lägre än idag. Denna period avslutades för 10,000 XNUMX år sedan när vår moderna interglacial varmare period började.

Astronomiska cykler som leder till klimatvariationer är välkända - till exempel Milankovitch-cyklerna, som förklarar variationer i jordens omloppsbana runt solen, och den periodiska nickningen / svängningen av vår jordaxel. Alla de geologiska och tektoniska orsakerna till denna allmänna jordkylning på längre sikt är mindre välkända. Hypoteser inkluderar bidrag från vulkaner och processer kopplade till uppkomsten av Himalaya och Tibet (från 55 miljoner år sedan).

Specifika vulkanutbrott och klimatpåverkan

Forskare har studerat specifika vulkanutbrott och klimatförändringar. Montera Pinatubo (Filippinerna) producerade ett av de större utbrotten under senare tid 1991 och släppte 20 miljoner ton svaveldioxid och aska partiklar i stratosfären.

Dessa större utbrott minskar solstrålningen som når jordens yta, lägre temperaturer i den lägre troposfären och förändrar atmosfäriska cirkulationsmönster. För Pinatubo sjönk globala troposfäriska temperaturer med upp till 4 ° C, men vintrarna på norra halvklotet värmdes.

Vulkaner bryter ut en blandning av gaser, inklusive växthusgaser, aerosoler och gaser som kan reagera med andra atmosfäriska beståndsdelar. Atmosfäriska reaktioner med vulkaniska gaser kan snabbt producera ämnen som svavelsyra (och relaterade sulfater) som fungerar som aerosoler och kyler atmosfären.

Långsiktiga tillsatser av koldioxid har värmande effekter. Vulkanutbrott i större skala, vars askmoln når stratosfäriska nivåer, har de största klimatpåverkan: ju större och mer långvarig utbrottperioden är, desto större är effekterna.

Dessa typer av utbrott anses ha varit en delvis orsak till Little Ice Age-perioden, en global kylningshändelse på cirka 0.5 ° C som varade från 15-talet till slutet av 19-talet. Supervulkaner som Yellowstone (USA), Toba (Indonesien) och Taupo (Nya Zeeland) kan teoretiskt sett producera mycket stora volymutbrott som har betydande klimatpåverkan, men det råder osäkerhet om hur länge dessa utbrott påverkar klimatet.

Det kanske starkaste beviset för att svara på om våra (mänskliga) utsläpp eller vulkaner har ett starkare inflytande på klimatet ligger i omfattningen av produktion av växthusgaser. Sedan 2015 har de globala antropogena koldioxidutsläppen varit mellan 35 och 37 miljarder ton per år. Årliga vulkaniska CO₂-utsläpp är cirka 200 miljoner ton.

Under 2018 var antropogena CO₂-utsläpp 185 gånger högre än vulkanutsläpp. Detta är en häpnadsväckande statistik och en av faktorerna som övertalar vissa geologer och naturvetare att föreslå en ny geologisk epok som kallas antropocen i erkännande av att människor överskrider effekterna av många naturliga globala processer, särskilt sedan 1950-talet.

Det finns bevis för att vulkaner har starkt påverkat klimatet på geologiska tidsskalor, men särskilt sedan 1950 Homo sapiens som har haft den överlägset största påverkan på klimatet. Låt oss inte ge upp våra ambitioner om minskning av CO₂-utsläpp. Vulkaner kanske inte räddar dagen.

Om författaren

Michael Petterson, professor i geologi, Auckland tekniska högskola

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Klimatförändring: Vad alla behöver veta

av Joseph Romm
Den väsentliga grunden för vad som kommer att bli den avgörande frågan om vår tid, Klimatförändring: Vad alla behöver veta är en tydlig överblick över vetenskapens, konflikterna och konsekvenserna av vår uppvärmningsplan. Från Joseph Romm, chefvetenskapliga rådgivare för National Geographic's År av Living Dangerously serier och en av Rolling Stone's "100-personer som förändrar Amerika" Klimatförändring erbjuder användarvänliga, vetenskapligt stränga svar på de svåraste (och oftast politiserade) frågorna kring vilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar och nuvarande fara för civilisationen". Finns på Amazon

Klimatförändring: Vetenskapen om global värme och vår energi Framtidens andra utgåvan Edition

av Jason Smerdon
Denna andra upplagan av Klimatförändring är en tillgänglig och omfattande guide till vetenskapen bakom global uppvärmning. Exklusivt illustrerad, texten riktas mot studenter på olika nivåer. Edmond A. Mathez och Jason E. Smerdon ger en bred, informativ introduktion till vetenskapen som ligger till grund för vår förståelse av klimatsystemet och effekterna av mänsklig aktivitet på uppvärmningen av vår planet.Mathez och Smerdon beskriver rollerna som atmosfären och havet spela i vårt klimat, introducera begreppet strålningsbalans och förklara klimatförändringar som inträffade tidigare. De beskriver också de mänskliga aktiviteter som påverkar klimatet, som växthusgas och aerosolutsläpp och avskogning samt effekterna av naturfenomen.  Finns på Amazon

Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs använder text och arton hands-on-aktiviteter att förklara och undervisa vetenskapen om global uppvärmning och klimatförändringar, hur människor är ansvariga och vad som kan göras för att sakta eller stoppa graden av global uppvärmning och klimatförändringar. Denna bok är en komplett, omfattande guide till ett viktigt miljöämne. Ämnen som omfattas av denna bok är: hur molekyler överför energi från solen för att värma atmosfären, växthusgaser, växthuseffekten, den globala uppvärmningen, den industriella revolutionen, förbränningsreaktionen, återkopplingsslingorna, förhållandet mellan väder och klimat, klimatförändringar, kolsänkor, utrotning, kolavtryck, återvinning och alternativ energi. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.