A kontinens felszaporodása hozzájárulhat az éghajlat felmelegedéséhez • Vladislav Strekopytov • Tudományos hírek a "Elemekről" • Geológia, éghajlat

A kontinentális rifting hozzájárulhat az éghajlat felmelegedéséhez

Ábra. 1. A kontinentális szakadási rendszer fejlődési fázisai: egy – a kontinentális riftelés kezdeti szakasza: a mély szakadás, a vulkanizmus, és sok CO2; b – a középső részén kifinomult kontinentális kéreggel rendelkező szakadék völgyének kialakulása; a – a lineáris tengert a középen található óceáni kéreg felállításával; d – az óceán színpadán a középső óceán gerincének központjában kialakult állapot. Vékony nyíllal piros háttér a köpeny anyag felfelé mutatója látható, félkövér nyilak – a litoszferikus lemezek mozgásának iránya. Kép a webhelyen sailorsgogreen.blogspot.ru

CO koncentráció2 a légkörben – a Föld éghajlatát befolyásoló egyik kulcsfontosságú tényező, mivel ennek a fő üvegházhatású gáznak a növekedése globális felmelegedést eredményez. A Föld szárazsága több nagyságrenddel több szénatomot tartalmaz, mint az összes külső héja (atmoszféra, hidrosféra, talajréteg és az egész bioszféra, beleértve az antropogén komponenst) együtt, és a kontinentális pusztítások zónáiban aktív kibocsátás2. A tudósok az elmúlt 200 millió év során nyomon követik a Föld felfordulásának rekordját, és megállapítják, hogy a rendszerváltozások kialakulásának legnagyobb időtartama megegyezik a globális felmelegedéssel. Véleményük szerint a mély gáztalanítás a CO felszabadítása.2 a Föld mélyéről – komolyan befolyásolhatja a hosszú távú éghajlatváltozást a bolygón.

A szén-dioxid fő forrása (CO2) a köpenytől a Föld felszínéig – a litoszferikus lemezek határai, mivel a litoszféra integritása zavarba e zónákban van. A szomszédos lemezek ütköznek egymással (konvergens határ), elmozdulhatnak egymástól (divergens határ), vagy párhuzamosan mozoghatnak a határon (ebben az esetben transzformációs hibák). A konvergens határok közé tartoznak a klasszikus szubdukciós zónák az aktív kontinentális peremeken, ahol az óceáni lemez a kontinentális, az obduction területei alá süllyed, ahol az óceáni lemez részben a kontinens széléig mozog, vagy ütközési zónák, ahol két kontinentális lemez ütközik. A divergens határok közé tartozik elsősorban az óceánközi gerincek zónái, ahol a lemezek egymástól eltérnek, és a lemezek egymástól való elmozdulása során keletkező tér tele van bazaltolvadékkal, és új óceáni kéreg keletkezik. Az óceán közepén elhelyezkedő gerincek, a világ legnagyobb szakadási zónái, globálisan lineárisan megnyújtott tektonikus szerkezetek, amelyekben a héja megszakad a nyújtás vagy a hosszirányú mozgás következtében.A nagy szétválogató rendszerek kialakulásának oka az anyag emelkedő konvektív áramlása a köpenyben.

Ábra. 2. Kelet-afrikai Rift-rendszer, beleértve a Vörös-tengert és a Jordán-völgyet. Ábra a q-files.com oldalról

A liftek a szárazföldön vannak. Ha egy konténensre rakják fel a rendszert, majd belülről elmozdulnak (ezt a folyamatot kontinentális szitálásnak nevezik), az óceáni kéreg megnyitásához és az új óceán kialakulásának kezdetéhez vezet (1.

A megkönnyebbülésben lévő kontinentális szakadékok lineárisan hosszúkás mélyedésekkel vannak rögzítve, részben vízzel (tengerek, tavak, folyók) töltve. A legnagyobb kortárs kontinentális szakadék a Kelet-afrikai Rift (Great Rift Valley), amely Dél-Kelet-Etiópiától délkeletre délkeletre, kelet-afrikai Mozambik központjáig terjed. A Nagy-Afrikai Tavak lánca rajta van (2. Észak felé a kelet-afrikai szakadék folytatódik a Vörös-tenger medencéjével, amelynek kialakulása viszonylag nemrégiben kezdődött (25 millió évvel ezelőtt), amikor a kontinentális lemezen kialakult repedés és óceáni kéreg kezdett kialakulni. Jelenleg a Vörös-tenger partjai különböző irányokban eltérőek, évi 1 cm-es sebességgel.Napjaink kisebb kontinentális részei a Baikal-tó (Baikal-tó, Barguzinskaya, Upper Charskaya medencék stb.), Az Egyesült Államok halálvölgye és a Rajna-völgy Közép-Európában.

A kontinentális szakadékok zónáiban a Föld kéregje egészen a köpenyig terjed, és elmozdul, új csatornák nyílnak fel a köpeny anyagának bevitelére. És az első gázfázis a felszínre rohan. Ma jelentős mennyiségű CO2, amelyet a mély gáztalanítás eredményeként szabadítanak fel, a kontinentális pihentető zónákra korlátozódik (3. Így feltételezhető, hogy a kontinentális rift rendszerek térbeli és időbeli alakulása, valamint az óceánok megnyitásának ezzel kapcsolatos folyamata a geológiai történelemben a szén-dioxid és az éghajlatváltozás áramlását befolyásolta, bizonyos időszakokban, ahol a kontinensek szétválásának folyamata, amely a kontinensek széteséséhez vezetett, sokkal erősebb volt, mint most. Nem világos, hogy az ilyen folyamatok aktiválása összefüggésben állt – a tudósok között nincs egyetértés ebben a kérdésben. Csak világos, hogy a bolygónk élete során a felszínén lévő kontinensek néha összefonódtak a nagy megakonttenségek kialakulásával, majd ismét megosztottak.

Ábra. 3. A Fumarolok, az iszapvulkánok (az előtérben) és a gejzírok a forró gázok aktív felszabadulásának külső megjelenési formái a Nagy Rift-völgy mélyén (Észak-Etiópia). Fotó © Vladislav Strekopytov

A németországi és ausztráliai tudósok egy csoportja, Sascha Brune a Potsdami Helmholtz Földkutató Központtól (GFZ Helmholtz Center Potsdam) az elmúlt 200 millió év során elemezte a kontinentális szakadási rendszerek hosszát, és két fokozatosan megnövelt szakadási időszakot tár fel – 160-100 millió év (Pangea szétesése) és az 55 millió évig terjedő időszakra. A kutatási eredmények a folyóiratban megjelentek Természetföldtudomány.

Az elemzéshez a szerzők két adatcsoportot használtak: a számítógépes szimulációval és az általános geológiai adatokkal (tektonika és a kőzetképzõdések elemzése) elvégzett tektonikai rekonstrukciós adatok. Az eredményeket az 1. ábrán mutatjuk be. 4.

Ábra. 4. A kontinentális pusztítások elhelyezési sémája és aktiválási ideje: egy – a tektonikus rekonstrukciók elemzése alapján; b – geológiai adatok alapján. Ábra a tárgyalt cikkből Természetföldtudomány

A GEOCARBSULF digitális szénciklus modelljével és az alternatív modellekkel (R14 és R14 ', valamint vdM14) kapott eredmények összehasonlításakorhogy az aktív kontinentális riftelés azonos időszakai egybeesnek az üvegházhatás két időszakával, amikor a CO-koncentrációk2 a légkörben háromszor nagyobbak voltak, mint most (5. Innen a szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy a CO2 a kontinentális szétválás időszakában a kontinentális szakadék időszakában az üvegházhatást váltotta ki, ami a globális felmelegedésben kifejezett tartós éghajlatváltozást okozta.

Ábra. 5. A kontinentális pusztítások és a CO tartalom teljes hosszának összehasonlítása2 a Föld légkörében 200 millió évvel ezelőtt – a jelenben: egy: L1 – a kontinentális puszták teljes hosszának összesített diagramja (a tektonikai rekonstrukciók és a geológiai adatok alapján); Az L2 a földtani adatokon alapuló kontinentális törtek teljes hossza. A kontinentális puszta (több mint 40 000 km) időtartamának maximális hossza a Pangea összeomlásának időszakára esik. Jobb a CO-kibocsátás mérték.2 a kontinentális átszúrás zónáiban (millió tonna évente); b – CO tartalmi grafikon2 a Föld légkörében különböző digitális modellek alapján. Ábra a tárgyalt cikkből Természetföldtudomány

Annak ellenére, hogy a légkörben található szén, oxigén, kén és egyéb elemek globális ciklusa nagyszámú digitális modellje van, a legtöbbjük csak a legközelebbi időszakra terjed ki – több évig 800 ezer évvel ezelőtt. Ez az időintervallum lehetővé teszi a paleoatmoszféra elemeinek tartalmára vonatkozó közvetlen adatok beszerzését az Antarktisz és Grönland gleccsereiben fúrt lyukak jégmagjainak elemzése alapján. A hosszú távú digitális geokémiai modellek megépítése a földtani, ásványtani és paleobiológiai adatok teljes mennyiségének általános meghatározását igényli, figyelembe véve számos tényezőt – a fotoszintézis folyamatainak sebességétől különböző környezeti körülmények között az elemek izotópos frakcionálási sémáihoz. Ezért a hosszú távú geokémiai modellezés evolúciós módon fejlődik, ahogy maguk a modellek javulnak, és további tényezőket is tartalmaznak. A közelmúltig a globális CO ciklus legmegbízhatóbb digitális modellje2, Körülbelül2 és a ként a GEOCARBSULF modellnek tekintették, amely a Phanerozoic teljes időszakát lefedte (542 millió évvel ezelőtti napig), és 68 különböző paramétert vett figyelembe.A modellt Robert Berner amerikai tudós 2006-ban hozta létre a korábbi GEOCARB III modell alapján. Később bizonyos modellek bizonyos kritikákat vetettek alá, aminek következtében módosított verziói jelentek meg – az R14 és az R14 modelleket és a vdM14-et. Az utóbbi lehetőség figyelembe veszi a lemez tektonika és a CO gáztalanítás dinamikáját.2 a szubdukció és a közép-óceán gerincének zónáiban.

Figyelembe véve, hogy a szakadási zónák nemcsak a szén-dioxid, hanem egyéb köpenyt illékony anyagok, például a víz, a kén és a nitrogén számára is vezető csatornák, a szerzők által javasolt módszer alkalmazható a Föld atmoszférájának geológiai idő alatt kialakuló dinamikájának átfogó elemzésére.

Forrás: Sascha Brune, Simon E. Williams, R. Dietmar Müller. A kontinentális riftelés, a CO2 gáztalanítás és időjárási változás // Természetföldtudomány. 2017. V. 10. P. 941-946. DOI: 10,1038 / s41561-017-0003-6.

Vladislav Strekopytov


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: