Raske og voluminøse vulkanutbrudd for rundt 252 millioner år siden kan knyttes til en masseutryddelseshendelse. fra www.shutterstock.com, CC BY-ND

Alle pågår for å redusere vårt karbonavtrykk, nullutslipp, plante bærekraftige avlinger for biodiesel osv. Er det sant hva internettinnleggene sier at et vulkanutbrudd i noen uker vil gjøre all vår innsats ugyldig?

Påskuddet til dette spørsmålet er forståelig. Naturkreftene er så kraftige og opererer i en så stor størrelse at menneskelige anstrengelser for å påvirke planeten vår kan virke meningsløse.

Hvis ett vulkanutbrudd kan endre klimaet vårt i en slik grad at vår verden raskt blir et "ishus" eller et "drivhus", er kanskje vår innsats for å dempe menneskeskapte menneskeskapte klimaendringer bortkastet tid?

For å svare på dette spørsmålet må vi undersøke hvordan atmosfæren vår dannet seg og hvilke geologiske bevis det er for vulkansk indusert klimaendring. Vi må også se på nyere data som sammenligner vulkanske og menneskelige klimagassutslipp.

Det er bevis for katastrofale klimaendringer fra veldig store, langvarige vulkanutbrudd i den geologiske referansen. Men i nyere tid har vi lært at vulkanske utslipp kan føre til avkjøling på kort sikt og oppvarming på lengre sikt. Og beviset for morderen er at utslipp av klimagasser fra mennesker langt overgår mengden vulkansk aktivitet, særlig siden 1950.

Smi Jordens atmosfære

La oss gå tilbake til de første prinsippene og se på hvor atmosfæren kom fra. Jorden er 4.56 milliarder år gammel. Den vanlige konsensus er at jordas atmosfære er resultatet av tre hovedprosesser:

1. rester av eldgamle solnebula-gasser fra tiden for tidligste planetdannelse

2. avgassing av jordas indre fra vulkanske og relaterte hendelser

3. produksjon av oksygen fra fotosyntesen.

Det har også vært bidrag over tid fra kometer og asteroidekollisjoner. Av disse prosessene er indre planetavgassing den viktigste atmosfæregenererende prosessen, spesielt i løpet av den første av fire aeoner av jordas historie, het Hadean.

Vulkanutbrudd har bidratt til denne prosessen siden den gang og ga hovedparten av atmosfæren og derfor klimaet i atmosfæren.

Neste er spørsmålet om vulkanutbrudd og deres innflytelse på klima. Jordens klima har endret seg over geologisk tid. Det har vært perioder med en isfri "drivhusjord". Noen hevder at havnivået var 200 til 400 meter høyere enn i dag og en betydelig andel av jordas kontinenter var nedsenket under havoverflaten.

Andre ganger, i løpet av en "snøball Jorden”, Planeten vår var dekket av is selv ved ekvator.

Hvilket bidrag har vulkanutbrudd gitt til denne variasjonen i klima? Som et eksempel på en stor innflytelse knytter noen forskere masseutryddelser til store vulkanutbruddshendelser.

Den mest kjente slike foreningen er utbruddet av vulkaner som produserte Sibiriske feller. Dette er en stor region med tykke vulkanske bergsekvenser, rundt 2.5 til 4 millioner kvadratkilometer, i et område i Russlands østlige provinser. Raske og voluminøse vulkanutbrudd for rundt 252 millioner år siden frigjorde tilstrekkelige mengder sulfat-aerosoler og karbondioksid til å utløse vulkanske vintre med kort varighet og langvarig klimaoppvarming over en periode på 10 tusen år.

Sibiriske felleutbrudd var et årsaksfaktor i jordas største hendelse om masseutryddelse (på slutten av Perm-perioden), da 96% av jordens marine arter og 70% av det jordiske livet sluttet å eksistere.

Naturlige klimaendringer de siste 100 millioner årene

Geologiske bevis tyder på at naturlige prosesser faktisk kan endre Jordens klima radikalt. Senest (i geologiske termer) har havbunnsvannet de siste 100 millioner årene blitt avkjølt, havnivået falt og is har kommet frem. I løpet av denne perioden har det også vært trolldom fra en varmere jord, sannsynligvis forårsaket av (naturlige) raske utslipp i klimagasser.

Homo sapiens har utviklet seg i løpet av de siste million årene, stort sett i løpet av en istid da opptil to kilometer tykke islag dekket store områder på de nordlige kontinentene og havnivået var over 100 meter lavere enn i dag. Denne perioden ble avsluttet for 10,000 år siden da vår moderne interglacial varmere periode begynte.

Astronomiske sykluser som fører til klimavariasjoner er godt forstått - for eksempel Milankovitch-syklusene, som forklarer variasjoner i jordens bane rundt solen, og den periodiske nikkingen / svingen av jordas akse. Alle de geologiske og tektoniske årsakene til denne generelle jordkjølingen på lengre sikt er mindre godt forstått. Hypoteser inkluderer bidrag fra vulkaner og prosesser knyttet til fremveksten av Himalaya og Tibet (fra 55 millioner år siden).

Spesifikke vulkanutbrudd og klimapåvirkninger

Forskere har studert spesifikke vulkanutbrudd og klimaendringer. Pinatubo-fjellet (Filippinene) produserte et av de større utbruddene i nyere tid i 1991, og ga ut 20 millioner tonn svoveldioksid og askepartikler i stratosfæren.

Disse større utbruddene reduserer solstråling som når jordens overflate, lavere temperaturer i den nedre troposfæren og endrer atmosfæriske sirkulasjonsmønstre. For Pinatubo falt de globale troposfæriske temperaturene med opptil 4 ° C, men vintrene på den nordlige halvkule varmet.

Vulkaner sprenger en blanding av gasser, inkludert klimagasser, aerosoler og gasser som kan reagere med andre atmosfæriske bestanddeler. Atmosfæriske reaksjoner med vulkanske gasser kan raskt produsere stoffer som svovelsyre (og beslektede sulfater) som fungerer som aerosoler og avkjøler atmosfæren.

Langsiktige tilsetninger av karbondioksid har oppvarming. Større skalaer av vulkanutbrudd, der askeskyer når stratosfæriske nivåer, har de største klimatiske virkningene: jo større og mer forlenget utbruddstiden, desto større blir virkningene.

Disse typer utbrudd antas å ha vært en delvis årsak for Lille istid, en global avkjølingshendelse på omtrent 0.5 ° C som varte fra det 15. til slutten av 19-tallet. Supervulkaner som Yellowstone (USA), Toba (Indonesia) og Taupo (New Zealand) kan teoretisk sett produsere veldig store volumutbrudd som har betydelige klimapåvirkninger, men det er usikkerhet om hvor lenge disse utbruddene påvirker klimaet.

Det kanskje sterkeste beviset for å svare på om våre (menneskelige) utslipp eller vulkaner har sterkere innflytelse på klima ligger i omfanget av produksjon av klimagasser. Siden 2015 har de globale antropogene karbondioksidutslippene ligget på rundt 35 til 37 milliarder tonn per år. Årlige vulkaniske CO₂-utslipp ligger på rundt 200 millioner tonn.

I 2018 var menneskeskapte CO₂-utslipp 185 ganger høyere enn vulkanutslipp. Dette er en forbløffende statistikk, og en av faktorene som overtaler noen geologer og naturvitere til å foreslå en ny geologisk epoke kalt Anthropocene i erkjennelse av at mennesker overskrider virkningene av mange naturlige globale prosesser, spesielt siden 1950-tallet.

Det er bevis på at vulkaner har sterkt påvirket klimaet på geologiske tidsskalaer, men spesielt siden 1950 Homo sapiens som har hatt den klart største påvirkningen på klima. La oss ikke gi opp våre ambisjoner om reduksjon av CO₂-utslipp. Vulkaner kan ikke redde dagen.

Om forfatteren

Michael Petterson, professor i geologi, Auckland University of Technology

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Klimaendring: Hva alle trenger å vite

av Joseph Romm
Den grunnleggende grunnen til hva som vil være det definerende spørsmålet om vår tid, Klimaendring: Hva alle trenger å vite® er en tydelig oversikt over vitenskapen, konfliktene og konsekvensene av vår oppvarmingsplanet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's Livsår Farlig serier og en av Rolling Stones "100-folk som forandrer Amerika" Klima forandringer tilbyr brukervennlige, vitenskapelig strenge svar på de vanskeligste (og ofte politiserte) spørsmålene om hvilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar og nåværende fare for sivilisasjonen.". Tilgjengelig på Amazon

Klimaendring: Vitenskapen om global oppvarming og vår energi Fremtidens andre utgave Utgave

av Jason Smerdon
Denne andre utgaven av Klima forandringer er en tilgjengelig og omfattende guide til vitenskapen bak global oppvarming. Utmerket illustrert, er teksten rettet mot studenter på en rekke nivåer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon gir en bred og informativ introduksjon til vitenskapen som ligger til grund for vår forståelse av klimasystemet og virkningen av menneskelig aktivitet på oppvarmingen av vår planet.Mathez og Smerdon beskriver rollene som atmosfæren og havet spille i vårt klima, introdusere begrepet strålingsbalanse, og forklare klimaendringer som skjedde tidligere. De beskriver også menneskelige aktiviteter som påvirker klimaet, som drivhusgass og aerosolutslipp og avskoging, samt effektene av naturfenomener.  Tilgjengelig på Amazon

Vitenskapen om klimaendring: En hands-on kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
Vitenskapen om klimaendring: En hands-on-kurs bruker tekst og atten hands-on aktiviteter å forklare og lære vitenskapen om global oppvarming og klimaendringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hva som kan gjøres for å bremse eller stoppe graden av global oppvarming og klimaendringer. Denne boken er en komplett, omfattende guide til et viktig miljøemne. Emner som er omtalt i denne boken inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til å varme atmosfæren, drivhusgassene, drivhuseffekten, global oppvarming, den industrielle revolusjonen, forbrenningsreaksjonen, tilbakemeldingsløpene, forholdet mellom vær og klima, klimaendringer, karbon vasker, utryddelse, karbonavtrykk, resirkulering og alternativ energi. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.