გაყინული დედამიწა - თეთრი დედამიწა

01 სიცოცხლის პლანეტის ფერი

კოსმოსში სულ უფრო მეტი თანამგზავრის ან კოსმოსური სადგურის დაფრინვისას, დედამიწის სულ უფრო მეტი ფოტო იგზავნება უკან. ჩვენ ხშირად აღვწერთ საკუთარ თავს, როგორც ლურჯ პლანეტას, რადგან დედამიწის ტერიტორიის 70% დაფარულია ოკეანეებით. დედამიწის დათბობასთან ერთად, ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებზე მყინვარების დნობის სიჩქარე აჩქარებს და ზღვის დონე გააგრძელებს აწევას, რაც ანადგურებს არსებულ მიწას. მომავალში ოკეანის ფართობი უფრო დიდი გახდება და დედამიწის კლიმატი უფრო რთული გახდება. წლევანდელი წელი ძალიან ცხელა, მომავალი წელი ძალიან ცივი, შარშანდელი წელი ძალიან მშრალია, მომდევნო წვიმის შემდეგ კი დამღუპველია. ჩვენ ყველა ვამბობთ, რომ დედამიწა თითქმის უვარგისია ადამიანის საცხოვრებლად, მაგრამ სინამდვილეში, ეს მხოლოდ დედამიწის მცირე ნორმალური ცვლილებაა. ბუნების მძლავრი კანონებისა და ძალების წინაშე, ადამიანი არაფერია.

კოსმოსში სულ უფრო მეტი თანამგზავრის ან კოსმოსური სადგურის დაფრინვისას, დედამიწის სულ უფრო მეტი ფოტო იგზავნება უკან. ჩვენ ხშირად აღვწერთ საკუთარ თავს, როგორც ლურჯ პლანეტას, რადგან დედამიწის ტერიტორიის 70% დაფარულია ოკეანეებით. დედამიწის დათბობასთან ერთად, ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებზე მყინვარების დნობის სიჩქარე აჩქარებს და ზღვის დონე გააგრძელებს აწევას, რაც ანადგურებს არსებულ მიწას. მომავალში ოკეანის ფართობი უფრო დიდი გახდება და დედამიწის კლიმატი უფრო რთული გახდება. წლევანდელი წელი ძალიან ცხელა, მომავალი წელი ძალიან ცივი, შარშანდელი წელი ძალიან მშრალია, მომდევნო წვიმის შემდეგ კი დამღუპველია. ჩვენ ყველა ვამბობთ, რომ დედამიწა თითქმის უვარგისია ადამიანის საცხოვრებლად, მაგრამ სინამდვილეში, ეს მხოლოდ დედამიწის მცირე ნორმალური ცვლილებაა. ბუნების მძლავრი კანონებისა და ძალების წინაშე, ადამიანი არაფერია.

1992 წელს კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის გეოლოგიის პროფესორმა ჯოზეფ კირშვინკმა პირველად გამოიყენა ტერმინი "თოვლის ბურთი დედამიწა", რომელიც მოგვიანებით მხარი დაუჭირეს და გააუმჯობესეს მსხვილმა გეოლოგებმა. Snowball Earth არის ჰიპოთეზა, რომლის სრულად დადგენა ამჟამად შეუძლებელია, გამოიყენება დედამიწის ისტორიაში ყველაზე დიდი და მძიმე გამყინვარების აღსაწერად. დედამიწის კლიმატი უკიდურესად რთული იყო, საშუალო გლობალური ტემპერატურით -40-50 გრადუსი ცელსიუსით, იმ დონემდე, რომ დედამიწა იმდენად ცივი იყო, რომ ზედაპირზე მხოლოდ ყინული იყო.

02 თოვლის ბურთის დედამიწის ყინულის საფარი

თოვლის ბურთის დედამიწა, სავარაუდოდ, მოხდა ნეოპროტეროზოურში (დაახლოებით 1-6 მილიარდი წლის წინ), რომელიც მიეკუთვნება პრეკამბრიული პერიოდის პროტეროზოურ პერიოდს. დედამიწის ისტორია ძალიან უძველესი და გრძელია. ადრე ითქვა, რომ კაცობრიობის მილიონობით წლის ისტორია დედამიწისთვის თვალის დახამხამებაა. ჩვენ ხშირად ვფიქრობთ, რომ ამჟამინდელი დედამიწა იმდენად განსაკუთრებულია ადამიანის ტრანსფორმაციის პირობებში, მაგრამ სინამდვილეში ეს არაფერია დედამიწისა და სიცოცხლის ისტორიისთვის. მეზოზოური, არქეული და პროტეროზოური ეპოქა (ერთობლივად ცნობილია როგორც კრიპტოზოური ეპოქა, რომელიც დედამიწის 4,6 მილიარდი წლის დაახლოებით 4 მილიარდ წელს იკავებს) და პროტეროზოური ეპოქის ნეოპროტეროზოურ ეპოქაში ედიაკარანის პერიოდი არის სიცოცხლის განსაკუთრებული პერიოდი დედამიწაზე.

Snowball Earth პერიოდში მიწა მთლიანად დაფარული იყო თოვლითა და ყინულით, ოკეანეებისა და მიწის გარეშე. ამ პერიოდის დასაწყისში დედამიწაზე არსებობდა მხოლოდ ერთი მიწის ნაკვეთი, რომელსაც ეკვატორთან ახლოს სუპერკონტინენტი (როდინია) ერქვა, ხოლო დანარჩენი ტერიტორია ოკეანეები იყო. როდესაც დედამიწა აქტიურ მდგომარეობაშია, ვულკანები აგრძელებენ ამოფრქვევას, უფრო მეტი კლდე და კუნძული ჩნდება ზღვის ზედაპირზე და მიწის ფართობი აგრძელებს გაფართოებას. ვულკანების მიერ გამოსხივებული ნახშირორჟანგი დედამიწას ფარავს და ქმნის სათბურის ეფექტს. მყინვარები, ისევე როგორც ახლა, კონცენტრირებულია დედამიწის ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებზე და არ შეუძლიათ ეკვატორთან ახლოს მიწის დაფარვა. დედამიწის აქტივობის სტაბილიზაციასთან ერთად, ვულკანური ამოფრქვევებიც იწყებს კლებას და ჰაერში ნახშირორჟანგის რაოდენობაც იწყებს კლებას. ნახშირორჟანგის შთანთქმაში მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს კლდეების ამინდს. მინერალური შემადგენლობის კლასიფიკაციის მიხედვით ქანები ძირითადად იყოფა სილიკატურ და კარბონატულ ქანებად. სილიკატური ქანები შთანთქავს ატმოსფერულ CO2-ს ქიმიური ამინდის დროს და შემდეგ ინახავს CO2-ს CaCO3-ის სახით, რაც ქმნის გეოლოგიურ დროში ნახშირბადის ჩაძირვის ეფექტს (>1 მილიონი წელი). კარბონატული ქანების ატმოსფერო ასევე შეუძლია შთანთქოს CO2 ატმოსფეროდან, რაც ქმნის უფრო მოკლე დროში ნახშირბადის ჩაძირვას (<100000 წელი) HCO3- სახით.

ეს არის დინამიური წონასწორობის პროცესი. როდესაც კლდეების ატმოსფეროში შთანთქმული ნახშირორჟანგის რაოდენობა აღემატება ვულკანური გამონაბოლქვის რაოდენობას, ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია სწრაფად იკლებს, სანამ სათბურის აირები მთლიანად არ მოიხმარება და ტემპერატურა დაიწყებს ვარდნას. დედამიწის ორ პოლუსზე მყინვარები თავისუფლად იწყებენ გავრცელებას. მყინვარების ფართობის მატებასთან ერთად, დედამიწის ზედაპირზე სულ უფრო მეტი თეთრი უბანი ჩნდება და მზის სინათლე კოსმოსში აირეკლება თოვლიანი დედამიწის მიერ, რაც კიდევ უფრო ამძაფრებს ტემპერატურის ვარდნას და აჩქარებს მყინვარების წარმოქმნას. გამაგრილებელი მყინვარების რაოდენობა იზრდება - მეტი მზის შუქი ირეკლავს - შემდგომი გაგრილება - მეტი თეთრი მყინვარები. ამ ციკლში ორივე პოლუსზე მყინვარები თანდათან ყინავს ყველა ოკეანეს, საბოლოოდ განიკურნება კონტინენტებზე ეკვატორის მახლობლად და საბოლოოდ ქმნიან უზარმაზარ ყინულის ფურცელს 3000 მეტრზე მეტი სისქით, რომელიც დედამიწას მთლიანად ახვევს ყინულისა და თოვლის ბურთად. . ამ დროს დედამიწაზე წყლის ორთქლის ამაღლების ეფექტი საგრძნობლად შემცირდა და ჰაერი გამორჩეულად მშრალი იყო. მზის შუქი შიშის გარეშე ანათებდა დედამიწას და შემდეგ აისახებოდა უკან. ულტრაიისფერი გამოსხივების ინტენსივობამ და ცივმა ტემპერატურამ შეუძლებელი გახადა დედამიწის ზედაპირზე ნებისმიერი სიცოცხლის არსებობა. მეცნიერები დედამიწას მილიარდობით წლის განმავლობაში მოიხსენიებენ, როგორც "თეთრ დედამიწას" ან "თოვლის ბურთის დედამიწას".

03 თოვლის ბურთის დედამიწის დნობა

გასულ თვეში, როდესაც ვესაუბრე ჩემს მეგობრებს ამ პერიოდში დედამიწაზე, ვიღაცამ მკითხა: „ამ ციკლის მიხედვით, დედამიწა ყოველთვის უნდა იყოს გაყინული. როგორ დნება მოგვიანებით?'? ეს არის ბუნების დიდი კანონი და თვითაღდგენის ძალა.

იმის გამო, რომ დედამიწა მთლიანად დაფარულია 3000 მეტრამდე სისქის ყინულით, ქანები და ჰაერი იზოლირებულია და კლდეები ვერ შთანთქავენ ნახშირორჟანგს ამინდის გამო. თუმცა, თავად დედამიწის აქტივობამ მაინც შეიძლება გამოიწვიოს ვულკანური ამოფრქვევები, ნელ-ნელა ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის გამოყოფა. მეცნიერთა გამოთვლებით, თუ გვსურს, რომ თოვლის ბურთი დედამიწაზე ყინული დაიშალოს, ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია დაახლოებით 350-ჯერ უნდა იყოს დედამიწაზე მიმდინარე კონცენტრაციაზე, რაც შეადგენს მთლიანი ატმოსფეროს 13%-ს (ახლა 0,03%) და ეს ზრდის პროცესი ძალიან ნელია. დაახლოებით 30 მილიონი წელი დასჭირდა დედამიწის ატმოსფეროს საკმარისი რაოდენობის ნახშირორჟანგისა და მეთანის დაგროვებას, რაც ძლიერი სათბურის ეფექტს წარმოქმნიდა. მყინვარებმა დნობა დაიწყეს და ეკვატორის მახლობლად მდებარე კონტინენტებმა ყინულის გამოვლენა დაიწყეს. დაუცველი მიწა ყინულზე უფრო მუქი ფერის იყო, შთანთქავს უფრო მეტ მზის სითბოს და იწვევს პოზიტიურ გამოხმაურებას. დედამიწის ტემპერატურა კიდევ უფრო გაიზარდა, მყინვარები კიდევ უფრო შემცირდა, ასახავს ნაკლებ მზის შუქს და ავლენს მეტ ქვებს, შთანთქავს მეტ სითბოს, თანდათან აყალიბებს არამყინვარ მდინარეებს… და დედამიწა იწყებს აღდგენას!

გასულ თვეში, როდესაც ვესაუბრე ჩემს მეგობრებს ამ პერიოდში დედამიწაზე, ვიღაცამ მკითხა: „ამ ციკლის მიხედვით, დედამიწა ყოველთვის უნდა იყოს გაყინული. როგორ დნება მოგვიანებით?'? ეს არის ბუნების დიდი კანონი და თვითაღდგენის ძალა.

იმის გამო, რომ დედამიწა მთლიანად დაფარულია 3000 მეტრამდე სისქის ყინულით, ქანები და ჰაერი იზოლირებულია და კლდეები ვერ შთანთქავენ ნახშირორჟანგს ამინდის გამო. თუმცა, თავად დედამიწის აქტივობამ მაინც შეიძლება გამოიწვიოს ვულკანური ამოფრქვევები, ნელ-ნელა ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის გამოყოფა. მეცნიერთა გამოთვლებით, თუ გვსურს, რომ თოვლის ბურთი დედამიწაზე ყინული დაიშალოს, ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია დაახლოებით 350-ჯერ უნდა იყოს დედამიწაზე მიმდინარე კონცენტრაციაზე, რაც შეადგენს მთლიანი ატმოსფეროს 13%-ს (ახლა 0,03%) და ეს ზრდის პროცესი ძალიან ნელია. დაახლოებით 30 მილიონი წელი დასჭირდა დედამიწის ატმოსფეროს საკმარისი რაოდენობის ნახშირორჟანგისა და მეთანის დაგროვებას, რაც ძლიერი სათბურის ეფექტს წარმოქმნიდა. მყინვარებმა დნობა დაიწყეს და ეკვატორის მახლობლად მდებარე კონტინენტებმა ყინულის გამოვლენა დაიწყეს. დაუცველი მიწა ყინულზე უფრო მუქი ფერის იყო, შთანთქავს უფრო მეტ მზის სითბოს და იწვევს პოზიტიურ გამოხმაურებას. დედამიწის ტემპერატურა კიდევ უფრო გაიზარდა, მყინვარები კიდევ უფრო შემცირდა, ასახავს ნაკლებ მზის შუქს და ავლენს მეტ ქვებს, შთანთქავს მეტ სითბოს, თანდათან აყალიბებს არამყინვარ მდინარეებს… და დედამიწა იწყებს აღდგენას!

ბუნებრივი კანონების და დედამიწის ეკოლოგიის სირთულე ბევრად აღემატება ჩვენს ადამიანურ გაგებასა და წარმოსახვას. ატმოსფეროში CO2-ის კონცენტრაციის ზრდა იწვევს გლობალურ დათბობას, ხოლო მაღალი ტემპერატურა აძლიერებს ქანების ქიმიურ ამინდს. ასევე იზრდება ატმოსფეროდან შეწოვილი CO2-ის რაოდენობა, რითაც თრგუნავს ატმოსფერული CO2-ის სწრაფ ზრდას და იწვევს გლობალურ გაგრილებას, რაც ქმნის უარყოფით უკუკავშირის მექანიზმს. მეორეს მხრივ, როდესაც დედამიწის ტემპერატურა დაბალია, ქიმიური ამინდის ინტენსივობა ასევე უფრო დაბალ დონეზეა და ატმოსფერული CO2-ის შთანთქმის ნაკადი ძალიან შეზღუდულია. შედეგად, ვულკანური აქტივობებით და კლდეების მეტამორფიზმით გამოსხივებული CO2 შეიძლება დაგროვდეს, რაც ხელს უწყობს დედამიწის განვითარებას დათბობისკენ და ხელს უშლის დედამიწის ტემპერატურის ძალიან დაბალ ვარდნას.

ეს ცვლილება, რომელიც ხშირად იზომება მილიარდობით წელში, არ არის ის, რისი კონტროლიც ადამიანებს შეუძლიათ. როგორც ბუნების რიგითი წევრები, ჩვენ უფრო მეტი უნდა გავაკეთოთ არის ბუნებასთან ადაპტირება და მის კანონებთან შესაბამისობა, ვიდრე ბუნების შეცვლა ან განადგურება. გარემოს დაცვა და სიცოცხლის სიყვარული ყველა ადამიანმა უნდა გააკეთოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში ჩვენ მხოლოდ გადაშენების წინაშე დავრჩებით.