Adakah Bumi adalah organisma yang mengawal kendiri? Kajian baru mencadangkan planet kita mempunyai kawalan iklim terbina dalam

Peristiwa kepupusan Permian–Triassic, juga dipanggil Kematian Agung, sudah pasti mendapat jolokan. Ia adalah kepupusan besar-besaran terbesar dalam rekod geologi, menghapuskan antara 83 dan 97 peratus daripada semua spesies yang hidup di Bumi. Walaupun punca sebenar dibahaskan, melampau aktiviti gunung berapi yang mungkin memasak planet ini telah dijari sebagai penyebab utama.

Tetapi entah bagaimana, walaupun dihantam oleh asteroid dan sinaran angkasa, kehidupan di planet ini terus bertahan selama hampir empat bilion tahun. Apabila planet kita memasuki a Kepupusan Beramai-ramai Keenamdidorong oleh gelombang aktiviti manusia yang telah menghapuskan beribu-ribu spesies, persoalan bagaimana ini berfungsi – terutamanya, bagaimana Bumi seolah-olah bangkit daripada bencana berskala besar, atau perubahan melampau dalam atmosfera atau iklim – menjadi lebih mendesak .

Ternyata jawapannya mungkin, sebahagiannya, lebih pelik daripada yang dibayangkan oleh sesiapa pun. Penyelidikan baru dalam jurnal Kemajuan Sains menunjukkan bahawa Bumi boleh mengawal sendiri suhunya selama ratusan ribu tahun. Dalam erti kata lain, terdapat proses geologi berskala besar yang kelihatan menyerap karbon dioksida dalam skala masa yang besar. Walau bagaimanapun, skala masa yang terlibat adalah jauh, terlalu lama untuk diperbetulkan bagi peningkatan mendadak dalam karbon dioksida yang disebabkan oleh pembakaran bahan api fosil, bermakna mekanisme itu tidak akan menyelamatkan kita daripada perubahan iklim.

“Anda mempunyai sebuah planet yang iklimnya mengalami begitu banyak perubahan luaran yang dramatik. Mengapakah kehidupan bertahan selama ini?”

Constantin Arnscheidt dan Daniel Rothman, dua penyelidik dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, mengupas data daripada berbilang set data yang mendokumenkan suhu global selama 66 juta tahun yang lalu. Rekod paleoklimat ini termasuk teras ais dari Antartika dan susunan kimia fosil marin prasejarah, yang boleh memberitahu kita banyak perkara tentang suasana Bumi pada masa lampau.

“Keseluruhan kajian ini hanya mungkin kerana terdapat kemajuan besar dalam meningkatkan resolusi rekod suhu laut dalam ini,” kata Arnscheidt dalam kenyataan. “Kini kami mempunyai data sejak 66 juta tahun lalu, dengan jarak mata data paling banyak beribu tahun.”

Kedua-dua saintis MIT menemui corak kukuh yang menunjukkan bahawa Bumi menggunakan gelung maklum balas untuk mengekalkan suhunya dalam julat di mana kehidupan boleh berkembang maju. Walau bagaimanapun, ini berlaku pada skala masa selama beratus-ratus ribu tahun, jadi walaupun ia membayangkan planet kita akan bangkit semula daripada perubahan iklim antropogenik, ia tidak akan berlaku tidak lama lagi untuk menyelamatkan kita.

“Satu hujah ialah kita memerlukan sejenis mekanisme penstabilan untuk memastikan suhu sesuai untuk kehidupan, ” kata Arnscheidt. “Tetapi ia tidak pernah ditunjukkan daripada data bahawa mekanisme sedemikian telah mengawal iklim Bumi secara konsisten.”

Penemuan ini mempunyai implikasi besar untuk pemahaman kita tentang masa lalu, tetapi juga bagaimana pemanasan global membentuk masa depan dunia rumah kita. Ia juga membantu kita lebih memahami evolusi suhu planet yang boleh membuat pencarian eksoplanet yang didiami asing lebih membuahkan hasil.

“Anda mempunyai planet yang iklimnya mengalami banyak perubahan luaran yang dramatik. Mengapakah kehidupan bertahan selama ini? Satu hujah ialah kita memerlukan sejenis mekanisme penstabilan untuk memastikan suhu sesuai untuk kehidupan,” kata Arnscheidt. “Tetapi ia tidak pernah ditunjukkan daripada data bahawa mekanisme sedemikian telah mengawal iklim Bumi secara konsisten.”

Ramai saintis telah mencadangkan bahawa Bumi telah mengawal suhunya sendiri sepanjang sejarah, tetapi ini sukar untuk dibuktikan. Pada tahun 1960-an, mendiang pencipta dan pencinta alam sekitar James Lovelock menggunakan proses Darwin ke seluruh planet, bukannya satu organisma, untuk menerangkan bagaimana sistem kompleks sedemikian berkembang. Dia memanggil ini sebagai Hipotesis Gaiayang menerangkan bagaimana Bumi dan sistem biologinya membentuk gelung maklum balas yang memastikan planet kita sesuai untuk organisma hidup.

Ia juga membantu menjelaskan Paradoks Matahari Samarpertama kali dicadangkan oleh ahli astronomi Carl Sagan dan George Mullen dalam 1972. Pada asasnya, Matahari kita dahulunya jauh lebih kecil dan lebih sejuk 4.5 bilion tahun yang lalu. Pada masa itu, berdasarkan pemahaman semasa kita tentang kitaran hidup bintang, Matahari akan menjadi kira-kira 30 peratus lebih malap daripada hari ini. Ini seterusnya akan menjadikan Bumi terlalu sejuk untuk air cecair, menghalang kehidupan daripada terbentuk – namun jelas ini berlaku. Jadi bagaimana dunia berbatu kita melakukan ini?

Jawapannya nampaknya terletak pada bagaimana karbon dikitar melalui planet ini. Teori yang menonjol ialah apabila planet kita mula-mula terbentuk, ia mempunyai atmosfera yang penuh dengan karbon dioksida, gas rumah hijau yang kuat, yang membolehkannya menyerap haba, walaupun Matahari lebih sejuk.

“Di satu pihak, ia adalah baik kerana kita tahu bahawa pemanasan global hari ini akhirnya akan dibatalkan melalui maklum balas yang menstabilkan ini. Tetapi sebaliknya, ia akan mengambil masa ratusan ribu tahun untuk berlaku, jadi tidak cukup pantas untuk menyelesaikan masa kini kita. -isu hari.”

Satu proses kompleks yang dikenali sebagai luluhawa silikat kemudian mengeluarkan karbon dioksida dari atmosfera dan menimbusnya di dasar lautan. Lama kelamaan, ini menyejukkan planet ini. Kemudian, sesuatu seperti letusan gunung berapi yang besar atau manusia memandu kereta, mengepam lebih banyak karbon dioksida ke udara, memanaskan planet semula. Selama berabad-abad, Bumi nampaknya mengimbangi antara terlalu sejuk dan terlalu panas, menjelaskan mengapa sesetengah orang memanggil Bumi a Planet Goldilocks.

Kajian MIT membantu memadankan data sedia ada dengan teori yang telah lama dipegang ini, yang membantu kita lebih memahami masa lalu kita dan akibat daripada perubahan iklim yang tidak terkawal. Dan adalah masuk akal bahawa jika gelung maklum balas ini wujud di planet kita, ia mungkin juga wujud di galaksi lain, memaklumkan memburu hidupan luar angkasa.

“Di satu pihak, ia bagus kerana kita tahu bahawa pemanasan global hari ini akhirnya akan dibatalkan melalui maklum balas yang menstabilkan ini,” kata Arnscheidt. “Tetapi sebaliknya, ia akan mengambil masa ratusan ribu tahun untuk berlaku, jadi tidak cukup pantas untuk menyelesaikan isu masa kini.”

Walau bagaimanapun, model Arnscheidt tidak dapat mengambil kira baki ini pada skala masa lebih daripada satu juta tahun, jadi peluang rawak mungkin juga memainkan peranan yang terlalu besar dalam kejayaan hidup di atas batu ini.

“Terdapat dua kem: Ada yang mengatakan peluang rawak adalah penjelasan yang cukup baik, dan yang lain mengatakan mesti ada maklum balas yang menstabilkan,” kata Arnscheidt. “Kami dapat menunjukkan, secara langsung daripada data, bahawa jawapannya mungkin ada di antaranya. Dalam erti kata lain, terdapat beberapa penstabilan, tetapi nasib tulen berkemungkinan turut memainkan peranan dalam memastikan Bumi sentiasa boleh didiami.”

Ia mungkin merupakan gabungan rawak dan gelung maklum balas seperti luluhawa silikat yang mempengaruhi suhu Bumi pada masa lalu. Tetapi pada masa depan manusia, kehendak bebas—dasar kita, penggunaan kita, pilihan kita—yang menentukan suhu planet ke hadapan. Dan kita mungkin hanya mengatasi sistem semula jadi ini sehingga mereka tidak akan dapat mengimbanginya, sama seperti teori terkemuka tentang potensi kehidupan di Marikh.

“Pemanasan Matahari cukup perlahan untuk membolehkan kehidupan berkembang, satu proses yang mengambil masa berjuta-juta tahun. Malangnya, Matahari kini terlalu panas untuk perkembangan selanjutnya kehidupan organik di Bumi,” tulis Lovelock dalam buku 2019nya “Novacene: Zaman Kebijaksanaan Akan Datang.” “Keluaran haba daripada bintang kita terlalu hebat untuk kehidupan dimulakan semula seperti yang berlaku daripada bahan kimia mudah Zaman Archean antara 4 bilion dan 2.5 bilion tahun dahulu. Jika kehidupan di Bumi dihapuskan, ia tidak akan bermula lagi.”

Baca lagi

tentang topik ini

We would like to say thanks to the writer of this write-up for this amazing content

Adakah Bumi adalah organisma yang mengawal kendiri? Kajian baru mencadangkan planet kita mempunyai kawalan iklim terbina dalam


Check out our social media profiles and the other related pageshttps://paw6.info/related-pages/