25 августа
Василий Парфенов
10

Вулканы оказались главным фактором регуляции количества CO2 в атмосфере. Но теперь их не хватает

3.1

Распространенный миф, касающийся изменений климата, гласит, что человечество и близко не способно обеспечить такой же объем выбросов парниковых газов, как естественные геологические процессы. Так что винить нас в глобальном потеплении бессмысленно. Новое исследование показывает, что у этой точки зрения есть серьезные фактологические основания. Правда, вулканы не только обеспечивают атмосферу углекислым газом, но и провоцируют его дальнейшее связывание в ходе химического выветривания пород. И эта двойственность их воздействия на планету всегда находилась в равновесии, поэтому миф остается мифом: нивелировать влияние людей на климат у геологии быстро не получится.

Вулканы оказались главным фактором регуляции количества CO2 в атмосфере. Но теперь их не хватает
Стратовулкан Сент-Хеленс в штате Вашингтон / ©Lyn Topinka, Wikimedia

Международный коллектив ученых под руководством команды из Университета Саутгемптон (Великобритания) проанализировал изменения климата вкупе с протекавшими на суше и в океанах процессами за геологически значимый период в 400 миллионов лет. На таких масштабах лучше видна тесная взаимосвязь различных систем, формирующих облик нашей планеты, поскольку эффект от некоторых событий может проявляться спустя продолжительное по человеческим меркам время. Именно ее существование и намеревались найти, либо опровергнуть исследователи.

Для обработки геологических, гидрологических и климатических данных потребовалось разработать и новую модель и модернизировать несколько уже существующих. Ученым изрядно помогли недавние достижения в области нейросетевых алгоритмов и машинного обучения. Итогом кропотливой работы стала статья, опубликованная в журнале Nature Geoscience. Среди ее авторов не только специалисты из Саутгемптонского университета, но также сотрудники Лидсского (Великобритания), Оттавского (Канада), Сиднейского и Национального Австралийского университетов.

Тот факт, что химическое выветривание помогает связывать углекислый газ из атмосферы известен давно. Этот процесс не стоит путать с эрозией — деградацией геологических структур под действием движущейся воды. Выветривание происходит без значительного смещения пород или их фрагментов. Они преобразуются в ходе химических реакций, механического воздействия ветра, замерзания и оттаивания влаги, либо при непосредственном содействии живых организмов. Более того, химическое выветривание объясняло баланс выбросов углекислого газа в атмосферу и его поглощения и ранее. Согласно широко принятой в научных кругах точке зрения, эта гармония обуславливалась хрупким равновесием между процессами на морском дне (способствуют выбросам) и выветриванию на суше (поглощают).

Однако, новое исследование ставит эту теорию на грань несостоятельности (помимо того факта, что она плохо согласовывалась с данными наблюдений). Анализ данных за последние 400 миллионов лет показывает, что решающую роль в уравновешивании колебаний климата на масштабах целых геологических периодов играли активные континентальные окраины. Это области активного вулканизма, обусловленные тектоникой плит. Да, вулканы выбрасывают в атмосферу огромное количество парниковых газов (включая углекислоту) и способны резко изменить климат в краткосрочной перспективе. Но вместе с тем они покрывают свои окрестности колоссальными объемами химически активных пород.

Из вулканических пород быстро вымываются соединения кальция и магния, которые путешествуют в бассейны рек и морей. Там они сравнительно быстро, по геологическим меркам, под действием воды формируют новые минералы, связывающие углекислый газ в твердой форме. Этот эффект наступает несколько позднее, чем первичные прямые последствия извержений, и количество связанного CO2 оказывается больше выброшенного вулканами. На протяжении последних 400 миллионов лет регулирование концентрации углекислоты в атмосфере такими геологическими процессами хорошо прослеживаются, что и обнаружило новое исследование.

Но человек сильнее вулканов

Более глубокое понимание механизмов регуляции глобального климата — это замечательно. И к тому же позволяет разработать сравнительно простой и дешевый способ улавливания выброшенного человечеством углекислого газа. Авторы работы предлагают распределять по поверхности известково-щелочные минералы в безопасных количествах. Они содержат много кальция, калия и натрия, которые под действием воды быстро свяжут углекислоту в твердую форму. Иными словами, намеренно создавать условия химического выветривания, характерные для активных континентальных окраин.

А делать это придется, поскольку человеческая деятельность приводит к выбросам углекислого газа в 150 раз большим, чем обеспечивают все вулканы мира. С таким объемом естественные процессы химического выветривания оперативно справиться не смогут. Причем, по мнению ученых снижением уровня CO2 в атмосфере необходимо было озаботиться еще вчера — сейчас он рекордно высокий за последние три миллиона лет. Понятное дело, что существует альтернативная точка зрения, согласно которой глобальное потепление с ростом концентрации углекислоты в воздухе человечеству и планете на пользу. Но консенсус научного сообщества считает иначе и эта позиция крепко аргументирована.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Вчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

10 Комментариев

Начал "за здравие", закончил "за упокой"! При извержении Кракатау в 1883 году СО2 было выброшено столько, сколько не выбрасывает вся современная промышленность за 10! лет. В свое время сам пересчитывал. С той поры сохранились картины Английских(!) художников с невероятно красными заходами и восходами Солнца. Где Англия, а где Кракатау! Эти невероятно красные зори были следствием большого количества пыли попавшей в стратосферу и находившейся там десятки лет после этого. Царство Бориса Годунова было буквально сброшено извержением вулкана в Перу и наступившего в результате этого похолодания на несколько лет. "Уайнапутина — огромный вулкан, находящийся на юге Перу в вулканической гряде. Между вулканом и Москвой около 13 тысяч километров. Вряд ли кто-то в Московском государстве в XVII веке знал о существовании Перу, не говоря уже о существовании этого перуанского вулкана. Девятнадцатого февраля 1600 года произошло извержение, которое считается одним из сильнейших в истории. Уайнапутина выбросил тысячи тонн вулканического пепла". "Пепла было так много, что он несколько раз облетел планету. Он буквально завис в атмосфере Земли, что привело к тому, что солнечные лучи стали хуже пробиваться до поверхности, а температура воздуха упала. На Земле наступил малый ледниковый период. Уже в 1601 году в Московском царстве начались проливные дожди. Они длились несколько месяцев. Погиб весь урожай. Наступившие зимы стали самыми суровыми на памяти современников. В государстве начался голод. Он продлился три года. Цена хлеба выросла в сто раз"... Вы видите сейчас "похолодание"?! Харе набрасывать дерьмо на вентилятор!
    А вот с чем полностью могу согласиться, так это с тем, что страдает ЛОКАЛЬНАЯ экология. Городская пыль буквально постоянно висит в атмосфере и не особо сдувается ветрами. Живя, например, в Питере можно каждую неделю протирать квартиру от пыли и всегда на тряпке будут следы сажи. Да, СО2 это "не выпавший" в сажу газ (очень упрощенно), но эти два явления всегда сопутствуют друг другу...
    В свое время сам пересчитывал
    Приводите цифры
    При извержении Кракатау в 1883 году СО2 было выброшено столько, сколько не выбрасывает вся современная промышленность за 10! лет
    Окей, я тоже посчитаю. Статиста пишет, что выбросы CO2 от сжигания ископаемых видов топлива и промышленности за последние десять лет болтаются в районе 34-36 гигатонн. Возьмем нижние оценки, пусть будет 300 гигатонн в декаду. Вот эти ребята оценивают ежегодные выбросы CO2 в результате извержений в 1,8 мегатонны углерода (1.8 ± 0.9 Tg/y for eruptive degassing during the period from 2005 to 2015): https://www.nature.com/articles/s41598-019-54682-1 Правильно ли я понимаю, что по вашей логике, эффект от извержения Кракатоа 1883 года превысил ВСЕ извержения 2005-2015 годов в 15 000 (ПЯТНАДЦАТЬ ТЫСЯЧ) раз? Чисто для справки: по шкале вулканической активности (VEI) это извержение Кракатоа стоит на одной ступеньке с извержением Пинатомбо 1991 года. Даже оценки выбросов оксида серы и аэрозолей совпадают. И не сваливайте в кучу все. Применительно к климату вулканизм оказывает больше, чем один эффект, причем они разные и по действию и по продолжительности. Из-за аэрозолей и оксидов серы в краткосрочной перспективе происходит похолодание. В среднесрочной -- работают парниковые газы и поднимают температуру. В долгосрочной -- выброшенные породы поглощают углекислый газ и парниковый эффект снижается, то есть климат нормализуется
26.08.2021
-
0
+
Ещё зависит от положения континентов и осадков. Если континенты расположены у экватора то происходит быстрое удаление углекислого газа, через образование карбонатов. См Родиния, и земля Снежок. В нашем случае это Гималаи, высокая влажность и падение уровня углекислого раза с комфортных 1000ppm до 280ppm.Грубо говоря Гималаи лишили нас тёплого климата из-за выветривания, если сейчас остановить выбросы углекислоты то через 200-300 лет мы вернёмся к 280ppm и голодуха и холодуха.
    -
    1
    +
    С чего это 1000 ppm комфортная концентрация? Вообще то это уровень, когда начинает голова болеть и понижается уровень когнитивных способностей при 1000ppm, то есть 0,1% объемной концентрации, возникают первые признаки «отравления» (беспричинная вялость, затрудненное дыхание).
    +
      ещё комментарии
      26.08.2021
      -
      0
      +
      Да а сидеть в тундре при - 70С и охотиться на мамонта, это вот настоящая природа. Там где 6-8 тысяч лет назад росли дубравы, сейчас еловый жуткий лес. Возможно сейчас заканчивается тёплый период аналог 800-1300годов и придёт жуткий брр.
25.08.2021
-
0
+
Ну хорошо хоть альтернативная точка зрения, а не сразу еретики. Хотя до этого недалеко
    25.08.2021
    -
    2
    +
    Вскоре второй мировой научный "консенсус" издаст буллу. "А кто не признает вред глобального потепления будет отлучён от науки и навеки предан забвению! Во имя Дарвина, Эйнштейн!"
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      А ты не видишь что каждый год жарче предыдущего? Уже 34 - 35 градусов летом в Москве норма. Уже 34 даже в северном Петербурге
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: