Историја на Земјината атмосфера - Климатски промени
Содржина
- 1 Исконската атмосфера
- 2 вода, јаглерод диоксид и кислород
- 2.1 Потекло на животот
- 2.2 Важноста на фотосинтезата
- 2.3 Развој на животот
- 3 литература
- 4 Известување за лиценца
1 Исконската атмосфера
Земјата, формирана пред нешто повеќе од четири и пол милијарди години, првично имаше плик со гас кој се состоеше од водород (H2) и хелиум (He). Сепак, овие лесни гасови во голема мера се изгубија во вселената во првите милиони години. Ова се должи на фактот дека лесните гасови имаат висока кинетичка енергија, особено при високи температури како оние што преовладуваа на почетокот на историјата на Земјата. Со голема количина кинетичка енергија, гравитацијата може да се надмине, исто како ракетата што се лансира во вселената. Земјата беше без одбрана изложена на бомбардирање на метеорити, што дополнително го загреа веќе врелото тело на земјата. И покрај фактот дека сончевото зрачење беше 30-35% помалку од денес, температурите беа многу високи, така што сите компоненти беа во течна или гасовита состојба.
Првата атмосфера беше формирана со надувување на земјата, која беше во стопена состојба, како и со гасовите што беа создадени при масивни вулкански ерупции. Овие процеси се случиле пред околу 4 милијарди години и се сметаат за потекло на првата или исконска атмосфера. Гасовите и денес бегаат од вулкански ерупции даваат идеја за тоа како изгледала исконската атмосфера. Најважните производи за дегазирање биле водена пареа и јаглерод диоксид, кои сочинувале 90% од атмосферата во тоа време, како и мали количини на метан, водород сулфид, амонијак, јаглерод моноксид, азот и други. Немаше кислород во оваа атмосфера.
Многу високата концентрација на водена пареа, која во тоа време сочинуваше околу 4/5 од атмосферата и јаглерод диоксидот сугерираат на екстремна клима во стаклена градина, како што ја наоѓаме денес на Венера и во која не беше можен живот. Дури и денес постои силна стаклена градина клима на Венера, соседната планета на Земјата поблиску до сонцето, бидејќи 95% од атмосферата на Венера се состои од СО2. Температурите се околу 700 ° C! На земјата тие беа далеку над 100 ° C во исконската атмосфера. И тоа го објаснува високиот процент на водена пареа, бидејќи на овие високи температури водата може да постои само во гасовита состојба.
2 вода, јаглерод диоксид и кислород
Поради поголемата оддалеченост на земјата од сонцето, зголеменото ладење пред околу 3,5 милијарди години доведе до кондензација на водена пареа и формирање на исконскиот океан. Кондензацијата го повлече од атмосферата најважниот стакленички гас, водена пареа. Пропорцијата на вториот најважен стакленички гас во атмосферата, имено јаглерод диоксидот, исто така, започна да се намалува. Кондензираната водена пареа падна како дожд на површината на земјата и истовремено го изми јаглерод диоксидот. Јаглерод диоксидот потоа се раствори во добиениот океан, во комбинација со калциум и потона во морското дно, каде што беше врзан во варовник за подолг временски период и со тоа целосно се повлече од атмосферата.
Бидејќи молекулата на кислород силно оксидира и на тој начин реагира брзо со другите елементи, тоа не беше производ на вулканските ерупции, за разлика од другите гасови. Кислородот во воздухот прво мора да е создаден од други процеси. Еден таков процес е дисоцијација (разделување) на молекулите на водена пареа со тврдо ултравиолетово (УВ) зрачење. Сепак, ова УВ зрачење е блокирано повторно од самиот кислород, така што стапката на производство е премногу мала. Главната причина за зголемување на концентрацијата на кислород е различна.
2.1 Потекло на животот
Првите организми, имено бактериите и наједноставните едноклеточни организми, се појавија во исконскиот океан на Земјата пред околу 3,5 милијарди години или порано. Се разбира, овие суштества не можеа да дишат кислород затоа што немаше (затоа се нарекуваат анаеробни) и затоа добија енергија преку ферментација на млечна киселина. Ова е многу неефикасен процес како резултат на распаѓање на органска материја. Анаеробните бактерии живееле во водата на доволна длабочина за да бидат заштитени од смртоносното УВ зрачење. Од друга страна, тие беа зависни од снабдувањето со органска храна што се произведуваше само во најгорните слоеви. Затоа немаа шанси да се шират понатаму. Со текот на времето, на тој начин се претпочитале мутанти. Овие организми развиле фотосинтеза и на овој начин врзале повеќе јаглерод диоксид, што дополнително ја намалило содржината на СО2 во атмосферата. Првите организми кои врзуваат јаглерод биле цијанобактериите, кои се развиле пред околу 2,7 милијарди години.
2.2 Важноста на фотосинтезата
За време на фотосинтезата, живо суштество апсорбира јаглерод диоксид и вода, го обработува јаглеродот под дејство на сончева светлина во сопствените компоненти и ослободува кислород повторно како отпаден производ, така да се каже. Овој процес и денес е основа на животот на земјата, бидејќи скоро сите растенија ги претвораат неживите (неоргански) супстанции во живи (органски) супстанции, кои заедно со ослободениот кислород го формираат изворот на храна и енергија на другите живи суштества.
Фотосинтезата може да дејствувала само како извор на кислород, сепак, ако бактериите не биле повторно оксидирани од кислородот кога умреле, во спротивно ќе се повлече истата количина на околина како што се ослободуваше за време на нивниот живот. Процесот на таложење се грижеше за отстранување на органскиот материјал (т.е. мртвите бактерии): Мртвата материја тоне на дното на морето и формира сè повисоки слоеви што кислородот не може да ги достигне.
2.3 Развој на животот
Првите живи суштества на земјата на крајот произведоа вишок кислород, кој првично реагираше со железо, сулфур и други супстанции што се оксидираат, но подоцна се акумулираа во атмосферата. Како и да е, содржината на кислород во атмосферата остана многу мала во текот на долгиот период на целиот археански (4 - 2,5 милијарди години пред денес) и беше значително помалку од 1% од сегашното учество.
Пред околу 1,5 милијарди години беше постигната содржина на О2 од 1% од денешната вредност, што беше доволно за да се замени процесот на ферментација на млечна киселина со многу поефикасно дишење. Дишењето е обратна страна на фотосинтезата: енергијата се добива од органски материјал (на пр. Тревата што ја јаде кравата; кравата што ја јадеме) преку потрошувачка на кислород. Не само што благодарение на оваа зголемена ефикасност, може да се развијат и повеќеклеточни организми.
Намалувањето на оксидацијата во морето и зголемената фотосинтеза на овие поразвиени растенија предизвикаа зголемена содржина на кислород. Имаше значителен скок пред 2 и 2,3 милијарди години. Во Горниот Силуријан (пред околу 400 милиони години) беше достигнато ниво од околу 10% од денешната вредност. На оваа концентрација, УВ-зрачењето е толку силно заштитено што живи суштества може да постојат и на земјата. Со намалување на СО2 и зголемување на содржината на О2, вклучително и заштитен од УВ зрачење, се создаде атмосфера што е предуслов за развој на повисоки форми на живот. Се појавија огромни шуми каде живееја диносаурусите, и конечно луѓето. Извонредно е што појавата на самиот живот ги овозможи овие услови. Во овој поглед, животот на земјата создаде свои темели. Развојот на атмосферата е резултат на еволуција во која земјината атмосфера и живите суштества влијаеле едни на други.