Hurtige og omfangsrige vulkanudbrud for omkring 252 millioner år siden kan forbindes med en masseudryddelsesbegivenhed. fra www.shutterstock.com, CC BY-ND

Alle foregår med at reducere vores kulstofaftryk, nul emissioner, plante bæredygtige afgrøder til biodiesel osv. Er det sandt, hvad internetindlægene siger, at et vulkanudbrud i et par uger vil gøre vores bestræbelser ugyldige?

Påskud til dette spørgsmål er forståeligt. Naturens kræfter er så magtfulde og fungerer i en sådan størrelse, at menneskelige bestræbelser på at påvirke vores planet kan virke meningsløse.

Hvis et vulkanudbrud kan ændre vores klima i en sådan grad, at vores verden hurtigt bliver et "ishus" eller et "varmehus", er måske vores bestræbelser på at mindske menneskeskabte menneskelige klimaændringer spild af tid?

For at besvare dette spørgsmål er vi nødt til at undersøge, hvordan vores atmosfære dannede sig, og hvilke geologiske bevis der er for vulkaninduceret klimaændring. Vi er også nødt til at se på nylige data, der sammenligner emissioner af vulkaner og menneskelige drivhusgasser.

Der er bevis for katastrofale klimaændringer fra meget store, langvarige vulkanudbrud i den geologiske registrering. Men i nyere tid har vi lært, at vulkanemissioner kan føre til afkøling på kort sigt og opvarmning på længere sigt. Og beviset for, at morderen er slået ud, er, at mennesker-inducerede drivhusgasemissioner langt overstiger emissionen af ​​vulkansk aktivitet, især siden 1950.

Smed Jordens atmosfære

Lad os gå tilbage til de første principper og se på hvor vores atmosfære kom fra. Jorden er 4.56 milliarder år gammel. Den fælles konsensus er, at Jordens atmosfære er resultatet af tre hovedprocesser:

1. rester af uregelmæssige solnebula-gasser fra tidspunktet for den tidligste planetdannelse

2. udgassing af Jordens indre fra vulkanske og beslægtede begivenheder

3. produktion af ilt fra fotosyntesen.

Der har også været bidrag over tid fra kometer og asteroide-kollisioner. Af disse processer er intern planetarisk afgasning den vigtigste atmosfæregenererende proces, især i løbet af den første af fire aeoner i Jordens historie, varm Hadean.

Vulkanudbrud har bidraget til denne proces lige siden og leveret hovedparten af ​​vores atmosfære og derfor klimaet i vores atmosfære.

Dernæst er spørgsmålet om vulkanudbrud og deres indflydelse på klima. Jordens klima har ændret sig i løbet af den geologiske tid. Der har været perioder med en isfri "varmehus Jorden". Nogle hævder, at havstanden var 200 til 400 meter højere end i dag og en betydelig del af Jordens kontinent var nedsænket under havoverfladen.

På andre tidspunkter under en "snebold Jorden”, Vores planet var dækket af is selv ved ækvator.

Hvilket bidrag har vulkanudbrud ydet til denne variation i klimaet? Som et eksempel på en stor indflydelse forbinder nogle forskere masseudryddelser med større vulkanudbrudshændelser.

Den mest berømte sådan forening er udbruddet af vulkaner, der producerede Siberiske fælder. Dette er en stor region med tykke vulkaniske klippesekvenser, ca. 2.5 til 4 millioner kvadratkilometer, i et område i Russlands østlige provinser. Hurtige og voluminøse vulkanudbrud for omkring 252 millioner år siden frigav tilstrækkelige mængder sulfat-aerosoler og kuldioxid til at udløse vulkanvintre med kort varighed og langvarig klimaopvarmning over en periode på 10 tusinder af år.

Udbrud af Siberian Trap var en årsagsfaktor i Jordens største begivenhed med masseudryddelse (i slutningen af ​​den permiske periode), da 96% af jordens marine arter og 70% af det jordiske liv ophørte med at eksistere.

Naturlige klimaændringer gennem de sidste 100 millioner år

Geologisk bevis tyder på, at naturlige processer virkelig kan ændre Jordens klima radikalt. Senest (i geologiske termer) er havbunden i de sidste 100 millioner år afkølet, havniveauet faldet, og is er kommet frem. Inden for denne periode har der også været besværgelser fra en varmere jord, sandsynligvis forårsaget af (naturlige) hurtige udledninger i drivhusgasser.

Homo sapiens har udviklet sig i løbet af de sidste par millioner år stort set i en istid, hvor op til to kilometer tykke isark dækkede store områder på de nordlige kontinent og havoverfladen var over 100 meter lavere end i dag. Denne periode sluttede for 10,000 år siden, da vores moderne interglacial varmere periode begyndte.

Astronomiske cyklusser, der fører til klimavariationer, er godt forstået - for eksempel Milankovitch-cyklusserne, der forklarer variationer i Jordens kredsløb omkring solen, og den periodiske nikking / svingning af vores Jordas akse. Alle de geologiske og tektoniske årsager til denne generelle længerevarende jordafkøling forstås mindre godt. Hypoteser inkluderer bidrag fra vulkaner og processer, der er knyttet til opgangen af ​​Himalaya og Tibet (fra 55 millioner år siden).

Specifikke vulkanudbrud og klimakonsekvenser

Forskere har undersøgt specifikke vulkanudbrud og klimaændringer. Pinatubo-bjerget (Filippinerne) producerede et af de større udbrud fra nyere tid i 1991 og frigav 20 millioner tons svovldioxid og askepartikler i stratosfæren.

Disse større udbrud reducerer solstråling, der når jordoverfladen, lavere temperaturer i den nedre troposfære og ændrer atmosfæriske cirkulationsmønstre. For Pinatubo faldt de globale troposfæriske temperaturer med op til 4 ° C, men vinteren på den nordlige halvkugle varmet.

Vulkaner bryder ud af en blanding af gasser, herunder drivhusgasser, aerosoler og gasser, der kan reagere med andre atmosfæriske bestanddele. Atmosfæriske reaktioner med vulkanske gasser kan hurtigt producere stoffer som svovlsyre (og beslægtede sulfater), der fungerer som aerosoler og afkøler atmosfæren.

Tilsætninger af kuldioxid på længere sigt har opvarmende virkninger. Vulkanudbrud i større skala, hvis asskyer når stratosfæriske niveauer, har de største klimatiske virkninger: Jo større og mere forlænget udbrudstid, desto større er påvirkningerne.

Disse former for udbrud menes at have været en delvis årsag til den lille istid, en global afkølingsbegivenhed på ca. 0.5 ° C, der varede fra det 15. til det sene 19. århundrede. Supervulkaner som Yellowstone (USA), Toba (Indonesien) og Taupo (New Zealand) kan teoretisk set producere meget store volumenudbrud, der har betydelige klimakonsekvenser, men der er usikkerhed om, hvor længe disse udbrud påvirker klimaet.

Måske er det stærkeste bevis for at svare på, om vores (menneskelige) emissioner eller vulkaner har en stærkere indflydelse på klima, ligger i omfanget af drivhusgasproduktion. Siden 2015 har de globale antropogene kuldioxidemissioner været omkring 35 til 37 milliarder ton om året. De årlige vulkaniske CO₂-emissioner er omkring 200 millioner tons.

I 2018 var menneskeskabte CO₂-emissioner 185 gange højere end vulkanemissioner. Dette er en forbløffende statistik, og en af ​​de faktorer, der overtaler nogle geologer og naturvidenskabere til at foreslå en ny geologisk epoke kaldet Anthropocene i erkendelse af, at mennesker overskrider virkningen af ​​mange naturlige globale processer, især siden 1950'erne.

Der er bevis for, at vulkaner har stærkt påvirket klimaet på geologiske tidsskalaer, men især siden 1950 Homo sapiens der har haft den langt største påvirkning af klimaet. Lad os ikke opgive vores ambitioner om reduktion af CO₂-emissioner. Vulkaner redder muligvis ikke dagen.

Om forfatteren

Michael Petterson, professor i geologi, Auckland University of Technology

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide

af Joseph Romm
Den væsentligste grundmand til, hvad der vil være det afgørende spørgsmål i vores tid, Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide® er et klart øje overblik over videnskaben, konflikterne og implikationerne af vores opvarmende planet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's År med at leve farligt -serien og en af ​​Rolling Stone's "100 mennesker, der skifter Amerika," Climate Change tilbyder brugervenlige, videnskabeligt strenge svar på de mest vanskelige (og ofte politiserede) spørgsmål omkring, hvad klimatolog Lonnie Thompson har betragtet som "en klar og nuværende fare for civilisationen." Fås på Amazon

Klimaændringer: Videnskaben om global opvarmning og vores energi fremtid 2. udgave Udgave

af Jason Smerdon
Denne anden udgave af Climate Change er en tilgængelig og omfattende guide til videnskaben bag global opvarmning. Smukt illustreret er teksten rettet mod studerende på forskellige niveauer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon giver en bred, informativ introduktion til videnskaben, der ligger til grund for vores forståelse af klimasystemet og virkningerne af menneskelig aktivitet på opvarmningen af ​​vores planet. Mathez og Smerdon beskriver de roller, som atmosfæren og havet leg i vores klima, introducer begrebet strålingsbalance og forklar klimaændringer, der skete i fortiden. De detaljerer også de menneskelige aktiviteter, der har indflydelse på klimaet, såsom drivhusgas- og aerosolemissioner og afskovning, samt virkningerne af naturfænomener.  Fås på Amazon

Videnskaben om klimaforandringer: et praktisk kursus

af Blair Lee, Alina Bachmann
Videnskaben om klimaændringer: Et hands-on-kursus bruger tekst og atten praktiske aktiviteter at forklare og lære videnskaben om global opvarmning og klimaændringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hvad der kan gøres for at bremse eller stoppe frekvensen for global opvarmning og klimaændringer. Denne bog er en komplet, omfattende guide til et væsentligt miljøemne. Emner, der er dækket af denne bog, inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til at varme atmosfæren, drivhusgasser, drivhuseffekten, global opvarmning, den industrielle revolution, forbrændingsreaktionen, feedback-løkker, forholdet mellem vejr og klima, klimaændringer, kulstofdræn, udryddelse, kulstofaftryk, genbrug og alternativ energi. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.