GeoMan.ru: Библиотека по географии








01.04.2010

Концентрация парниковых газов в атмосфере древней Земли, возможно, переоценивалась

Группа климатологов и геологов из Дании и США показала, что в архейском эоне, около четырех миллиардов лет назад, концентрация углекислого газа в атмосфере Земли была не такой высокой, как предполагают некоторые ученые.

Древние гренландские скалы (фото Миника Розинга)
Древние гренландские скалы (фото Миника Розинга)

За время существования Земли светимость Солнца увеличилась на 25–30 процентов, однако моря — вода в жидком виде — существовали и в самом начале архея. Известно немало гипотез о том, каким был источник дополнительного тепла; в 1972 году свою версию, которая приобрела большую популярность, представил астроном и популяризатор науки Карл Саган. По мнению ученого, концентрация диоксида углерода в атмосфере Земли в архее была чрезвычайно высокой (возможно, превосходила нынешнюю в сто раз), и необходимая температура поддерживалась за счет парникового эффекта.

Авторы исследовали так называемые полосчатые железистые формации на юго-западе Гренландии, возраст которых составляет 3,8 млрд лет. Основное внимание уделялось двум минералам: магнетиту и сидериту. Возможность их формирования определяется концентрацией CO2, и ученые, сравнив содержание минералов в отложениях, установили, что в архее концентрация углекислого газа в атмосфере не могла превышать 1000 частей на миллион. Это значение менее чем в три раза превосходит современное (387 частей на миллион).

Одних лишь парниковых газов в атмосфере, таким образом, не хватало для поддержания высокой температуры. В своей статье авторы выделяют два дополнительных фактора. Во-первых, миллиарды лет назад общая площадь суши была намного меньше; поскольку поверхность океанов в среднем темнее, чем континенты, это должно было давать более низкое результирующее альбедо (характеристику отражательной способности поверхности). Следовательно, солнечное излучение поглощалось с повышенной эффективностью. Во-вторых, в архейской атмосфере формировалось не так много облаков, которые мешают солнечному свету достигать поверхности.

Изменение доли суши на Земле и альбедо поверхности планеты со временем (иллюстрация из журнала Nature)
Изменение доли суши на Земле и альбедо поверхности планеты со временем (иллюстрация из журнала Nature)

Исследователи признают, что на температуру древней Земли должны были влиять и другие факторы, которых они не учли. «Я думаю, наша статья — лишь одно из звеньев длинной цепочки уточнений наших представлений о климате и динамике развития Земли», — резюмирует участник работ Миник Розинг (Minik Rosing) из Копенгагенского университета.

Полная версия отчета опубликована в журнале Nature.

Дмитрий Сафин


Источники:

  1. КОМПЬЮЛЕНТА






При копировании отдельных материалов проекта (в рамках допустимых законодательством РФ) активная ссылка на страницу первоисточник обязательна:

'GeoMan.ru: Библиотека по географии'