Ugrás a tartalomhoz

Az éghajlatváltozás okai és következményei

Gelencsér András, Molnár Ágnes, Imre Kornélia (2012)

Pannon Egyetem

9. fejezet - Éghajlatváltozások a múltban

9. fejezet - Éghajlatváltozások a múltban

9.1 A kezdeti Föld

A Föld mintegy 4,6 milliárd éves története során az éghajlat számos változáson ment keresztül. Az éghajlat állandóan változott, ingadozott. Ennek ellenére módosulásai soha sem veszélyeztették a bioszféra egészét. Voltak ugyan olyan katasztrofális változások, amelyek un. tömeges kihalásokhoz vezettek, amikor az élővilág egy része (fajok, családok) kipusztult. Az ilyen események azonban a Föld történetében átmeneti jellegűek voltak. A kipusztult fajok helyén az élővilág egy másik része fejlődésnek indult. Vannak olyan elképzelések (az un. Gaia-hipotézis), hogy az éghajlat viszonylagos állandóságát a bioszféra biztosította.

A Föld a Nap körül keringő szilárd és cseppfolyós anyagokból, a nehézségi erő hatására alakult ki. Ezek a Nap körül keringő anyagok véletlenszerűen ütköztek, majd, egy bizonyos nagyság elérése után, a gravitáció következtében növekedésnek indultak. A korai Föld történetének egyik legfontosabb eseménye az volt, hogy a születőben lévő bolygó egy Mars nagyságú égitesttel ütközött, amely kiszakította belőle a későbbi Holdat felépítő anyagokat. Így kialakult a Föl kísérője, amelynek alapvető jellemzője, hogy tömege nagyon nagy a bolygójához képest. A nagy tömegből következő impulzusnyomaték elegendő volt (és ma is elegendő) ahhoz, hogy a Föld forgástengelyének dőlését stabilizálja, ami az éghajlat állandóságának, pontosabban az évszakok szabályos változásának előfeltétele.  Mint ismeretes, a Föld forgástengelye a pálya síkjára nem merőleges, hanem azzal 23,5o-ot zár be, aminek következtében az év folyamán a Nap látszólagosan a Ráktérítő (északi szélesség: 23,5o) és a Baktérítő (déli szélesség: 23,5o) között mozog, szabályozva a Déli- és Északi-félgömbön az évszakok alakulását. Modellszámításokkal igazolható, hogy a forgástengely dőlése a Hold nélkül kaotikusan változna, lehetetlenné téve a földi életet.

A fiatal bolygó történetének felbecsülhetetlen jelentőségű eseménye volt az élet kialakulása. A Föld nagysága és Naptól való távolsága lehetővé tette, hogy rajta (a legvalószínűbb feltételes szerint a sekélyebb tengeröblökben) bonyolult szerves molekulák alakuljanak ki, amelyek a későbbi egysejtű baktériumok építőköveivé váltak.

Az élet keletkezése közel 4 milliárd évvel ezelőtt zajlott le. Természetesen nincsenek közvetlen bizonyítékaink arról, hogy ebben a távoli múltban milyen volt az éghajlat. Egyet azonban minden bizonnyal feltételezhetünk. Nem különbözhetett jelentősen a mai éghajlattól.

A víz folyékony állapotban volt, de nem lehetett a környezet hőmérséklete nagyon meleg. A forráspontot feltehetően meg sem közelítette.

Ugyanakkor a Nap, ezt a csillagok fejlődéstörténetéből tudjuk, ebben az időszakban mintegy 25%-al kevesebb energiát sugárzott. Hogyan lehetett akkor a maihoz hasonló éghajlat? A legvalószínűbb válasz szerint az akkori, lényegében oxigénmentes légkörben jóval nagyobb volt az üvegházhatású gázok, elsősorban a szén-dioxid koncentrációja. Becslések szerint a szén-dioxid parciális nyomása akár a mai légkör teljes nyomását is elérhette.