xtock / shutterstock
Χρειάστηκε εξέλιξη 3 ή 4 δισεκατομμύρια χρόνια για την παραγωγή Homo sapiens. Εάν το κλίμα είχε αποτύχει εντελώς μόνο μία φορά εκείνη τη στιγμή, τότε η εξέλιξη θα είχε σταματήσει καταρρακτωμένα και δεν θα ήμασταν εδώ τώρα. Έτσι, για να καταλάβουμε πώς δημιουργήσαμε τον πλανήτη Γη, θα πρέπει να γνωρίζουμε πώς η Γη κατάφερε να παραμείνει σε καλή κατάσταση για ζωή για δισεκατομμύρια χρόνια.
Αυτό δεν είναι ασήμαντο πρόβλημα. Η τρέχουσα υπερθέρμανση του πλανήτη μας δείχνει ότι το κλίμα μπορεί να αλλάξει σημαντικά κατά τη διάρκεια ακόμη και μερικών αιώνων. Πέρα από τα γεωλογικά χρονοδιαγράμματα, είναι ακόμη πιο εύκολο να αλλάξετε το κλίμα. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι υπάρχει το ενδεχόμενο επιδείνωσης του κλίματος της Γης σε θερμοκρασίες κάτω από το πάγωμα ή πάνω από βρασμό σε λίγα εκατομμύρια χρόνια.
Γνωρίζουμε επίσης ότι ο Ήλιος έχει γίνει 30% πιο φωτεινός από τότε που εξελίχθηκε η ζωή. Θεωρητικά, αυτό θα έπρεπε να έχει κάνει τους ωκεανούς να βράσουν μέχρι τώρα, δεδομένου ότι δεν ήταν γενικά παγωμένο στην πρώιμη Γη - αυτό είναι γνωστό ως «αμυδρά νεαρό παράδοξο του Ήλιου». Ωστόσο, κατά κάποιον τρόπο, αυτό το παζλ της βιωσιμότητας λύθηκε.
Οι επιστήμονες έχουν βρει δύο κύριες θεωρίες. Το πρώτο είναι ότι η Γη θα μπορούσε να διαθέτει κάτι σαν θερμοστάτη - έναν μηχανισμό ανάδρασης (ή μηχανισμούς) που εμποδίζει το κλίμα να περιπλανιέται ποτέ σε θανατηφόρες θερμοκρασίες.
Το δεύτερο είναι ότι, από έναν μεγάλο αριθμό πλανητών, ίσως μερικοί το πετυχαίνουν κατά τύχη και η Γη είναι ένας από αυτούς. Αυτό το δεύτερο σενάριο γίνεται πιο εύλογο από τις ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών πολλών πλανητών έξω από το ηλιακό μας σύστημα - το λεγόμενο εξωπλανήτες. Οι αστρονομικές παρατηρήσεις μακρινών αστεριών μάς λένε ότι πολλοί έχουν πλανήτες σε τροχιά γύρω τους, και ότι ορισμένοι έχουν μέγεθος και πυκνότητα και τροχιακή απόσταση έτσι ώστε οι θερμοκρασίες κατάλληλες για τη ζωή να είναι θεωρητικά δυνατές. Έχει εκτιμηθεί ότι υπάρχουν τουλάχιστον 2 δισεκατομμύρια τέτοιοι υποψήφιοι πλανήτες μόνο στον γαλαξία μας.
Υπάρχουν πολλοί εξωπλανήτες… αλλά πόσοι έχουν σταθερό κλίμα; Jurik Peter / shutterstock
Οι επιστήμονες θα ήθελαν να ταξιδέψουν σε αυτούς τους εξωπλανήτες για να διερευνήσουν εάν κάποιος από αυτούς έχει ταιριάξει με τη δισεκατομμύρια χρόνια της γης στη σταθερότητα του κλίματος. Αλλά ακόμη και οι πιο κοντινοί εξωπλανήτες, αυτοί που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το αστέρι επόμενο κένταυρο, απέχουν περισσότερο από τέσσερα έτη φωτός. Παρατηρητικά ή πειραματικά στοιχεία είναι δύσκολο να βρεθούν.
Αντ 'αυτού, διερεύνησα την ίδια ερώτηση μέσω μοντελοποίησης. Χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα υπολογιστή που έχει σχεδιαστεί για την προσομοίωση της εξέλιξης του κλίματος σε πλανήτες γενικά (όχι μόνο στη Γη), πρώτα δημιούργησε 100,000 πλανήτες, το καθένα με ένα τυχαία διαφορετικό σύνολο κλιματικών ανατροφοδοτήσεων. Οι κλιματικές ανατροφοδοτήσεις είναι διαδικασίες που μπορούν να ενισχύσουν ή να μειώσουν την κλιματική αλλαγή - σκεφτείτε για παράδειγμα την τήξη θαλάσσιου πάγου στην Αρκτική, η οποία αντικαθιστά τον πάγο που αντανακλά το φως του ήλιου με την ανοιχτή θάλασσα που απορροφά το φως του ήλιου, η οποία με τη σειρά της προκαλεί περισσότερη θέρμανση και τήξη.
Για να διερευνήσω πόσο πιθανό καθένας από αυτούς τους διαφορετικούς πλανήτες να παραμείνει κατοικήσιμος σε τεράστιες (γεωλογικές) χρονικές κλίμακες, προσομοίωσα κάθε 100 φορές. Κάθε φορά που ο πλανήτης ξεκίνησε από μια διαφορετική αρχική θερμοκρασία και εκτέθηκε σε ένα τυχαία διαφορετικό σύνολο κλιματικών γεγονότων. Αυτά τα γεγονότα αντιπροσωπεύουν παράγοντες που αλλάζουν το κλίμα, όπως εκρήξεις του υπερολίκου (όπως Όρος Pinatubo αλλά πολύ μεγαλύτερες) και αστεροειδείς επιπτώσεις (όπως αυτός που σκότωσε τους δεινόσαυρους). Σε κάθε ένα από τα 100 τρεξίματα, η θερμοκρασία του πλανήτη παρακολουθήθηκε μέχρι να γίνει πολύ ζεστό ή πολύ κρύο ή αλλιώς είχε επιβιώσει για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, οπότε θεωρήθηκε ότι ήταν ένα πιθανό χωνευτήριο για έξυπνη ζωή.
Κλίμα που αλλάζει: η έκρηξη του όρους Pinatubo στις Φιλιππίνες το 1991 εκτόξευσε τόση στάχτη στην ατμόσφαιρα που οι παγκόσμιες θερμοκρασίες έπεσαν προσωρινά κατά 0.6ºC. SRA Blaze Lipowski / πικρύλ
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης δίνουν μια οριστική απάντηση σε αυτό το πρόβλημα κατοικησιμότητας, τουλάχιστον όσον αφορά τη σημασία των ανατροφοδοτήσεων και της τύχης. Ήταν πολύ σπάνιο (στην πραγματικότητα, μόλις μία φορά στα 100,000) για έναν πλανήτη να έχει τόσο ισχυρές σταθεροποιητικές ανατροφοδοτήσεις που παρέμεινε κατοικήσιμος 100 φορές, ανεξάρτητα από τα τυχαία κλιματικά γεγονότα. Στην πραγματικότητα, οι περισσότεροι πλανήτες που έμειναν κατοικήσιμοι τουλάχιστον μία φορά, το έκαναν λιγότερο από δέκα φορές στους 100. Σε σχεδόν κάθε περίσταση στην προσομοίωση όταν ένας πλανήτης παρέμεινε κατοικήσιμος για 3 δισεκατομμύρια χρόνια, ήταν εν μέρει κάτω από την τύχη. Ταυτόχρονα, η τύχη από μόνη της αποδείχθηκε ανεπαρκής. Πλανήτες που είχαν σχεδιαστεί ειδικά για να μην έχουν καθόλου ανατροφοδότηση, ποτέ δεν έμειναν κατοικήσιμοι. τυχαίοι περίπατοι, περιτριγυρισμένοι από κλιματολογικές εκδηλώσεις, δεν κράτησαν ποτέ την πορεία.
Οι επαναλαμβανόμενες εκτελέσεις στην προσομοίωση δεν ήταν ίδιες: 1,000 διαφορετικοί πλανήτες δημιουργήθηκαν τυχαία και ο καθένας εκτελείται δύο φορές. (α) αποτελέσματα στην πρώτη εκτέλεση, (β) αποτελέσματα στη δεύτερη εκτέλεση. Οι πράσινοι κύκλοι δείχνουν επιτυχία (έμειναν κατοικήσιμοι για 3 δισεκατομμύρια χρόνια) και μαύρη αποτυχία. Τόμπι Τάιρελ, Συγγραφέας παρέχεται
Αυτό το συνολικό αποτέλεσμα, το οποίο εξαρτάται εν μέρει από τις ανατροφοδοτήσεις και εν μέρει από την τύχη, είναι ισχυρό. Όλα τα είδη αλλαγών στο μοντέλο δεν το επηρέασαν. Συνεπώς, η Γη πρέπει επομένως να έχει κάποιες ανατροφοδοτήσεις που σταθεροποιούν το κλίμα αλλά ταυτόχρονα καλή τύχη πρέπει επίσης να έχει συμμετάσχει στο να μένει κατοικήσιμο. Εάν, για παράδειγμα, ένας αστεροειδής ή ηλιακή φωτοβολίδα ήταν ελαφρώς μεγαλύτερη από ότι ήταν, ή είχε συμβεί σε μια ελαφρώς διαφορετική (πιο κρίσιμη) στιγμή, πιθανότατα να μην είμαστε εδώ στη Γη σήμερα. Δίνει μια διαφορετική οπτική για το γιατί είμαστε σε θέση να ανατρέξουμε στην αξιοσημείωτη, τεράστια εκτεταμένη ιστορία της ζωής που εξελίσσεται και διαφοροποιείται και γίνεται όλο και πιο πολύπλοκη στο σημείο που μας δημιούργησε.
Ο καθηγητής Toby Tyrrell συζητά την έρευνά του.
{vembed Y=K7hCh6v7HNs}
Σχετικά με το Συγγραφέας
Toby Tyrrell, Καθηγητής της Επιστήμης του Συστήματος της Γης, Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Το Μέλλον που Επιλέγουμε: Επιβίωση της Κλιματικής Κρίσης
από την Christiana Figueres και τον Tom Rivett-Carnac
Οι συγγραφείς, οι οποίοι διαδραμάτισαν βασικό ρόλο στη Συμφωνία του Παρισιού για την κλιματική αλλαγή, προσφέρουν ιδέες και στρατηγικές για την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης, συμπεριλαμβανομένης της ατομικής και συλλογικής δράσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Η ακατοίκητη γη: Ζωή μετά την υπερθέρμανση
του Ντέιβιντ Γουάλας-Γουέλς
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις πιθανές συνέπειες της ανεξέλεγκτης κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένης της μαζικής εξαφάνισης, της λειψυδρίας και της λειψυδρίας και της πολιτικής αστάθειας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το Υπουργείο για το Μέλλον: Ένα Μυθιστόρημα
από την Kim Stanley Robinson
Αυτό το μυθιστόρημα φαντάζεται έναν κόσμο του κοντινού μέλλοντος που παλεύει με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής και προσφέρει ένα όραμα για το πώς η κοινωνία μπορεί να μεταμορφωθεί για να αντιμετωπίσει την κρίση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Under a White Sky: The Nature of the Future
από την Elizabeth Kolbert
Ο συγγραφέας διερευνά τον ανθρώπινο αντίκτυπο στον φυσικό κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της κλιματικής αλλαγής, και τις δυνατότητες για τεχνολογικές λύσεις για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προκλήσεων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη
επιμέλεια Paul Hawken
Αυτό το βιβλίο παρουσιάζει ένα ολοκληρωμένο σχέδιο για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, συμπεριλαμβανομένων λύσεων από μια σειρά τομέων όπως η ενέργεια, η γεωργία και οι μεταφορές.
