Naukowcy zwracają uwagę na gaz cieplarniany, który chronił Ziemię
Duńsko-japoński zespół naukowców wyjaśnił zagadkę, dlaczego świat w okresie archaiku nie był całkowicie zamarznięty. Wyniki badań opublikowane w Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS) dostarczają dowodu na to, że gaz cieplarniany utrzymywał wodę na Ziemi w stanie płynnym. Chemicy z Uniwersytetu Kopenhaskiego w Danii i z Tokijskiego Instytutu Technologicznego w Japonii odkryli, że kiedy Słońce świeciło o 30% słabiej niż obecnie, gaz cieplarniany zapobiegał przekształceniu się Ziemi w lodową kulę. Brakującym elementem układanki był siarczek karbonylu - efekt wyrzucania siarki przez wiele lat aktywności wulkanicznej. "Siarczek karbonylu jest i był doskonałym gazem cieplarnianym. Dużo lepszym od dwutlenku węgla" - wyjaśnia profesor Matthew S. Johnson z Wydziału Chemii Uniwersytetu Kopenhaskiego. "Szacujemy, że pokrywa z siarczanu karbonylu mogła dostarczać powierzchni planety około 30% dodatkowej energii. To skompensowałoby niedostatek energii słonecznej" - dodaje. Naukowcy przyjrzeli się proporcji izotopów siarki w starych skałach, aby określić, jakie dodatkowe wsparcie otrzymało Słońce w owych pradawnych czasach, aby utrzymać Ziemię w cieple. Ich zdaniem mieszanka izotopów nie jest wynikiem procesów geologicznych. "W skalistym płaszczu Ziemi nie zachodzi tak naprawdę żaden proces, który wyjaśniałby takie rozmieszczenie izotopów" - stwierdza profesor Johnson. "Coś musiało się wydarzyć w atmosferze." Chemicy napromieniowali dwutlenek siarki światłem słonecznym o różnej długości fali i odkryli, że światło słoneczne przechodzące przez siarczek karbonylu generowało fale wytwarzające "dziwną" mieszankę izotopów. "Osłona z siarczku karbonylu jest w sumie całkiem oczywistym kandydatem, jeżeli się nad tym zastanowić, ale zanim tego nie sprawdziliśmy, nikt jej nie zauważył" - podkreśla naukowiec. "To co odkryliśmy jest w rzeczywistości archaicznym odpowiednikiem dzisiejszej warstwy ozonowej, która chroni nas przed promieniowaniem ultrafioletowym. Niemniej w przeciwieństwie do ozonu, siarczek karbonylu również utrzymywał na planecie ciepło. Jedynym problemem jest to, że nie pozostała ona ciepła." Powstanie życia na planecie było wynikiem zwiększającej się ilości tlenu, który następnie pobudzał utlenianie atmosferyczne. W wyniku tego siarka wyrzucana przez wulkany nie była już przekształcana na siarczek karbonylu lecz na aerozole siarczanowe, które wywoływały efekt ochłodzenia na Ziemi. Profesor Johnson wraz z kolegami opracował model komputerowy dawnej atmosfery, który wraz z doświadczeniami laboratoryjnymi pokazał, że połączenie spadku poziomu siarczku karbonylu ze wzrostem ilości aerozoli siarczanowych doprowadziłoby do zlodowacenia Ziemi. Naukowcy przypuszczają, że właśnie taka sytuacja miała miejsce pod koniec Archaiku, 2.500 milionów lat temu. "Wyniki naszych badań wskazują, że rozmieszczenie i skład gazów atmosferycznych powodowały przez miliony lat wahania planety od stanu sprzyjającego rozwojowi życia po obejmującą całą planetę epokę lodowcową" - mówi profesor Johnson. "Trudno mi podać lepszy powód, aby zachować daleko idącą ostrożność w zakresie bieżących emisji gazów cieplarnianych do atmosfery."
Kraje
Dania, Japonia