Erde Wird Die Globale Erwärmung Überleben, Aber Werden Wir?

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Der planet hat in der vergangenheit einen dramatischeren klimawandel erlebt, der durch andere lebensformen angeheizt wurde. Aber selten war die veränderung so schnell.

Die Vorstellung, dass menschliche Aktivitäten oder die Aktivität eines Organismus die Erde im planetarischen Maßstab beeinflussen kann, ist für viele Menschen immer noch schwer zu schlucken. Und diese Art von Unglauben treibt die Skepsis der Öffentlichkeit in Bezug auf die globale Erwärmung.

Eine im letzten Sommer vom Pew Research Center durchgeführte Umfrage ergab, dass nur 41 Prozent der Amerikaner der Meinung sind, dass die Verbrennung fossiler Brennstoffe die globale Erwärmung verursacht. Bei einem Treffen in Paris in dieser Woche haben sich Beamte aus 113 Nationen damit einverstanden erklärt, dass ein mit Spannung erwarteter internationaler Bericht die globale Erwärmung "sehr wahrscheinlich" durch menschliche Aktivitäten verursacht.

Die Idee, dass die Biologie den Planeten auf breite und dramatische Weise verändern kann, wird von Wissenschaftlern allgemein akzeptiert und weist auf einige Präzedenzfälle in der Geschichte des Lebens hin.

  • Die überraschendsten Auswirkungen der globalen Erwärmung
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Die mächtigen Mikroben

Die vom Menschen verursachte globale Erwärmung - auch als "anthropogene" globale Erwärmung bezeichnet - ist das jüngste Beispiel für ein Leben, das die Erde verändert, aber es ist nicht das dramatischste.

Dieser Titel bezieht sich wahrscheinlich auf die Sauerstoffversorgung der frühen Erdatmosphäre durch antike Mikroben, als sie durch Photosynthese die Kraft des Sonnenlichts nutzten.

Der Mensch „hat einen starken Einfluss auf die globalen geochemischen Zyklen, ist aber überhaupt nicht vergleichbar mit dem Aufkommen der Sauerstoffsynthese“, sagte Katrina Edwards, Geomikrobiologin an der University of Southern California (USC). "Das war eine katastrophale Umweltveränderung, die vor 2,2 Milliarden Jahren stattfand [die] ihren ganzen Zorn auf das Erdsystem ausübte."

Edwards untersucht, wie das Leben den Planeten auf weitgehend unsichtbare Weise beeinflusst. Sie konzentriert sich darauf, wie Mikroben, die auf dem trüben Meeresboden leben, Mineralien durch eine Art Unterwasser-Alchemie transformieren. Zum Beispiel erleichtern Mikroben einen chemischen Prozess, der als Oxidation bezeichnet wird, wobei Sauerstoff im Meerwasser mit Magma zusammenfließt, das aus dem Meeresboden austritt, um beispielsweise eine Form von Eisen in eine andere zu verwandeln.

"Diese [Mikroben] sind in Bezug auf globale biogeochemische Zyklen völlig unangemessen", sagte Edwards WordsSideKick.com. "Wir betrachten sie derzeit nicht als Teil des Erdsystems in unserer Berechnung der Vorgänge, und wir betrachten sie nicht in Bezug darauf, wie das Erdsystem in die Zukunft vorrücken wird."

Diese Reaktionen sind stark vom Leben beeinflusst und treten seit Milliarden von Jahren auf, solange die Ozeane mit Sauerstoff versorgt wurden und Mikroben den Meeresboden bewohnt haben, sagte Edwards.

Erde schaffen

An Land tragen Mikroben und insbesondere eine Form von Bakterien, die Cyanobakterien genannt werden, dazu bei, den Boden an Ort und Stelle zu halten und Staub zu unterdrücken.

"Wir hätten sicherlich weitaus mehr Staubstürme und es wäre auf der Erde nirgendwo so schön, wenn sie nicht da wären", sagte Jayne Belnap, eine Forscherin des United States Geological Survey.

Die Wissenschaftler glauben, dass die kleinen Tiere auf der frühen Erde die gleichen Rollen gespielt haben. „Eines der großen Probleme für Geologen ist, dass Sie diesen großen Felsballen haben, der Boden verwittert und Sie diese heftigen Winde haben. Was in aller Welt hält den Boden an Ort und Stelle, wenn es aus den Felsen kommt? «, Sagte Belnap in einem Telefoninterview. "Cyanobakterien werden diese Funktion ebenfalls gutgeschrieben."

Die Mikroben verankerten den Boden am Boden; Dadurch wurden Lebensräume geschaffen, in denen sich Landpflanzen entwickeln und letztendlich für uns entwickeln konnten. "Sie schufen buchstäblich die Erde in gewissem Sinne", sagte Belnap.

"Cyanobakterien sind wie" es ", fuhr sie fort. „Ich habe allen gesagt, dass sie jeden Abend einen kleinen Altar machen und Opfer bringen sollen. Wir schulden ihnen alles. “

Ein Schneeballplanet

Die mächtigen Mikroben lösten auch plötzliche Klimaveränderungen aus, ähnlich wie die Menschen jetzt. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass die Verbreitung von Cyanobakterien vor 2,3 Milliarden Jahren zu einer plötzlichen Eiszeit und der Schaffung einer "Schneeball-Erde" führte.

Bei der Photosynthese spalten Cyanobakterien Wasser auf und setzen Sauerstoff als Abfallprodukt frei. Sauerstoff ist eines der reaktivsten Elemente in der Umgebung. Seine Freisetzung in großen Mengen zerstörte Methan, ein Treibhausgas, das die Sonnenenergie absorbierte und dazu beitrug, unseren Planeten warm zu halten.

Einige Wissenschaftler glauben, dass das Verschwinden dieser Methan-Decke den Planeten in einen so schweren kalten Zeitraum stürzte, dass der Äquator der Erde von einer kilometerdicken Eisschicht bedeckt war.

Die Erde könnte heute noch gefroren sein, wenn nicht neue Lebensformen erscheinen. Als Organismen sich entwickelten, entwickelten viele die Fähigkeit, Sauerstoff einzuatmen. Dabei atmeten sie ein weiteres Treibhausgas aus, Kohlendioxid, das schließlich die Welt auftaute.

Dies war die erste biologisch ausgelöste Eiszeit, aber andere folgten, sagte Richard Kopp, ein Forscher aus Caltech, der half, das Snowball Earth-Szenario zusammenzustellen.

Ein neues Blatt

Als Bäume vor etwa 380 Millionen Jahren zum ersten Mal auftauchten, störten sie auch das atmosphärische Gleichgewicht der Erde.

Im Gegensatz zu Tieren atmen Pflanzen Kohlendioxid und stoßen Sauerstoff aus. Bäume wandeln einen Teil dieses atmosphärischen Kohlenstoffs in Lignin um - den Hauptbestandteil von Holz und eines der am häufigsten vorkommenden Proteine ​​der Erde.Lignin ist beständig gegen Fäulnis. Wenn ein Baum stirbt, wird ein Großteil seines Kohlenstoffs eingegraben und nicht als Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt. Weniger Kohlendioxid in der Atmosphäre verdünnt die Decke aus Gasen, die die Erde warm halten, und dieser Kühleffekt kann eine globale Abkühlung auslösen, möglicherweise sogar eine Eiszeit.

"Zu dieser Zeit gab es einige Vergletschungen, die zumindest teilweise von der Entwicklung der Landpflanzen getrieben wurden", sagte Kopp in einem Telefoninterview.

Bäume beeinflussten auch den globalen Kohlenstoffkreislauf auf andere indirekte Weise. Während sie durch den Boden tunneln, zerlegen Baumwurzeln silikatische Gesteine ​​in Sediment und Boden. Silikatgestein enthält große Mengen an Kalzium und Magnesium. Wenn diese Elemente der Luft ausgesetzt werden, reagieren sie mit dem Kohlendioxid der Atmosphäre unter Bildung von Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat, Verbindungen, die auf der Erde weit verbreitet sind.

Der menschliche Unterschied

Auch wenn es so aussieht, als ob Menschen nur Flöhe wären, um auf dem Rücken eines immensen Tieres namens Erde zu reiten, bedeuten unsere Intelligenz, unsere Technologie und unsere reinen Zahlen, dass unsere Spezies einen Schlag versetzen, der die Welt auf wilde Weise erschüttern kann.

Obwohl wir nicht die erste Art sind, die unseren Planeten drastisch verändert, ist unser Einfluss in vielerlei Hinsicht einzigartig, sagen Wissenschaftler.

Zum einen habe der Mensch eine große Industrie entwickelt, sagte Spencer Weart, Wissenschaftshistoriker am American Institute of Physics. "Wir sind in der Lage, Dinge außerhalb unserer eigenen Biologie zu mobilisieren", sagte Weart. "Ich stoße eine gewisse Menge Kohlendioxid aus, aber mein Auto strahlt viel mehr aus."

Ein anderer ist die Geschwindigkeit, mit der Menschen die Erde erwärmen.

"Menschen sind das häufigste große Tier, das jemals auf der Erde gelebt hat", sagte Kirk Johnson, Chefkurator des Denver Museum of Nature & Science. "Bevölkerung, Hirnkraft und Technologie sind eine starke Kombination und das Ergebnis ist, dass Menschen Veränderungen in sehr hohem Maße bewirken."

Belnap stimmt zu. „Ich glaube nicht, dass wir jeden Prozess grundlegend verändert haben. Wir haben gerade die Geschwindigkeit erhöht “, sagte sie. „Wir haben nichts Neues eingeführt. Wir haben gerade geändert, wie schnell oder langsam dies geschieht und meistens schnell. “

Aber egal, wie hoch die Menschen das Quecksilber ansteigen lassen und wie viel Schaden wir dem Planeten anrichten, die Erde und das Leben werden überleben, sagen Wissenschaftler. Es ist vielleicht nicht mehr in der Form, die wir bevorzugen, oder in der Form, die uns gedeihen lässt.

"Was wir als Menschen denken müssen, die das Erdsystem verändern, ist die Konsequenz für uns Menschen", sagte der US-amerikanische Geomikrobiologe Edwards. „Die Erde könnte sich weniger interessieren. Wir werden als geringfügige Störung im Erdsystem aufgezeichnet. Die Erde wird weitergehen. Die Frage ist: Werden wir?

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