火山が気候にどのように影響するか、そしてそれらの排出量が私たちが生産するものと比較する方法

火山が気候にどのように影響するか、そしてそれらの排出量が私たちが生産するものと比較する方法 約252億XNUMX万年前の急速で大量の火山噴火は、大量絶滅イベントと関連している可能性があります。 www.shutterstock.comから, BY-ND CC

誰もが私たちの二酸化炭素排出量の削減、ゼロ排出、バイオディーゼル用の持続可能な作物の植え付けなどについて進んでいます。

この質問の口実は理解できます。 自然の力は非常に強力であり、私たちの惑星に影響を与える人間の努力が無意味に見えるかもしれないほどの大きさで動作します。

ある火山噴火が私たちの世界を急速に「アイスハウス」や「温室」にするほど気候を変える可能性がある場合、人為的な気候変動を緩和するための私たちの努力はおそらく時間の無駄です。

この質問に答えるには、私たちの大気がどのように形成されたか、そして火山によって引き起こされた気候変動についてどのような地質学的証拠があるかを調べる必要があります。 また、火山と人間の温室効果ガスの排出量を比較する最近のデータを確認する必要があります。

地質学的記録には、非常に大きな長期にわたる火山噴火による壊滅的な気候変動の証拠があります。 しかし、より最近では、火山の放出が短期間の冷却と長期的な温暖化につながる可能性があることを学びました。 また、人間が誘発した温室効果ガスの排出量は、特に1950年以来、火山活動による排出をはるかに上回っています。

地球の大気を鍛造する

最初の原則に戻って見てみましょう 私たちの雰囲気が生まれた場所。 地球は4.56億XNUMX千万年前のものです。 一般的なコンセンサスは、地球の大気はXNUMXつの主要なプロセスから生じるということです。

1. 初期の惑星形成時の原始太陽系星雲ガスの残骸

2. 火山および関連イベントからの地球内部のガス放出

3. 光合成からの酸素の生産。

彗星や小惑星の衝突からも時間の経過とともに貢献がありました。 これらのプロセスの中で、内部惑星の脱ガスは、特に地球の歴史のXNUMXつのイオンの最初の間に、最も重要な大気生成プロセスです ホットハディーン.

それ以来、火山噴火はこのプロセスに寄与し、大気の大部分、ひいては大気内の気候をもたらしました。

次に、火山噴火とその気候への影響の問題です。 地球の気候は地質時代に変化しました。 の期間がありました 氷のない「温室地球」。 海面は 今日より200〜400メートル高い 地球の大陸のかなりの割合が海面下に沈んでいました。

その他の場合、「雪玉地球」、私たちの惑星は赤道でも氷に覆われていました。

この気候変動に火山噴火はどのような貢献をしましたか? 主要な影響の例として、一部の科学者は大量の絶滅を主要な火山噴火イベントに関連付けています。

最も有名なそのような協会は、火山を噴火させた シベリアトラップ。 これは、ロシアの東部州の地域にある、厚い火山岩シーケンスの約2.5〜4万平方キロメートルの広大な地域です。 約252億10万年前の急速で大量の火山噴火により、硫酸エーロゾルと二酸化炭素が十分な量放出され、短時間の火山性冬を引き起こし、長時間の気候温暖化を引き起こしました。

シベリアのトラップ噴火は、 地球最大の大量絶滅イベントの原因因子 (ペルム紀末期)、地球の海洋種の96%と陸生生物の70%が存在しなくなったとき。

過去100億年にわたる自然気候変動

地質学的証拠は、自然のプロセスが実際に地球の気候を根本的に変える可能性があることを示しています。 ごく最近(地質学的用語では)、過去100億年以上にわたって海底水が冷え、海面が下がり、氷が進んだ。 この期間内には、おそらくより温かい地球の呪文があり、温室効果ガスの(自然な)急速な放出によって引き起こされた可能性が高いです。

ホモサピエンス 過去数百万年の間に、主に氷河期に進化しました。最大100キロの氷床が北大陸の広い地域を覆い、海面は今日よりも10,000メートル以上低くなりました。 この期間は、XNUMX万年前に現代の氷河間温暖期が始まったときに終了しました。

気候変動につながる天文サイクルはよく理解されています。たとえば、ミラノコビッチサイクルは、太陽の周りの地球の軌道の変動と、周期的なうなずき/地球の軸の揺れを説明します。 この一般的な長期地球冷却の地質学的および構造的原因のすべてはあまりよく理解されていません。 仮説には、ヒマラヤとチベットの台頭(55万年前から)に関連する火山とプロセスからの寄与が含まれます。

特定の火山噴火と気候への影響

研究者は特定の 火山噴火と気候変動. ピナツボ山 (フィリピン)は、1991年に最近の大規模な噴火の20つを引き起こし、XNUMX万トンの二酸化硫黄と灰粒子を成層圏に放出しました。

これらの大規模な噴火により、地球表面に到達する日射量が減少し、対流圏下部の気温が低下し、大気循環パターンが変化します。 ピナツボの場合、全球対流圏の気温は最大4°C低下しましたが、北半球の冬は暖かくなりました。

火山は、温室効果ガス、エアロゾル、他の大気成分と反応する可能性のあるガスなどの混合ガスを噴火させます。 火山ガスとの大気中の反応は、エアロゾルとして作用して大気を冷却する硫酸(および関連する硫酸塩)などの物質を急速に生成する可能性があります。

二酸化炭素の長期添加は温暖化に影響を与えます。 大規模な火山噴火は、その灰雲が成層圏レベルに達し、気候への影響が最大です。噴火期間が長く、噴火期間が長いほど、影響は大きくなります。

これらのタイプの噴火は、 リトルアイスエイジ期間の部分的な原因、0.5世紀から15世紀後半まで続いた、約19°Cの地球規模の冷却イベント。 イエローストーン(米国)、鳥羽(インドネシア)、タウポ(ニュージーランド)などの超火山は、理論的には、気候に大きな影響を与える非常に大規模な噴火を引き起こす可能性がありますが、これらの噴火が気候に影響を与える期間については不確実です。

おそらく、私たちの(人間の)排出または火山が気候に強い影響を与えるかどうかを答えるための最も強力な証拠は、温室効果ガス生産の規模にあります。 2015年以降、世界の人為的二酸化炭素排出量は年間約35〜37億トンです。 年間の火山性CO₂排出量は約200億トンです。

2018年の人為的CO₂排出量は、火山の排出量の185倍でした。 これは驚くべき統計であり、特に1950年代以降、人間が多くの自然の地球規模のプロセスの影響を超えているという認識の中で、人類学と呼ばれる新しい地質時代を提案するように一部の地質学者や自然科学者を説得する要因のXNUMXつです。

火山が地質学的時間スケールで気候に強い影響を与えているという証拠がありますが、特に1950年以来、 ホモサピエンス 気候に最も大きな影響を与えたのは誰ですか。 CO₂排出削減の願望をあきらめないでください。 火山はその日を救えないかもしれません。会話

著者について

マイケル・ペッターソン、地質学教授、 オークランド工科大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.

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