Ingawa mionzi ya jua ilikuwa chini, halijoto kwenye Dunia changa ilikuwa joto. Timu ya kimataifa ya wanasayansi wa jiografia imepata vidokezo muhimu kwamba viwango vya juu vya kaboni dioksidi angani vilihusika na viwango hivi vya juu vya joto. Ilipata baridi zaidi na mwanzo wa tectonics za sahani, kwani CO2 ilinaswa hatua kwa hatua na kuhifadhiwa kwenye mabara yanayoibuka.
Kiwango cha juu sana cha CO2 viwango vinaweza kuelezea halijoto ya juu kwenye Dunia ambayo bado mchanga miaka bilioni tatu hadi nne iliyopita. Wakati huo, Jua letu liling'aa kwa asilimia 70 hadi 80 tu ya ukali wake wa sasa. Walakini, hali ya hewa kwenye Dunia changa ilikuwa ya joto kwa sababu hakukuwa na barafu yoyote ya barafu. Jambo hili linajulikana kama 'kitendawili cha Jua changa dhaifu.' Bila gesi chafu inayofanya kazi vizuri, Dunia mchanga ingekuwa imeganda na kuwa bonge la barafu. Kama CO2, methane, au gesi chafu iliyo tofauti kabisa inayopasha joto sayari ya Dunia ni suala linalojadiliwa kati ya wanasayansi.
Utafiti mpya wa Dk. Daniel Herwartz wa Chuo Kikuu cha Cologne, Profesa Dk Andreas Pack wa Chuo Kikuu cha Göttingen, na Profesa Dk. Thorsten Nagel wa Chuo Kikuu cha Aarhus (Denmark) sasa unapendekeza kwamba CO ya juu ya CO.2 viwango ni maelezo yanayokubalika. Hili pia lingesuluhisha tatizo lingine la sayansi ya kijiografia: halijoto ya bahari ambayo inaonekana ilikuwa juu sana. Utafiti huo sasa umeonekana katika Kesi ya Chuo cha Taifa cha Sayansi.
Swali linalojadiliwa sana katika sayansi ya dunia linahusu halijoto ya bahari ya awali. Kuna ushahidi kwamba walikuwa moto sana. Vipimo vya isotopu za oksijeni kwenye chokaa kuukuu sana au miamba ya silisia, ambayo hutumika kama vipimajoto, huonyesha halijoto ya maji ya bahari zaidi ya 70°C. Halijoto ya chini ingewezekana tu ikiwa maji ya bahari yangebadilisha muundo wake wa isotopu ya oksijeni. Walakini, hii ilizingatiwa kwa muda mrefu kuwa haiwezekani.
Mifano kutoka kwa utafiti mpya zinaonyesha kuwa CO ya juu2 viwango katika angahewa vinaweza kutoa maelezo, kwani vingesababisha pia mabadiliko katika muundo wa bahari. "High CO2 viwango hivyo vinaweza kueleza matukio mawili kwa wakati mmoja: kwanza, hali ya hewa ya joto Duniani, na pili, kwa nini vipimo vya kupima joto huonekana kuonyesha maji ya bahari ya moto. Kwa kuzingatia uwiano tofauti wa isotopu ya oksijeni ya maji ya bahari, tungefika kwenye joto karibu na 40°C,” alisema Daniel Herwartz wa Chuo Kikuu cha Cologne.
Inawezekana pia kwamba kulikuwa na methane nyingi angani. Lakini hiyo isingekuwa na athari yoyote kwenye muundo wa bahari. Kwa hivyo, haingeeleza kwa nini kipimajoto cha oksijeni kinaonyesha halijoto ambayo ni ya juu sana. "Matukio yote mawili yanaweza kuelezewa tu na viwango vya juu vya CO2,” Herwartz aliongeza. Waandishi wanakadiria jumla ya kiasi cha CO2 kuwa na jumla ya takriban bar moja. Hiyo itakuwa kana kwamba angahewa yote ya leo ilijumuisha CO2.
"Leo, CO2 ni gesi tu katika angahewa. Ikilinganishwa na hiyo, baa moja inasikika kama kiasi kikubwa cha ajabu. Walakini, ukiangalia sayari yetu dada Venus na takriban bar 90 za CO2 huweka mambo katika mtazamo,” alieleza Andreas Pack kutoka Chuo Kikuu cha Göttingen.
Duniani, CO2 hatimaye iliondolewa kutoka angahewa na baharini na kuhifadhiwa katika umbo la makaa ya mawe, mafuta, gesi, na chembe nyeusi na vilevile katika mawe ya chokaa. Hifadhi hizi za kaboni ziko hasa kwenye mabara. Walakini, Dunia mchanga ilifunikwa kwa kiasi kikubwa na bahari na hakukuwa na mabara yoyote, kwa hivyo uwezo wa kuhifadhi kaboni ulikuwa mdogo.
"Hiyo pia inaelezea CO2 viwango vya Dunia changa kutoka kwa mtazamo wa leo. Baada ya yote, takriban miaka bilioni tatu iliyopita, teknolojia ya sahani na ukuzaji wa ardhi ambayo kaboni inaweza kuhifadhiwa kwa muda mrefu ilikuwa ikiongezeka kwa kasi," alielezea Thorsten Nagel kutoka. Chuo Kikuu cha Aarhus.
Kwa mzunguko wa kaboni, mwanzo wa tectonics za sahani ulibadilisha kila kitu. Makundi makubwa ya ardhi yenye milima yalitoa hali ya hewa ya silicate haraka, ambayo ilibadilisha CO2 kwenye chokaa. Kwa kuongezea, kaboni ilinaswa kwa ufanisi katika vazi la Dunia wakati mabamba ya bahari yalipunguzwa. Tectonics ya sahani ilisababisha CO2 maudhui ya anga kushuka kwa kasi. Enzi za barafu zinazorudiwa zinaonyesha kuwa ilizidi kuwa baridi sana Duniani.
"Uchunguzi wa hapo awali ulikuwa tayari umeonyesha kuwa yaliyomo kwenye chokaa katika basalts ya zamani yanaonyesha kushuka kwa kasi kwa CO ya anga.2 viwango. Hii inafaa vizuri na ongezeko la isotopu za oksijeni kwa wakati mmoja. Kila kitu kinaonyesha kuwa CO ya anga2 maudhui yalipungua kwa kasi baada ya kuanza kwa teknolojia ya sahani,” Daniel Herwartz alihitimisha. Hata hivyo, katika muktadha huu 'haraka' inarejelea miaka milioni mia kadhaa.
Rejea: "A CO2 chafu ilipasha joto Dunia ya mapema na kupungua kwa maji ya bahari 18O/16O kabla ya kuanza kwa tectonics za sahani” na Daniel Herwartz, Andreas Pack na Thorsten J. Nagel, 1 Juni 2021, Kesi ya Chuo cha Taifa cha Sayansi.
DOI: 10.1073 / pnas.2023617118
