Погода, яка змінила світ - Маркус Розенлунд

Може послугувати гарною нотаткою: це суперзледеніння, очевидно, спричинене маленькими, скромними, одноклітинними створіннями – ціанобактеріями, або так званими синьо-зеленими водоростями, які напередодні розвили здатність виділяти кисень шляхом фотосинтезу. Через активне вироблення кисню та інтенсивне розмноження трапляється три події.

Першою подією стає вимирання всіх наявних на той час форм життя, адже кисень для них – смертельна отрута. Стається одна з найбільших екологічних катастроф, які тільки бачила Земля.

У другу чергу вивільнений ціанобактеріями кисень зв’язувався у хімічних реакціях з іонами заліза, на які тоді був багатий океан, утворюючи поклади залізної руди. Усе залізо, що ми знищуємо й використовуємо, усе залізне знаряддя у вас удома, усе залізо у світі пішло з цієї події.

Третьою подією, яку ми можемо витлумачити з тогочасних відкладів, стає відносно сильне похолодання. Коли в океані закінчилося залізо, з яким міг реагувати кисень, оксиген починає реагувати з метаном, що містився в атмосфері. Чим помітно змінює характер земної атмосфери: дуже потужний парниковий газ метан зникає майже до останнього іона, а його заступає інший, у тридцятеро менш ефективний – вуглекислий газ. Окрім того, сонячне випромінювання тоді було слабкішим, ніж сьогодні, тому результат міг бути тільки один: планету почала обіймати крига.

Але нам відомо, чим усе закінчилося. Попри все, крига не здобула перемогу. Ми, очевидно, живемо нині у переважно вільному від криги світі. Навіть льодовикові шапки на полюсах – відносно нове явище. Заледеніння Антарктики, приміром, почалося не раніше середини еоцену, 45 мільйонів років до нашої ери, – не надто й давно, коли дивитися на геохронологічну шкалу.

Річ у тім, що щось перетворило гуронське зледеніння на всесвітню відлигу, давши земним океанам змогу знову збивати хвилі. Ключову роль, імовірно, відіграли – саме так – вулкани, які викинули стільки вуглекислого газу в атмосферу, що знову утворився парниковий ефект, льодовики почали танути, насувалася всесвітня весна.

Але крига ще візьме реванш, під час гуронського зледеніння Земля не востаннє перетворилася на сніжку. Схожі льодовикові періоди наступатимуть і пізніше, навіть проходитимуть за тією ж схемою: з приходом тепла земне життя розпашіє і вкраде стільки вуглекислого газу з повітря, що почнеться зледеніння, яке триватиме, доки вулкани не вироблять достатньо вуглекислого газу для повернення тепла; через це життя розквітне знову й поцупить купу CO2 з повітря і так далі…

З невідомих причин заледеніння, які утворювали Землю-сніжку, майже перестали траплятися приблизно в часи кембрійського вибуху, приблизно п’ятсот мільйонів років тому. Чому так сталося – незрозуміло. Але температура Землі впродовж усієї її історії то підіймалася, то падала, іноді принаймні частково через те, що одна чи інша форма життя засукувала рукави й бралася за якийсь проєкт на кшталт викрадення вуглекислого газу з повітря. Як приклад – початок серйозного поширення перших наземних рослин. Жодних травоїдних тварин, які могли би тримати їх у шорах, тоді не існувало, тож баланс вуглецю у повітрі ковзнув до мінімуму й помітно похолодшало. Принаймні доки в травоїдних не розвилися достатньо ефективні зуби та травна система, щоб перетравити частину зелені.

З часом рослини дедалі вищали, аби уникати голодних пащ тварин, тоді шиї динозаврів почали витягуватися, аби дістатися найвищих рослин. Відповіддю рослинного світу в цих перегонах озброєнь стали трав’янисті рослини, які розмножувалися настільки безперешкодно, що знову стало прохолодніше, принаймні до появи нас, людей, та наших газонокосарок. Утім нам так і не вдалося по-справжньому приборкати трав’янистих. Звідси виник термін «бур’ян».

Неважливо, хто і коли мав над ким перевагу в цій прадавній боротьбі. Як тварини, так і рослини мають одну спільну рису – після смерті потрапляють під землю. Вуглець у їхній біомасі стає заручником скам’янілостей і не може виконувати таку потрібну роботу в ролі вуглекислого газу. Натомість ми можемо вважати, що нам пощастило із вулканами, які заправляються вуглекислим газом з-під землі.

Звісно, не тільки старезна боротьба між формами життя та вулканами впливає на температуру планети. Інші фактори, як-от розміщення континентів на Землі, зміни еліптичності земної орбіти та зміни у сонячному випромінюванні, грають не менш важливу роль.

Важливою частиною мозаїки клімату сьогодення є Гімалаї, які висунули із землі свій гострий хребет приблизно 47 мільйонів років тому, коли Індо-Австралійська плита зіткнулася з Євразійською. Через це Гімалаї здійнялися, наче покорчений зіткненням лоб у лоб автомобільний капот. А мусонні дощі, проносячись над новоствореним хребтом, вимивали з повітря ще більше вуглекислого газу, який, взаємодіючи з гірськими породами, зв’язувався в них. Як наслідок зменшення вмісту в повітрі вуглекислого газу, починається традиція постійного похолодання, що сприяє низці льодовикових періодів, які Земля переживала останні три мільйони років.

Неважливо, хто чи що визначає кліматичний курс, глобальне потепління сьогодення цю традицію порушило. Представники життя, у нашій особі, уперше починають працювати на те, щоб виділяти вуглекислий газ в атмосферу, замість того, щоб його споживати, як досі робило земне життя. Ми та вулкани, на диво, робимо одне й те ж, через що рівень вуглекислого газу в атмосфері зростає, а температура підвищується з небувалою раніше швидкістю.

Оскільки головною темою цього розділу є вулкани, я подумав, що його решту варто присвятити декільком найважливішим та найвпливовішим вулканам і вулканічним подіям, дивлячись на них із погодного та кліматичного боку. Вулканам, які своїм впливом на клімат створили відомий нам світ.

ТАМБОРА, ІНДОНЕЗІЯ

На острові Сумбава в сучасній Індонезії лежить вулкан Тамбора, який у 1815 році розпочав єдине супервиверження в сучасній історії. Зайве додавати фразу «відоме людству», адже якби десь вибухнув супервулкан, ми б точно це помітили. Повірте мені! Виверження супервулканів – це просто-таки одне з найпомітніших явищ у світі, хіба що після зіткнення з кілометровим астероїдом.

Непомітність – це насправді не про Тамбору. У 1815 році цей вулкан вибухнув так гучно, що гуркіт, чи раде гуркоти, почули аж на Суматрі, що розташована за понад 2600 кілометрів. Очевидці на Суматрі подумали, що хтось неподалік стріляє з гармат.

Виверження випльовує 160 кубічних кілометрів лави, що еквівалентно кубові з ребром завдовжки п’ять із половиною кілометрів. За шкалою VEI, вулканічна експлозивність Тамбори оцінюється у сім балів. Варто розглянути й решту офіційних характеристик шкали, що визначає силу вибухового виверження від нуля до восьми: 0 – невибуховий; 1 – слабо вибуховий; 2 – вибуховий; 3 – катастрофічний; 4 – катаклізм; 5 – пароксизм; 6 – колосальний; 7 – мегаколосальний; 8 – апокаліптичний.

Тож виверження Тамбори 1815 року вважається мегаколосальним, також з огляду на приблизно 400 мільйонів тонн випущених в атмосферу сірчаних газів. І це справді неабияка катастрофа: понад 10 000 людей на Сумбаві