गोठलेली पृथ्वी - पांढरी पृथ्वी

01 जीवन ग्रहाचा रंग

अधिकाधिक उपग्रह किंवा अवकाश केंद्रे अवकाशात उडत असल्याने पृथ्वीचे अधिकाधिक फोटो परत पाठवले जात आहेत. आम्ही अनेकदा स्वतःला एक निळा ग्रह म्हणून वर्णन करतो कारण पृथ्वीचे 70% क्षेत्र महासागरांनी व्यापलेले आहे. जसजसे पृथ्वीचे तापमान वाढते तसतसे उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवावरील हिमनदी वितळण्याचा वेग वाढतो आणि समुद्राची पातळी वाढतच जाईल, विद्यमान जमीन नष्ट होईल. भविष्यात, महासागराचे क्षेत्र मोठे होईल आणि पृथ्वीचे हवामान अधिक जटिल होईल. हे वर्ष खूप उष्ण आहे, पुढचे वर्ष खूप थंड आहे, मागील वर्षापूर्वीचे वर्ष खूप कोरडे आहे आणि पुढील पावसाळ्यानंतरचे वर्ष विनाशकारी आहे. आपण सर्व म्हणतो की पृथ्वी मानवी वस्तीसाठी जवळजवळ अयोग्य आहे, परंतु खरं तर, हा पृथ्वीचा एक छोटासा सामान्य बदल आहे. निसर्गाच्या शक्तिशाली नियम आणि शक्तींसमोर, मानव काही नाही.

अधिकाधिक उपग्रह किंवा अवकाश केंद्रे अवकाशात उडत असल्याने पृथ्वीचे अधिकाधिक फोटो परत पाठवले जात आहेत. आम्ही अनेकदा स्वतःला एक निळा ग्रह म्हणून वर्णन करतो कारण पृथ्वीचे 70% क्षेत्र महासागरांनी व्यापलेले आहे. जसजसे पृथ्वीचे तापमान वाढते तसतसे उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवावरील हिमनदी वितळण्याचा वेग वाढतो आणि समुद्राची पातळी वाढतच जाईल, विद्यमान जमीन नष्ट होईल. भविष्यात, महासागराचे क्षेत्र मोठे होईल आणि पृथ्वीचे हवामान अधिक जटिल होईल. हे वर्ष खूप उष्ण आहे, पुढचे वर्ष खूप थंड आहे, मागील वर्षापूर्वीचे वर्ष खूप कोरडे आहे आणि पुढील पावसाळ्यानंतरचे वर्ष विनाशकारी आहे. आपण सर्व म्हणतो की पृथ्वी मानवी वस्तीसाठी जवळजवळ अयोग्य आहे, परंतु खरं तर, हा पृथ्वीचा एक छोटासा सामान्य बदल आहे. निसर्गाच्या शक्तिशाली नियम आणि शक्तींसमोर, मानव काही नाही.

1992 मध्ये, कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजीमधील भूविज्ञानाचे प्राध्यापक जोसेफ किर्शविंक यांनी प्रथम "स्नोबॉल अर्थ" हा शब्द वापरला, ज्याला नंतर प्रमुख भूवैज्ञानिकांनी समर्थन दिले आणि सुधारित केले. स्नोबॉल अर्थ हे एक गृहितक आहे जे सध्या पूर्णपणे निर्धारित केले जाऊ शकत नाही, जे पृथ्वीच्या इतिहासातील सर्वात मोठ्या आणि सर्वात गंभीर हिमयुगाचे वर्णन करण्यासाठी वापरले जाते. पृथ्वीचे हवामान अत्यंत जटिल होते, सरासरी जागतिक तापमान -40-50 अंश सेल्सिअस इतके होते की पृथ्वी इतकी थंड होती की पृष्ठभागावर फक्त बर्फ होता.

02 स्नोबॉल पृथ्वीचे बर्फाचे आवरण

स्नोबॉल पृथ्वी बहुधा निओप्रोटेरोझोइक (अंदाजे १-६ अब्ज वर्षांपूर्वी) प्रीकॅम्ब्रियनच्या प्रोटेरोझोइक कालखंडातील आहे. पृथ्वीचा इतिहास खूप प्राचीन आणि मोठा आहे. मानवाचा लाखो वर्षांचा इतिहास हा पृथ्वीच्या डोळ्याचे पारणे फेडणारा आहे, असे पूर्वी म्हटले होते. आपण बऱ्याचदा विचार करतो की सध्याची पृथ्वी मानवी परिवर्तनाच्या अंतर्गत इतकी खास आहे, परंतु खरं तर, पृथ्वी आणि जीवनाच्या इतिहासासाठी ते काहीच नाही. मेसोझोइक, आर्कियन आणि प्रोटेरोझोइक युग (एकत्रितपणे क्रिप्टोझोइक युग म्हणून ओळखले जाते, जे पृथ्वीच्या 4.6 अब्ज वर्षांपैकी अंदाजे 4 अब्ज वर्षे व्यापतात) आणि प्रोटेरोझोइक युगाच्या निओप्रोटेरोझोइक युगातील एडियाकरन कालावधी हा पृथ्वीवरील जीवनाचा एक विशेष काळ आहे.

स्नोबॉल पृथ्वीच्या काळात, जमीन पूर्णपणे बर्फ आणि बर्फाने झाकलेली होती, त्यात महासागर किंवा जमीन नव्हती. या कालखंडाच्या सुरूवातीस, पृथ्वीवर भूमध्यवृत्ताजवळील भूखंड (रॉडिनिया) नावाचा एकच भूभाग होता आणि उर्वरित क्षेत्र महासागर होते. जेव्हा पृथ्वी सक्रिय स्थितीत असते, तेव्हा ज्वालामुखींचा उद्रेक होत राहतो, समुद्राच्या पृष्ठभागावर अधिक खडक आणि बेटे दिसतात आणि जमिनीचे क्षेत्र विस्तारत राहते. ज्वालामुखीतून उत्सर्जित होणारा कार्बन डाय ऑक्साईड पृथ्वीला व्यापून टाकतो, ज्यामुळे हरितगृह परिणाम होतो. हिमनद्या, जसे की, पृथ्वीच्या उत्तर आणि दक्षिण ध्रुवावर केंद्रित आहेत, विषुववृत्ताजवळील जमीन व्यापू शकत नाहीत. जसजशी पृथ्वीची क्रिया स्थिर होते तसतसे ज्वालामुखीचा उद्रेकही कमी होऊ लागतो आणि हवेतील कार्बन डायऑक्साइडचे प्रमाणही कमी होऊ लागते. कार्बन डायऑक्साइड शोषून घेण्यात महत्त्वाचा वाटा म्हणजे खडक हवामान. खनिज रचनेच्या वर्गीकरणानुसार, खडक प्रामुख्याने सिलिकेट खडक आणि कार्बोनेट खडकांमध्ये विभागले जातात. सिलिकेट खडक रासायनिक हवामानादरम्यान वातावरणातील CO2 शोषून घेतात आणि नंतर सीओ2 CaCO3 स्वरूपात साठवतात, ज्यामुळे भूगर्भीय टाइम स्केल कार्बन सिंक प्रभाव (>1 दशलक्ष वर्षे) तयार होतो. कार्बोनेट रॉक वेदरिंग वातावरणातील CO2 देखील शोषून घेऊ शकते, ज्यामुळे HCO3- च्या रूपात एक लहान टाइम स्केल कार्बन सिंक (<100000 वर्षे) तयार होतो.

ही एक गतिमान समतोल प्रक्रिया आहे. जेव्हा खडकाच्या हवामानामुळे शोषलेल्या कार्बन डाय ऑक्साईडचे प्रमाण ज्वालामुखी उत्सर्जनाच्या प्रमाणापेक्षा जास्त होते, तेव्हा वातावरणातील कार्बन डाय ऑक्साईडची एकाग्रता वेगाने कमी होऊ लागते, जोपर्यंत हरितगृह वायूंचा पूर्णपणे वापर होत नाही आणि तापमान कमी होऊ लागते. पृथ्वीच्या दोन ध्रुवांवरील हिमनद्या मुक्तपणे पसरू लागतात. हिमनद्यांचे क्षेत्रफळ जसजसे वाढत जाते, तसतसे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर अधिकाधिक पांढरे भाग असतात आणि बर्फाच्छादित पृथ्वीद्वारे सूर्यप्रकाश अवकाशात परत परावर्तित होतो, ज्यामुळे तापमानात होणारी घट आणखी वाढते आणि हिमनद्यांच्या निर्मितीला गती मिळते. कूलिंग ग्लेशियर्सची संख्या वाढते – अधिक सूर्यप्रकाश परावर्तित होतो – आणखी थंड होतो – अधिक पांढरे हिमनदी. या चक्रात, दोन्ही ध्रुवांवरील हिमनद्या हळूहळू सर्व महासागर गोठवतात, अखेरीस विषुववृत्ताजवळील खंडांवर बरे होतात आणि शेवटी 3000 मीटरपेक्षा जास्त जाडी असलेली एक प्रचंड बर्फाची चादर तयार होते आणि पृथ्वी पूर्णपणे बर्फ आणि बर्फाच्या बॉलमध्ये गुंडाळते. . यावेळी, पृथ्वीवरील पाण्याच्या वाफेचा उत्थान प्रभाव लक्षणीयरीत्या कमी झाला आणि हवा अपवादात्मकपणे कोरडी होती. सूर्यप्रकाश पृथ्वीवर न घाबरता चमकला आणि नंतर परत परावर्तित झाला. अतिनील किरणोत्सर्गाची तीव्रता आणि थंड तापमानामुळे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर कोणतेही जीवन अस्तित्वात राहणे अशक्य झाले. अब्जावधी वर्षांच्या पृथ्वीला शास्त्रज्ञ 'व्हाइट अर्थ' किंवा 'स्नोबॉल अर्थ' म्हणतात.

03 स्नोबॉल पृथ्वीचे वितळणे

मागच्या महिन्यात मी माझ्या मित्रांशी या काळात पृथ्वीबद्दल बोललो तेव्हा कोणीतरी मला विचारले, 'या चक्रानुसार पृथ्वी नेहमी गोठलेली असावी. ते नंतर कसे वितळले?'? हा निसर्गाचा महान नियम आणि स्वत: ची दुरुस्ती करण्याची शक्ती आहे.

पृथ्वी 3000 मीटर जाडीपर्यंत बर्फाने पूर्णपणे झाकलेली असल्याने, खडक आणि हवा वेगळे आहेत आणि खडक हवामानामुळे कार्बन डायऑक्साइड शोषू शकत नाहीत. तथापि, पृथ्वीच्या क्रियाकलापांमुळे ज्वालामुखीचा उद्रेक होऊ शकतो, हळूहळू कार्बन डायऑक्साइड वातावरणात सोडतो. शास्त्रज्ञांच्या गणनेनुसार, जर आपल्याला स्नोबॉल पृथ्वीवरील बर्फ विरघळायचा असेल, तर कार्बन डायऑक्साइडची एकाग्रता पृथ्वीवरील सध्याच्या एकाग्रतेच्या अंदाजे 350 पट असणे आवश्यक आहे, जे संपूर्ण वातावरणाच्या 13% पेक्षा जास्त आहे (आता 0.03%), आणि ही वाढ प्रक्रिया अतिशय संथ आहे. पृथ्वीच्या वातावरणात पुरेसा कार्बन डाय ऑक्साईड आणि मिथेन जमा होण्यासाठी सुमारे 30 दशलक्ष वर्षे लागली, ज्यामुळे एक मजबूत हरितगृह परिणाम तयार झाला. हिमनद्या वितळू लागल्या आणि विषुववृत्ताजवळील खंडांनी बर्फ उघडण्यास सुरुवात केली. उघडकीस आलेली जमीन बर्फापेक्षा गडद रंगाची होती, अधिक सौर उष्णता शोषून घेत होती आणि सकारात्मक प्रतिक्रिया सुरू करते. पृथ्वीचे तापमान आणखी वाढले, ग्लेशियर्स आणखी कमी झाले, कमी सूर्यप्रकाश परावर्तित होतात आणि अधिक खडक उघडतात, अधिक उष्णता शोषून घेतात, हळूहळू न गोठवणाऱ्या नद्या तयार होतात… आणि पृथ्वी पूर्ववत होऊ लागते!

मागच्या महिन्यात मी माझ्या मित्रांशी या काळात पृथ्वीबद्दल बोललो तेव्हा कोणीतरी मला विचारले, 'या चक्रानुसार पृथ्वी नेहमी गोठलेली असावी. ते नंतर कसे वितळले?'? हा निसर्गाचा महान नियम आणि स्वत: ची दुरुस्ती करण्याची शक्ती आहे.

पृथ्वी 3000 मीटर जाडीपर्यंत बर्फाने पूर्णपणे झाकलेली असल्याने, खडक आणि हवा वेगळे आहेत आणि खडक हवामानामुळे कार्बन डायऑक्साइड शोषू शकत नाहीत. तथापि, पृथ्वीच्या क्रियाकलापांमुळे ज्वालामुखीचा उद्रेक होऊ शकतो, हळूहळू कार्बन डायऑक्साइड वातावरणात सोडतो. शास्त्रज्ञांच्या गणनेनुसार, जर आपल्याला स्नोबॉल पृथ्वीवरील बर्फ विरघळायचा असेल, तर कार्बन डायऑक्साइडची एकाग्रता पृथ्वीवरील सध्याच्या एकाग्रतेच्या अंदाजे 350 पट असणे आवश्यक आहे, जे संपूर्ण वातावरणाच्या 13% पेक्षा जास्त आहे (आता 0.03%), आणि ही वाढ प्रक्रिया अतिशय संथ आहे. पृथ्वीच्या वातावरणात पुरेसा कार्बन डाय ऑक्साईड आणि मिथेन जमा होण्यासाठी सुमारे 30 दशलक्ष वर्षे लागली, ज्यामुळे एक मजबूत हरितगृह परिणाम तयार झाला. हिमनद्या वितळू लागल्या आणि विषुववृत्ताजवळील खंडांनी बर्फ उघडण्यास सुरुवात केली. उघडकीस आलेली जमीन बर्फापेक्षा गडद रंगाची होती, अधिक सौर उष्णता शोषून घेत होती आणि सकारात्मक प्रतिक्रिया सुरू करते. पृथ्वीचे तापमान आणखी वाढले, ग्लेशियर्स आणखी कमी झाले, कमी सूर्यप्रकाश परावर्तित होतात आणि अधिक खडक उघडतात, अधिक उष्णता शोषून घेतात, हळूहळू न गोठवणाऱ्या नद्या तयार होतात… आणि पृथ्वी पूर्ववत होऊ लागते!

नैसर्गिक नियम आणि पृथ्वीच्या पर्यावरणाची जटिलता आपल्या मानवी समज आणि कल्पनेपेक्षा खूप जास्त आहे. वातावरणातील CO2 सांद्रता वाढल्याने ग्लोबल वार्मिंग होते आणि उच्च तापमान खडकांचे रासायनिक हवामान वाढवते. वातावरणातून शोषून घेतलेल्या CO2 चे प्रमाण देखील वाढते, ज्यामुळे वातावरणातील CO2 ची जलद वाढ दडपली जाते आणि जागतिक थंड होण्यास कारणीभूत ठरते, ज्यामुळे नकारात्मक प्रतिक्रिया यंत्रणा तयार होते. दुसरीकडे, जेव्हा पृथ्वीचे तापमान कमी असते, तेव्हा रासायनिक हवामानाची तीव्रता देखील कमी पातळीवर असते आणि वातावरणातील CO2 शोषून घेण्याचा प्रवाह खूपच मर्यादित असतो. परिणामी, ज्वालामुखीय क्रियाकलाप आणि रॉक मेटामॉर्फिझमद्वारे उत्सर्जित होणारा CO2 जमा होऊ शकतो, ज्यामुळे पृथ्वीच्या तापमानवाढीच्या दिशेने विकास होतो आणि पृथ्वीचे तापमान खूप कमी होण्यापासून प्रतिबंधित होते.

हा बदल, जो बहुधा अब्जावधी वर्षांमध्ये मोजला जातो, तो मानव नियंत्रित करू शकत नाही. निसर्गाचे सामान्य सदस्य या नात्याने, निसर्गाला बदलून किंवा नष्ट करण्यापेक्षा निसर्गाशी जुळवून घेणे आणि त्याच्या नियमांचे पालन करणे हे आपण अधिक केले पाहिजे. पर्यावरणाचे रक्षण आणि जीवनावर प्रेम करणे हे प्रत्येक माणसाने केले पाहिजे, अन्यथा आपण केवळ नामशेष होण्याचा सामना करू.