Az arcod jól néz ki. Bízz bennem. De ha nagyít és elhalaszt egy időt, látni fogja a táj mozgását: kitörő pontok, pórus-kráterek képződnek, a bőr gerincei széthúzódnak és összehúzódnak, miközben mosolyogsz és ráncolsz. Hasonlóképpen, az ablakon kívüli Föld is csendes lehet. De ez azért van, mert időben és térben egy apró szeletre nézel. Bontsa ki a látványt, és látni fogja a tányérok eltolódását, földrengések fodrozódását és a vulkánok kitörését a tektonikus határok mentén. A világ bepattan, pattog és könnyek. Semmi sem marad ugyanaz.
kapcsolodo tartalom
- Hogyan alakítják át a vulkánok az ökoszisztémákat
- A káosz előrejelzése: Az új szenzorok a vulkáni kitörések előtt megszólalták
E dinamikus minták szemléltetésére a Smithsonian Intézet Globális Vulkanizmus Programja, amely a Nemzeti Természettudományi Múzeumban működik, egy időbeli animációt készített a világ földrengéseiről, kitöréseiről és kibocsátásairól 1960 óta. A kénkibocsátás első összeállított adatbázisa alapján 1978-ig az animációk azt mutatják, hogy a vulkánok és földrengések látszólag véletlenszerű tevékenysége hogyan alakítja az idők során következetes globális mintákat. Ezeknek a mintáknak a megértése betekintést nyer a kutatókba arról, hogyan kapcsolódnak ezek a drámai események bolygónk belső működéséhez.
A földrengések és a vulkánok képeket idézhetnek elő a széles körű pusztításról. De azok számára, akik a Föld mélyebb pontjait tanulmányozzák, például Elizabeth Cottrell, a Smithsonian Nemzeti Természettudományi Múzeum kutatógeológusa és a Globális vulkanizmus program igazgatója számára, a vulkánok szintén „ablakok a belső terekbe”. ami benne van, segít a kutatóknak a bolygómag összetételének és történetének kibontásában. Ez elengedhetetlen, mert még mindig nem tudjuk pontosan, miből készül a bolygónk belseje. Meg kell értenünk a belső teret, ha el akarjuk szétválasztani a globális szén-ciklust, a kémiai fluxust, amely befolyásolja bolygónk múltját és jövőjét.
Sokat tudunk a szénről, amelyről az élet kémiai gerincét képezik, kéregünkben és óceánjainkban. Sokkal kevesebbet tudunk róla a Föld magjában és köpenyében. Eddig nehéznek bizonyult a Föld köpenyének mintavétele, amely 1800 mérföldnyire fekszik a felszín alatt. Ez azt jelenti, hogy a Föld belső tere óriási - és titokzatos - szerepet játszik a globális szénciklusban. A belső tér bolygónk szénének talán 90% -át tartalmazza, tiszta formában, például grafitban vagy gyémántokban. Ennek a megfoghatatlan mély talajban lévő szén mozgásának megtisztítását „a leginkább bosszantó problémanak” nevezték annak érdekében, hogy megértsük a globális szén-ciklust.
Szerencsére van vulkánunk. Bolygógeológusként Cottrell ezeket a magma-készítõket „mintaszállító rendszernek” tartja, amely bepillantást nyújt a bolygó magjába. "A földrengések és a kitörések a bolygó szívverése" - mondja. Ezen események kibocsátása, amely befolyásolta a globális éghajlatot, a bolygó légzése. (Világszerte a vulkánok kb. 180–440 millió tonna szén-dioxidot bocsátanak ki.) A láva kémiai vizsgálatának és a vulkáni gázok összetételének tanulmányozásával Cottrell és mások megismerhetik a benne rejlő lehetőségeket - például az emberi burpok tanulmányozása, hogy kitalálják, mi van benne. a gyomrod.
A vulkánok elsősorban vízgőzökből gőz formájában, szén-dioxiddal és némi kénnel együtt bukkannak ki (ezzel szemben az emberek kb. 16% oxigént, 4% szén-dioxidot és 79% nitrogént bocsátanak ki). Ezen vulkánkibocsátás „normál” szintjének megértése segíthet a tudósoknak meghatározni, hogy mi az alapvonal - és ezáltal az emberi tevékenység milyen drasztikusan befolyásolja azt. Ezen kibocsátások lecsökkentése azonban trükkös üzlet. A vulkanikus gáz gyűjtése egyenesen veszélyes, megköveteli a kutatóktól, hogy közel álljanak személyesen a forró, nyomás alatt álló kibocsátásokhoz. Amikor a köpeny felbukkan, az olvadt láva 1000-1300 Celsius fokos hőségre esik.
Nem csoda, hogy a tudósok inkább az atmoszférában lévő gázaláírásokat olvasták az űrből származó műholdak segítségével. Sajnos ennek a technikának is vannak problémái. Az elmúlt három évszázadban az olyan forrásokból származó antropogén kibocsátások, mint a gyárgazdálkodás és a fosszilis tüzelőanyagok drasztikusan meghaladták a vulkánok kibocsátásait - tehát a vulkáni CO2 elveszik a háttérzajban. Kerülő megoldásként a tudósok a ként, amelyet könnyebben lehet mérni az űrből, használják szénhelyettesítőként. Az elmúlt évtizedben a technológiai fejlődés szintén lehetővé tette számunkra, hogy e kibocsátások némelyikét szétválaszthassuk.
"A vulkánok globális műholdas megfigyelése a következő évtizedben megváltoztatja a Föld belsejéből a külső felé mutató gázáramok megértését" - mondja Cottrell, aki a Michigan Tech kutatóval, Simon Carn-nal és Ed Venzke adatkezelővel közreműködik a vulkáni emissziók Smithsonianba történő beépítésében. adatbázis 2012 óta.
A fenti képi megjelenítésben a földrengések és a vulkánkitörések nemcsak egyedi eseményeknek tekinthetők, hanem a Föld kéregben zajló izgalom azon régióinak mutatói is, ahol a lemezek egymáshoz nyomódnak, és félre szakadnak. A kulcs időigényes. Az elmúlt 50 év kicsinyítésével láthatja, hogy a vulkánok nem csupán katasztrófás foltok, hanem állandó mintázat: a dinamikus bolygó élő szívverése. "Hosszú időn át tekintve láthatjuk a bolygó állandó pulzusát" - mondja Cottrell, aki azt ajánlja, hogy a teljes animációt a hanggal nézzék meg, hogy a teljes hatást elérjék. Ez egy „állandó könyörtelen ütem, amelyet a magas és alacsony aktivitás időszakai osztanak meg”.
Nagyítson újra, és láthatja, hogy a vulkánok nagyon személyes szinten összekötnek mindet. Minden alkalommal, amikor lélegez, belélegez egy vulkáni gázt, amely gyorsan keveredik a légkörrel és diffundál. Ha megtudja, hogy mikor és hol történt a közelmúltban vulkáni kitörés, akkor még pontosan meg is határozhatja azt a vulkánt, amely az utolsó belélegzését ízesítette. Nos, ez intim.
Tudjon meg többet erről a kutatásról és másokról a Deep Carbon Observatory-ban.
