Dicembre 8, 2022

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La Terra è un organismo auto-organizzante? Un nuovo studio suggerisce che il nostro pianeta contiene un controllo climatico interno

La Terra è un organismo auto-organizzante?  Un nuovo studio suggerisce che il nostro pianeta contiene un controllo climatico interno

L’evento di estinzione del Permiano-Triassico, chiamato anche La grande morteSi è sicuramente guadagnato il suo soprannome. È stata la più grande estinzione di massa nella documentazione geologica e ha cancellato tutto ciò che c’era nel mezzo 83 e 97 per cento Per tutte le specie che vivono sulla Terra. Sebbene la causa esatta sia dibattuta, è un estremo Attività vulcanica che potrebbe aver cotto il pianeta È stato accusato come il principale colpevole.

Ma in qualche modo, nonostante l’attacco di asteroidi e radiazioni spaziali, la vita è continuata sul pianeta per circa quattro miliardi di anni. Quando il nostro pianeta entra in a Sesta estinzione di massastimolato da un’ondata di attività umana che ha spazzato via migliaia di specie, la questione di come funziona, in particolare, come la Terra sembra riprendersi da disastri su larga scala, o cambiamenti estremi nell’atmosfera o nel clima, diventa più urgente.

Si scopre che la risposta potrebbe essere, in parte, persino più strana di quanto chiunque immaginasse. Nuova ricerca sulla rivista La scienza avanza Si suggerisce che la Terra potrebbe autoregolare la sua temperatura per centinaia di migliaia di anni. In altre parole, ci sono processi geologici su larga scala che sembrano assorbire anidride carbonica su enormi scale temporali. Tuttavia, le scale temporali coinvolte sono troppo lunghe per correggere il picco di anidride carbonica causato dalla combustione di combustibili fossili, il che significa che il meccanismo non ci salverà da Cambiamento climatico.

“Hai un pianeta il cui clima ha subito molti drammatici cambiamenti esterni. Perché la vita è sopravvissuta così a lungo?”

Constantin Arnscheidt e Daniel Rothman, ricercatori del Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, hanno studiato i dati provenienti da più set di dati che documentano la temperatura globale negli ultimi 66 milioni di anni. Questi record paleoclimatici includono campioni di ghiaccio dall’Antartide e la composizione chimica di fossili marini preistorici, che possono dirci molto su com’era l’atmosfera terrestre in un lontano passato.

“L’intero studio è possibile solo perché ci sono stati progressi significativi nel migliorare l’accuratezza delle registrazioni della temperatura delle acque profonde”, ha affermato Arnschidt in una nota. dichiarazione. “Ora abbiamo dati che risalgono a 66 milioni di anni fa, con punti dati distanti migliaia di anni”.

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I due scienziati del MIT hanno trovato uno schema forte che suggerisce che la Terra utilizza cicli di feedback per mantenere le temperature entro un intervallo in cui la vita può prosperare. Tuttavia, questo accade su una scala temporale di centinaia di migliaia di anni, quindi mentre è implicito che il nostro pianeta si riprenderà dal cambiamento climatico indotto dall’uomo, non accadrà abbastanza presto per salvarci.

“Uno degli argomenti è che abbiamo bisogno di una sorta di meccanismo di stabilizzazione per mantenere temperature adatte alla vita”, ha detto Arnscheidt. “Tuttavia, dai dati non è dimostrato che un tale meccanismo abbia costantemente controllato il clima della Terra”.

Questa scoperta ha importanti implicazioni per la nostra comprensione del passato, ma anche per come il riscaldamento globale modellerà il futuro del nostro pianeta natale. Ci aiuta anche a capire meglio l’evoluzione delle temperature planetarie che possono rendere la ricerca Gli esopianeti popolati da alieni sono più fruttuosi.

“Hai un pianeta il cui clima ha subito molti drammatici cambiamenti esterni. Perché la vita è sopravvissuta così a lungo? Un argomento è che abbiamo bisogno di una sorta di meccanismo di stabilizzazione per mantenere temperature adatte alla vita”, ha detto Ernschidt. “Tuttavia, dai dati non è dimostrato che un tale meccanismo abbia costantemente controllato il clima della Terra”.

Molti scienziati hanno suggerito che la Terra abbia autoregolato la sua temperatura nel corso della storia, ma questo è stato difficile da dimostrare. Negli anni ’60, il defunto inventore ed ecologista James Lovelock applicò i processi darwiniani all’intero pianeta, piuttosto che a un singolo organismo, per spiegare come un sistema così complesso potesse evolversi. Dai un nome a questo Ipotesi Gaiache spiega come la Terra e i suoi sistemi biologici abbiano formato circuiti di feedback che rendono il nostro pianeta adatto agli organismi viventi.

Ha anche aiutato a spiegare Il paradosso del sole deboleFu proposto per la prima volta dagli astronomi Carl Sagan e George Mullin V 1972. Fondamentalmente, il nostro sole era molto più giovane e più fresco 4,5 miliardi di anni fa. A quel tempo, in base alla nostra attuale comprensione del ciclo di vita delle stelle, il Sole avrebbe potuto essere più debole di circa il 30% rispetto a oggi. Ciò, a sua volta, renderebbe la Terra troppo fredda per l’acqua liquida, impedendo la formazione della vita – fino ad ora Ovviamente questo è successo. Allora come ha fatto il nostro mondo roccioso a farla franca?

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La risposta sembra risiedere nel modo in cui il carbonio viene riciclato in tutto il pianeta. Una teoria importante è che quando il nostro pianeta si è formato per la prima volta, la sua atmosfera era piena di anidride carbonica, un potente gas serra, che gli ha permesso di assorbire il calore, anche se il sole era molto più freddo.

“Da un lato, è una buona cosa perché sappiamo che il riscaldamento globale di oggi alla fine sarà annullato da queste reazioni stabilizzanti. Ma dall’altro, ci vorranno centinaia di migliaia di anni perché ciò accada, quindi non è abbastanza veloce da risolvere i nostri problemi attuali.”

processo complesso noto come alterazione dei silicati Quindi rimuove l’anidride carbonica dall’atmosfera e la seppellisce sul fondo dell’oceano. Nel tempo, questo raffredda il pianeta. Poi qualcosa del genere Grandi eruzioni vulcaniche o Gli esseri umani guidano le automobili, pompando più anidride carbonica nell’aria, provocando un nuovo riscaldamento del pianeta. Nel corso dei secoli, la Terra sembra essere in equilibrio tra il freddo estremo e il caldo estremo, il che spiega perché alcuni chiamano la Terra A Il pianeta dei riccioli d’oro.

Lo studio del MIT aiuta a confrontare i dati attuali con questa antica teoria, aiutandoci a comprendere meglio il nostro passato e le conseguenze del cambiamento climatico incontrollato. Sarebbe logico che se tali cicli di feedback esistono sul nostro pianeta, potrebbero esistere anche in altre galassie, informando La ricerca della vita extraterrestre.

“Da un lato, è una buona cosa perché sappiamo che il riscaldamento globale di oggi alla fine sarà annullato da queste reazioni di stabilizzazione”, ha affermato Arnschidt. “Ma d’altra parte, ci vorrebbero centinaia di migliaia di anni perché ciò accada, quindi non è abbastanza veloce per risolvere i nostri problemi attuali”.

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Tuttavia, il modello di Arnscheidt non è stato in grado di tenere conto di questo equilibrio su scale temporali superiori a un milione di anni, quindi anche il caso casuale potrebbe aver giocato un ruolo importante nel successo della vita su questa roccia.

“Ci sono due campi: alcuni dicono che il caso casuale è una spiegazione abbastanza buona, altri dicono che ci devono essere reazioni stabili”, ha detto Arnschedt. “Siamo in grado di dimostrare, direttamente dai dati, che la risposta è probabilmente una via di mezzo. In altre parole, c’era una certa stabilità, ma anche la pura fortuna potrebbe aver giocato un ruolo nel mantenere abitabile la Terra”.

Potrebbe essere stata una combinazione di casualità e cicli di feedback come l’erosione dei silicati che ha influenzato la temperatura della Terra in passato. Ma nel futuro dell’umanità, sarà il libero arbitrio – la nostra politica, i nostri consumi, le nostre scelte – a determinare la futura temperatura del pianeta. E potremmo confondere così tanto questi sistemi naturali che non saranno in grado di raggiungere l’equilibrio, simile alle principali teorie sul potenziale vita su Marte.

“Il riscaldamento del sole è stato abbastanza lento da consentire lo sviluppo della vita, un processo che richiede milioni di anni. Sfortunatamente, il sole ora è troppo caldo per continuare a sviluppare la vita organica sulla Terra”, ha scritto Lovelock nel suo libro del 2019.Novasyn: L’era dell’iperintelligenza in arrivo. “Il calore emesso dalla nostra stella è troppo grande per ricominciare la vita come ha fatto da semplici sostanze chimiche nell’era archeana tra 4 miliardi e 2,5 miliardi di anni fa”. Se la vita sulla Terra viene spazzata via, non ricomincerà mai più”.

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