Ugrás a tartalomhoz

Az éghajlatváltozás okai és következményei

Gelencsér András, Molnár Ágnes, Imre Kornélia (2012)

Pannon Egyetem

9.3 Földtörténeti ó- és középidőszak

9.3 Földtörténeti ó- és középidőszak

A földtörténeti ó- (paleozoikum) és középidőszak (mezozoikum) a jelen előtti 570 millió és 65 millió évek közötti periódus. Ilyen időtávlatban természetesen nincsenek közvetlen bizonyítékaink az éghajlat jellegéről. Közvetett információink az akkori kőzetek, illetve állati és növényi fosszíliák (kövületek) tanulmányozásából származnak. A kőzetek, és a bennük lévő fosszíliák relatív korát annak a rétegnek a mélységéből becsülhetjük meg, ahol elhelyezkednek (sztratigráfia). A felszín alá minél mélyebbre hatolunk, annál jobban visszamegyünk az időben. Az abszolút kor meghatározására radioaktív módszerek szolgálnak.

A 9.3 ábra felső része az ily módon rekonstruált hőmérsékleti menetet mutatja. Mint látható, az előzőekkel egyezésben, a paleozoikum kezdetén hideg éghajlat uralkodott. Ezt követően a jelen felé haladva két nagy melegedési időszak következett be. A tudomány ezeket üvegház, míg a hidegebb időszakokat hűtőház periódusoknak nevezi. A hőmérsékleti menet érdekessége, hogy a vulkáni tevékenység erősségével párhuzamos (az ábra alsó része). További érdekesség, hogy a hűtőház időszakokban a kontinensek egyetlen egységbe tömörültek. Így mintegy 600 millió évvel ezelőtt egyetlen kontinens létezett (Pangea I, 9.4 ábra). A Pangea I, amely feltehetően az Egyenlítő környékén helyezkedett el, az idők folyamán feldarabolódott, majd 225 évvel ezelőttre ismét összefüggő hatalmas szárazfölddé állt össze (Pangea II). Ez utóbbi óriáskontinens később szintén széttöredezett, és darabjai lassan fölvették a jelenleg ismert formájukat. A hőmérséklet (és vulkánosság) ciklikus változásából egyes kutatók azt a következtetést vonják le, hogy bolygónk hatalmas, 300-400 millió éves időszakokban pulzált. Természetesen a végleges következtetés levonásához nem csak két, hanem több ciklust kellene ismernünk.

9.3. ábra - A hőmérséklet és a vulkánosság változása a Földtörténet utolsó 600 millió évében. van Andel, T. H., 1994: New Look on an Old Planet (Cambrigde University Press, Cambridge) nyomán.

A hőmérséklet és a vulkánosság változása a Földtörténet utolsó 600 millió évében. van Andel, T. H., 1994: New Look on an Old Planet (Cambrigde University Press, Cambridge) nyomán.


9.4. ábra - Pangea szuperkontinens (forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Pangea)

Pangea szuperkontinens (forrás: http://hu.wikipedia.org/wiki/Pangea)


A Föld vázolt pulzálását természetesen nem könnyű megmagyarázni. A 9.4 ábrán lévő párhuzamosság mindenesetre azt sugallja, hogy a pulzáció kialakításában a vulkánok fontos szerepet játszottak. A feltételezésnél nyílván el kell tekintenünk a hőmérséklet 450 millió évvel ezelőtti „rövidebb” (földtani léptékben) visszaesésétől. Ha feltételezést elfogadjuk, akkor azt kell gondolnunk, hogy a melegedést vulkanikus gázok, így a szén-dioxid üvegházhatása okozta. Ehhez természetesen hozzájárult a Pangea I és II hőmérlege. A hatalmas szárazföldek belsejében ugyanis nem érvényesült az óceán éghajlat-kiegyenlítő hatása. Más szavakkal a hatalmas szárazföldek belsejében különösen hideg éghajlat uralkodott.

Mintegy négyszáz millió évvel ezelőtt a légköri oxigén relatív koncentrációja megközelítette a jelenlegi értéket (9.5 ábra). Ez azzal járt, hogy az oxigénmolekulákból keletkező ózon koncentrációja is jelentősen megnövekedett. Az oxigén mennyiségének növekedése egyebek között azzal járt, hogy az ózon maximális szintje magasabbra került. Egyben az a réteg is ahol az ózonmolekulák napsugárzás-elnyelése miatti melegedés a legjelentősebb. Körülbelül négyszáz millió évvel ezelőtt alakult ki a mai helyzet: az ózonkoncentráció maximális szintje mintegy húsz kilométeres magasságban helyezkedik el. Más szavakkal, kialakult a légkörnek az a viszonylag meleg rétege, amelyet sztratoszférának nevezünk: légkörünk összetétele és szerkezete a maihoz hasonlóvá vált. Tekintve, hogy az ózon elnyeli az élőlényekre halálos ultraibolya sugarakat, az ózonréteg kialakulása lehetővé tette, hogy ettől az időtől kezdve az élet a szárazföldeken is elterjedjen. Másrészt a sztratoszféra a légköri sugárzásmérleg alakításában is szerepet játszott, és játszik napjainkban is

9.5. ábra - A bioszféra és a légkör fejlődése.Graedel, T.E. és Crutzen, P.J., 1993: Atmospheric Changes. An Earth System Perspective (W.H. Freeman and Co., New York) nyomán.

A bioszféra és a légkör fejlődése.Graedel, T.E. és Crutzen, P.J., 1993: Atmospheric Changes. An Earth System Perspective (W.H. Freeman and Co., New York) nyomán.