Yer atmosferinin təkamül tarixi
Yer atmosferi statik bir varlıq deyil. Planet təxminən 4,5 milyard il əvvəl yarandığı vaxtdan bəri bir sıra dramatik dəyişikliklərə məruz qalıb. Yer atmosferinin təkamül tarixinin hər bir mərhələsinə vulkanik aktivlik, geoloji proseslər və planetdə həyatın yaranması və təkamülü daxil olmaqla müxtəlif amillər təsir göstərib. Bu məqalədə Yer atmosferinin ilkin formalaşmasından hazırkı vəziyyətinə qədər uzun təkamül tarixini əhatə etmək məqsədi daşıyır.
İbtidai Atmosferin Erkən Mərhələləri
Yer ilk dəfə əmələ gəldikdə, onun ilkin atmosferi günəş dumanlığında ilişib qalmış qazlardan ibarət idi. Bu ilkin atmosfer əsasən hidrogen (H2) və heliumdan (He), az miqdarda karbon qazı (CO2), azot (N2), metan (CH4), ammonyak (NH3) və digər nəcib qazlardan ibarət idi. Yer kürəsinin kütləsi nisbətən kiçik və temperaturu o dövrdə çox yüksək olduğundan, hidrogen və helium kimi daha yüngül qazların əksəriyyəti kosmosa qaçdı.
Gənc Yer kürəsinin intensiv vulkanik fəaliyyəti də bu erkən atmosferin tərkibində böyük rol oynamışdır. Bu tip hadisə vulkanik deqazasiya kimi tanınır və burada karbon qazı, kükürd dioksid (SO2) və su buxarı (H2O) kimi qazlar atmosferə buraxılmışdır.
İkinci dərəcəli atmosfer dövrü
Yer soyuduqca vulkanik aktivlik davam edərək ikinci dərəcəli atmosfer əmələ gətirdi. Təxminən 4 milyard il əvvəl Yer atmosferi əsasən karbon qazı, su buxarı, metan və ammonyakdan ibarət idi. Bu dövr çox vacibdir, çünki Yer suyun sabit maye vəziyyətdə qalması üçün kifayət qədər soyuduqdan sonra ayrılan su buxarı kondensasiya olunmağa və okeanlar əmələ gətirməyə başladı.
Geoloqlar hesab edirlər ki, Yer kürəsinin ilk okeanları atmosfer karbon qazı səviyyəsinin azaldılmasında mühüm rol oynayıb. CO2 dəniz suyunda həll olur və dəniz dibindəki minerallarla reaksiyaya girərək kalsium karbonat kimi karbonat süxurları əmələ gətirir. Bu proses atmosferdəki CO2 miqdarının azaldılmasına kömək etdi və Yer səthinin temperaturunun azalmasına və nisbətən sabit qalmasına imkan verdi.
Həyatın yaranması və azalan atmosfer
Təxminən 3,8 milyard il əvvəl mikrob həyatının ilk əlamətləri görünməyə başladı. Sadə prokaryotik orqanizmlər olan arxeya və bakteriyalar okeanlarda peyda oldu və ətraf mühitin kimyəvi qarşılıqlı təsirlərini dəyişdirməyə başladı. Metabolizminin yan məhsulu kimi metan buraxan bir növ arxeya olan metanogenlər atmosferdə metan səviyyəsini artırdı.
Bu atmosfer yüksək dərəcədə reduksiyaedici, oksigensiz vəziyyətdə qaldı. Bunun səbəbi, erkən fotosintezdən ayrılan oksigenin əksəriyyətinin Yer qabığında və okeanlarda dəmir kimi elementlərlə birbaşa reaksiyaya girərək dəmir oksidi əmələ gətirməsi idi.
Oksigen İnqilabı: Böyük Oksidləşmə Hadisəsi
Yer kürəsinin atmosfer tarixində ən əhəmiyyətli dəyişikliklərdən biri, 2,5 ilə 2,3 milyard il əvvəl, Böyük Oksidləşmə Hadisəsi (BOE) kimi tanınan Son Prekembri dövründə baş vermişdir. Siyanobakteriyalar kimi fotosintetik orqanizmlər fotosintez yolu ilə oksigen istehsal etməyə başlamışdır.
Əvvəlcə bu şəkildə əmələ gələn oksigen okeanlarda dəmir və kükürd kimi asanlıqla oksidləşən elementlərlə reaksiyaya girdi. Bu elementlərin çoxu oksidləşdikdən sonra atmosferdə oksigen toplanmağa başladı.
Bu hadisənin nəticələri dərin idi. Atmosferdə oksigenin yığılması Yer səthini günəşin zərərli ultrabənövşəyi (UB) şüalanmasından qoruyan ozon təbəqəsinin (O3) əmələ gəlməsinə imkan yaratdı. Bundan əlavə, oksigen enerji istehsalında daha səmərəli olan aerob həyatı da daxil olmaqla daha mürəkkəb biosferin inkişafına da imkan yaratdı.
Mezozoy dövrü və biogeokimyəvi dövrlərin təsiri
Mezozoy dövrü boyunca (252-66 milyon il əvvəl) karbon qazı dövrü atmosfer temperaturunun və tərkibinin idarə olunmasında mühüm rol oynamışdır. Bu dövr flora və faunanın sayına və növlərinə təsir edən canlıların partlamalarını və kütləvi məhv olmaları əhatə edirdi ki, bu da öz növbəsində atmosferin tərkibini dəyişdirirdi.
Karbon dövrü kimi biogeokimyəvi dövrlər bitki örtüyü, okeanlar və süxurlar tərəfindən idarə olunur və oksigen və karbon qazı konsentrasiyalarının zaman dəyişkənliyinə təsir göstərir. Məsələn, Təbaşir dövründə artan tektonik aktivlik vulkanik deqazasiyaya səbəb olmuş və bu da CO2-ni buraxmış və qlobal iqlimi isidmişdir.
Eosen və Karbon Dioksid
Təxminən 56-33,9 milyon il əvvəl Yer kürəsi Kaynozoy erasına, xüsusən də Eosen dövrünə qədəm qoymuşdur. Bu dövrdə qlobal temperatur Eosenin Termal Maksimumu kimi tanınan Erkən Eosen dövründə pik həddə çatmışdır. Yüksək CO2 konsentrasiyaları qlobal temperaturda əhəmiyyətli dərəcədə artıma səbəb olmuşdur.
Bitki və fauna bu isti şəraitə uyğunlaşdı. Lakin, Eosenin sonuna yaxın CO2 səviyyələri azalmağa başladı və bu da tədricən qlobal soyuma və Oliqosen buz dövrünün başlanğıcına səbəb oldu.
Müasir Atmosfer və İnsan Təsiri
Son bir neçə yüz ildə, xüsusən də Sənaye İnqilabından bəri, insan fəaliyyəti Yer atmosferinin tərkibində böyük dəyişikliklərə səbəb olmuşdur. Qazıntı yanacaqlarının yandırılması atmosferə çoxlu miqdarda karbon qazı, metan və digər hissəciklər buraxaraq qlobal istiləşməni sürətləndirir.
Tədqiqatlar göstərir ki, artan istixana qazı tullantıları ilə iqlim dəyişikliyi, o cümlədən ekstremal hava hadisələrinin tezliyinin artması, buzlaqların əriməsi, dəniz səviyyəsinin yüksəlməsi və yağıntıların dəyişməsi arasında güclü bir əlaqə var.
Bundan əlavə, insan fəaliyyəti gübrə istifadəsi, qalıq yanacaqların yanması və meşələrin qırılması yolu ilə azot və kükürd dövrlərinə də təsir göstərir. Turşu yağışı və su evtrofikasiyası kimi hadisələr bu təsirlərin birbaşa sübutudur.
Bağlanır
Yer atmosferinin təkamül tarixi geosfer, biosfer, hidrosfer və atmosferin özü arasındakı qarşılıqlı təsirlərin mürəkkəb bir hekayəsidir. İlkin, oksigensiz atmosferdən mürəkkəb həyatı dəstəkləyən oksigenlə zəngin atmosferə qədər, Yer atmosferinin təkamülünün hər bir mərhələsi təbii amillər və son əsrlərdə insan təsiri arasında dinamik bir tarazlığı əks etdirir. Yer atmosferinin tarixini anlamaq təkcə planetimizin keçmişini anlamaqla deyil, həm də mövcud və gələcək ətraf mühit şəraitimizin qorunması üçün həyati əhəmiyyətli biliklər təmin edir.
