Жер атмосферасынын эволюциясынын тарыхы
Жердин атмосферасы статикалык бирдик эмес. Ал болжол менен 4,5 миллиард жыл мурун пайда болгондон бери бир катар кескин өзгөрүүлөргө дуушар болду. Жердин атмосферасынын эволюция тарыхындагы ар бир фазага ар кандай факторлор, анын ичинде жанар тоо активдүүлүгү , геологиялык процесстер жана планетадагы жашоонун пайда болушу жана эволюциясы таасир эткен. Бул макала Жердин атмосферасынын баштапкы пайда болушунан азыркы абалына чейинки узак эволюциялык сапарын баяндап берүүнү максат кылат.
Алгачкы атмосферанын алгачкы этаптары
Жер алгач пайда болгондо, анын баштапкы атмосферасы күн тумандуулугунда камалып калган газдардан турган. Бул алгачкы атмосфера негизинен суутектен (H2) жана гелийден (He) турган, ал эми аз өлчөмдөгү көмүр кычкыл газы (CO2), азоттон (N2), метандан (CH4), аммиактан (NH3) жана башка асыл газдар болгон. Жердин массасы салыштырмалуу кичинекей жана температурасы ошол учурда абдан жогору болгондуктан, суутек жана гелий сыяктуу жеңил газдардын көпчүлүгү космоско учуп кеткен.
Жаш Жердин интенсивдүү жанар тоо активдүүлүгү да бул алгачкы атмосферанын курамында чоң роль ойногон. Бул типтеги окуя жанар тоо дегазациясы деп аталат, мында атмосферага көмүр кычкыл газы, күкүрт кычкылы (SO2) жана суу буусу (H2O) сыяктуу газдар бөлүнүп чыккан.
Экинчилик атмосфералык мезгил
Жер муздаган сайын жанар тоолордун активдүүлүгү уланып, экинчи атмосфера пайда болгон. Болжол менен 4 миллиард жыл мурун Жердин атмосферасы көбүнчө көмүр кычкыл газынан, суу буусунан, метандан жана аммиактан турган. Бул мезгил абдан маанилүү, анткени Жер суу туруктуу суюк абалда кала тургандай муздагандан кийин бөлүнүп чыккан суу буусу конденсацияланып, океандарды пайда кыла баштаган.
Геологдордун айтымында, Жердин алгачкы океандары атмосферадагы көмүр кычкыл газынын деңгээлин төмөндөтүүдө чечүүчү ролду ойногон. CO2 деңиз суусунда эрип, деңиз түбүндөгү минералдар менен реакцияга кирип , кальций карбонаты сыяктуу карбонат тектерин пайда кылат. Бул процесс атмосферадагы CO2 көлөмүн азайтууга жардам берип, Жердин бетинин температурасынын төмөндөшүнө жана салыштырмалуу туруктуу бойдон калышына шарт түзгөн.
Жашоонун пайда болушу жана атмосферанын азайышы
Болжол менен 3,8 миллиард жыл мурун микробдук жашоонун алгачкы белгилери пайда боло баштаган. Жөнөкөй прокариоттук организмдер болгон архейлер жана бактериялар океандарда пайда болуп, айлана-чөйрөнүн химиялык өз ара аракеттенүүсүн өзгөртө башташкан. Метаболизминин кошумча продуктусу катары метан бөлүп чыгаруучу архейлердин бир түрү болгон метаногендер атмосферадагы метандын деңгээлин жогорулаткан.
Бул атмосфера өтө калыбына келүүчү, кычкылтекке кедей абалда калган. Себеби алгачкы фотосинтезден бөлүнүп чыккан кычкылтектин көпчүлүгү Жер кыртышынын жана океандардын темир сыяктуу элементтери менен түздөн-түз реакцияга кирип, темир кычкылын пайда кылган.
Кычкылтек төңкөрүшү: Улуу кычкылдануу окуясы
Жердин атмосфера тарыхындагы эң маанилүү өзгөрүүлөрдүн бири 2,5 жана 2,3 миллиард жыл мурун, Прекембриянын аягында, Улуу Кычкылдануу окуясы (УКК) деп аталган мезгилде болгон. Цианобактериялар сыяктуу фотосинтездөөчү организмдер фотосинтез аркылуу кычкылтек өндүрө башташкан.
Башында бул пайда болгон кычкылтек океандарда темир жана күкүрт сыяктуу оңой кычкылдануучу элементтер менен реакцияга кирген. Бул элементтердин көбү кычкылдангандан кийин, атмосферада кычкылтек топтоло баштаган.
Бул окуянын кесепеттери терең болгон. Атмосферада кычкылтектин топтолушу озон катмарынын (O3) пайда болушуна шарт түзгөн, ал Жердин бетин күндүн зыяндуу ультрафиолет (УК) нурларынан коргогон. Андан тышкары, кычкылтек энергия өндүрүүдө натыйжалуураак болгон аэробдук жашоону камтыган татаалыраак биосферанын өнүгүшүнө да шарт түзгөн.
Мезозой доору жана биогеохимиялык циклдердин таасири
Мезозой доорунда (252-66 миллион жыл мурун) көмүр кычкыл газынын цикли атмосферанын температурасын жана курамын көзөмөлдөөдө маанилүү ролду ойногон. Бул мезгилде тирүү организмдердин жарылуулары жана жапырт кырылуу болгон, бул өз кезегинде атмосферанын курамын өзгөрткөн.
Өсүмдүктөр, океандар жана тектер аркылуу тараган көмүртек цикли сыяктуу биогеохимиялык циклдер кычкылтек менен көмүр кычкыл газынын концентрациясынын убакыт боюнча өзгөрмөлүүлүгүнө таасир этет. Мисалы, бор мезгилинде тектоникалык активдүүлүктүн жогорулашы жанар тоолордун дегазациясына алып келип, CO2 бөлүп чыгарып, глобалдык климатты жылыткан.
Эоцен жана көмүр кычкыл газы
Болжол менен 56-33,9 миллион жыл мурун Жер кайнозой дооруна, тактап айтканда, эоцен дооруна кирген. Бул мезгилде глобалдык температура Эоцендин алгачкы мезгилинде, Эоцендин жылуулук максимумунда, туу чокусуна жеткен. СО2нин жогорку концентрациясы глобалдык температуранын бир кыйла жогорулашына алып келген.
Өсүмдүктөр жана жаныбарлар дүйнөсү мындай жылуу шарттарга көнгөн. Бирок, эоцендин аягында СО2 деңгээли төмөндөй баштаган, бул акырындык менен глобалдык муздоого жана Олигоцен муз доорунун башталышына алып келген.
Азыркы атмосфера жана адамдын таасири
Акыркы бир нече жүз жылда, айрыкча Өнөр жай революциясынан бери, адамдын ишмердүүлүгү Жердин атмосферасынын курамында чоң өзгөрүүлөрдү алып келди. Казылып алынган отундун күйүшү атмосферага көп өлчөмдөгү көмүр кычкыл газын, метанды жана башка бөлүкчөлөрдү бөлүп чыгарып, глобалдык жылуулукту тездетет.
Изилдөөлөр парник газдарынын көбөйүшү менен климаттын өзгөрүшүнүн, анын ичинде экстремалдык аба ырайынын кубулуштарынын жыштыгынын көбөйүшү, мөңгүлөрдүн эриши, деңиз деңгээлинин көтөрүлүшү жана жаан-чачындын өзгөрүшүнүн ортосундагы тыгыз байланышты көрсөтүп турат.
Мындан тышкары, адамдын ишмердүүлүгү жер семирткичтерди колдонуу, казылып алынган отундун күйүшү жана токойлордун кыйылышы аркылуу азот жана күкүрт циклдерине да таасир этет. Кислоталуу жамгыр жана суу эвтрофикациясы сыяктуу кубулуштар бул таасирлердин түздөн-түз далили болуп саналат.
Penutup
Жердин атмосферасынын эволюциялык тарыхы – бул геосферанын, биосферанын, гидросферанын жана атмосферанын өзүнүн өз ара аракеттенүүсүнүн татаал окуясы. Алгачкы, кычкылтекке кедей атмосферадан тартып, татаал жашоону колдогон кычкылтекке бай атмосферага чейин, Жердин атмосфералык эволюциясынын ар бир фазасы табигый факторлордун жана акыркы кылымдарда адамдын таасиринин ортосундагы динамикалык тең салмактуулукту чагылдырат. Жердин атмосфералык тарыхын түшүнүү планетабыздын өткөнүн түшүнүү менен гана чектелбестен, азыркы жана келечектеги экологиялык шарттарыбызды коргоо үчүн да маанилүү билим берет.
