フローズン・アース – ホワイト・アース |

フローズン・アース – ホワイト・アース

01 生命の惑星の色

宇宙を飛ぶ人工衛星や宇宙ステーションの数が増えるにつれ、地球の写真もどんどん送り返されてきます。地球の面積の 70% は海で覆われているため、私たちは自分たちのことを青い惑星だとよく言います。地球が温暖化するにつれて、北極と南極の氷河の融解速度が加速し、海面は上昇し続け、既存の陸地が浸食されるだろう。将来、海洋面積はさらに拡大し、地球の気候はますます複雑化するでしょう。今年は非常に暑く、来年は非常に寒く、一昨年は非常に乾燥しており、再来年はひどい暴風雨になります。地球は人間の居住にほとんど適さないと言われますが、実際には、これは地球の小さな正常な変化にすぎません。自然の強力な法則や力の前では、人間は無力です。

1992 年、カリフォルニア工科大学の地質学教授、ジョセフ・カーシュビンクが「スノーボールアース」という用語を初めて使用し、後に主要な地質学者によって支持され、改良されました。スノーボールアースは、地球史上最大かつ最も厳しい氷河期を説明するために使用される、現時点では完全には決定できない仮説です。地球の気候は非常に複雑で、地球の平均気温は摂氏マイナス40度から50度で、地球の表面には氷しかないほど極寒でした。

02 スノーボールアースの氷床

スノーボールアースはおそらく、先カンブリア紀の原生代に属する新原生代（約10～60億年前）に発生したと考えられています。地球の歴史は非常に古くて長いです。人類の数百万年の歴史は地球にとっては瞬きに過ぎない、と以前言われました。私たちは、人類が変革した現在の地球はとても特別なものだと考えがちですが、実際には、地球と生命の歴史にとっては、それは何のことでもありません。中生代、始生代、原生代（地球の46億年のうち約40億年を占める総称して未生代と呼ばれる）と、原生代の新原生代のエディアカラ時代は、地球上の生命の特別な時期である。

スノーボールアースの時代、地上は雪と氷で覆われ、海も陸地もありませんでした。この時代の初め、地球上には赤道付近にある超大陸（ロディニア）と呼ばれる陸地が一つだけあり、残りは海でした。地球が活動しているときは、火山が噴火し続け、海面に岩石や島が現れ、陸地面積が拡大し続けます。火山から放出される二酸化炭素は地球を包み込み、温室効果を形成します。氷河は現在のように地球の北極と南極に集中しており、赤道付近の土地を覆うことができません。地球の活動が安定すると、火山の噴火も減り始め、大気中の二酸化炭素の量も減り始めます。二酸化炭素の吸収に大きく寄与するのは岩石の風化です。鉱物組成の分類によれば、岩石は主に珪酸塩岩と炭酸塩岩に分けられます。ケイ酸塩岩は化学風化中に大気中の CO2 を吸収し、その後 CO2 を CaCO3 の形で貯蔵し、地質学的時間スケールの炭素吸収効果 (100 万年以上) を形成します。炭酸塩岩の風化も大気から CO2 を吸収し、HCO3- の形でより短い時間スケールの炭素吸収源 (<100,000 年) を形成する可能性があります。

これは動的平衡プロセスです。岩石の風化によって吸収される二酸化炭素の量が火山の放出量を超えると、大気中の二酸化炭素の濃度は急速に減少し始め、最後には温室効果ガスが完全に消費され、気温が下がり始めます。地球の両極にある氷河が自由に広がり始めます。氷河の面積が増加するにつれて、地球の表面には白い部分がますます増え、太陽光は雪に覆われた地球によって宇宙に反射され、気温の低下がさらに悪化して氷河の形成が加速されます。冷却する氷河の数が増加し、より多くの太陽光が反射され、さらに冷却され、白い氷河が増えます。このサイクルでは、両極の氷河が徐々にすべての海洋を凍らせ、最終的には赤道付近の大陸で修復し、最終的に厚さ3000メートルを超える巨大な氷床を形成し、地球を氷と雪の球に完全に包み込みます。。この時、地球上の水蒸気の隆起効果は大幅に減少し、空気は異常に乾燥していました。太陽光は恐れることなく地球を照らし、反射して戻ってきました。紫外線の強さと低温により、地球の表面に生命が存在することは不可能になりました。科学者たちは数十億年にわたる地球を「白い地球」または「スノーボールアース」と呼んでいます

03 スノーボールアースの溶け方

先月、この時期の地球について友達と話したとき、誰かが私に「このサイクルによれば、地球は常に凍結しているはずです。」と尋ねました。その後どうやって溶けたの？これは自然の偉大な法則であり、自己修復の力です。

地球は厚さ3000メートルまでの氷で完全に覆われているため、岩石と空気は隔離されており、岩石は風化によって二酸化炭素を吸収できません。しかし、地球自体の活動は依然として火山の噴火を引き起こし、二酸化炭素をゆっくりと大気中に放出する可能性があります。科学者の計算によると、スノーボールアースの氷を溶かしたい場合、二酸化炭素の濃度は地球上の現在の濃度の約350倍必要で、これは大気全体の13％以上を占めます（現在は0.03％）。この増加プロセスは非常に遅いです。地球の大気が十分な量の二酸化炭素とメタンを蓄積し、強力な温室効果を形成するまでに約 3,000 万年かかりました。氷河が溶け始め、赤道付近の大陸では氷が露出し始めました。露出した地面は氷よりも色が暗く、より多くの太陽熱を吸収し、正のフィードバックを引き起こしました。地球の温度はさらに上昇し、氷河はさらに減少し、太陽光の反射が減り、より多くの岩石が露出し、より多くの熱を吸収し、徐々に不凍の川が形成され…そして地球は回復し始めます。

自然法則と地球の生態系の複雑さは、人間の理解や想像をはるかに超えています。大気中の CO2 濃度の増加は地球温暖化につながり、気温の上昇は岩石の化学風化を促進します。大気から吸収されるCO2の量も増加し、それによって大気中のCO2の急速な増加が抑制され、地球規模の寒冷化につながるという負のフィードバック機構が形成されます。一方、地球の温度が低いときは、化学風化の強度も低くなり、大気中の CO2 吸収量は非常に限られます。その結果、火山活動や岩石の変成作用によって排出されるCO2が蓄積し、地球の温暖化に向けた発展を促進し、地球の温度が下がりすぎるのを防ぎます。

この変化は多くの場合数十億年単位で測定されますが、人間が制御できるものではありません。普通の自然の一員として、私たちがすべきことは、自然を変えたり破壊したりすることではなく、自然に適応し、その法則に従うことです。環境を保護し、生命を愛することはすべての人間が行うべきことであり、そうでなければ私たちは滅亡に直面するだけです。

投稿日時: 2023 年 8 月 29 日