Oceany

Dowiedz się więcej!

GAJA - grecka bogini Ziemi

W latach 60. XX w. naukowcy: Jim Lovelock i Lynn Margulis zasugerowali, że wszystkie istoty żyjące na Ziemi działają wspólnie, aby zachować na naszej planecie optymalne warunki  do życia. Ziemia ma zdolność reagowania na zmiany panujących warunków, dostosowuje się do nich tak, by nadal mogło się rozwijać życie. Lovelock nazwał ten system "Gaja" od imienia greckiej bogini Ziemi.
 

Czy istnieje dowód na funkcjonowanie systemu samokontrolującego na Ziemi?

Hipoteza CLAW

Artykuł naukowy: R. Charlson, J. Lovelock, M. Andreae i S. Warren, (1987), Oceanic phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature, 362, 655-661.

W 1987 r. Robert Charlson z zespołem zasugerowali, że fitoplankton nie wpływa na klimat jedynie poprzez produkcję siarczku metylu (ang. DMS) lecz także odgrywa rolę w regulacji klimatu Ziemi. Hipoteza CLAW (nazwana od pierwszych liter nazwisk jej autorów) mówi, że wzrost temperatury na Ziemi spowodowany np. globalnym ociepleniem zostanie zredukowany za sprawą fitoplanktonu. Autorzy zakładają, że wraz ze wzrostem temperatury nastąpi większy rozwój fitoplanktonu, co zwiększy produkcję DMS. Z kolei wzrost stężenia DMS doprowadzi do tworzenia sie większej ilości aerozoli siarczanowych w powietrzu, które zarówno pośrednio, jak i bezpośrednio wpłyną na ochłodzenie naszej planety redukując pierwotny wzrost temperatury.

Hipoteza CLAW jest przykładem negatywnego sprzężenia zwrotnego, gdzie pewne mechanizmy działają tak aby osłabić pierwotny bodziec, w taki sposób by podtrzymać status quo. O pozytywnym sprzężeniu zwrotnym mówimy, gdy początkowa zmiana jest wzmacniana przez następujące po niej procesy.
 

1. Uproszczony model przedstawiający założenia hipotezy CLAW - przykładu negatywnego sprzężenia zwrotnego. DMS - siarczek metylu, CCN - jądra kondensacji
Objaśnienia: warmer temperatures mean higher phytoplankton growth and more DMS - wyższe temperatury spowodują większy rozwój fitoplanktonu i większą emisję DMS, more DMS means more CCN - więcej DMS oznacza więcej CCN, lots of clouds mean that sunlight is reflected back into space - zwiększenie ilości chmur oznacza większe odbijanie światła słonecznego, cooling - ochładzanie, cooler temperatures mean lower phytoplankton growth and less DMS - niższe temperatury spowodują mniejszy wzrost fitoplanktonu i mniejszą emisję DMS, less DMS mean less CCN - mniej DMS oznacza mniej CCN, fewer clouds means more sunlight reaches the earth - mniejsze zachmurzenie oznacza, że więcej energii słonecznej dociera do Ziemi, warming - ocieplenie
Autor: Lucinda Spokes
 

Czy istnieje dowód potwierdzający hipotezę CLAW?

Wszystkie dotychczasowe badania naukowe pokazują, iż aerozole siarczanowe odgrywają ważną rolę w kształtowaniu klimatu, modele zaś potwierdzają ich ochładzające działanie. Dzięki badaniom rdzeni lodowych, które dają informacje o przeszłości Ziemi wiemy, że poziom aerozoli siarczanowych w atmosferze zmienia się zgodnie z fazami cykli klimatycznych, o skali czasowej glacjałów i interglacjałów. Ostatnie badania wskazują dodatkowo na związek pomiędzy emisją DMS, a liczbą jąder kondensacji (ang. CCN) w atmosferze oraz na fakt, że wzrost temperatury wód powierzchniowych oceanu prowadzi do zwiększenia się stężenia DMS w powietrzu.

Mamy zatem dowód potwierdzający niektóre z założeń hipotezy CLAW, nadal jednak nie mamy pewności czy system działa rzeczywiście jako negatywne sprzężenie zwrotne. Dlatego też niezwykle trudne jest wprowadzenie go do modeli klimatycznych i nie wiadomo jaką rolę odgrywa DMS w procesie ochładzania planety.
 

Zajrzyj na inne strony Encyklopedii ESPERE:

Więcej o DMS:
Oceany - podstawy - część 3 - gazy siarkowe

O tej stronie:

Autor: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - Wielka Brytania 
1. Recenzent: Dr Sue Turner - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - Wielka Brytania   
ostatnia aktualizacja: 2003-10-02
Tłumaczenie na język polski: Dr Agnieszka Wypych, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków