Vaše tvář vypadá dobře. Věř mi. Ale pokud se přiblížíte a uděláte časosběrnou, uvidíte krajinu v pohybu: vybuchující kousky, formování pórů, hřebeny kůže, které se rozpínají a stlačují, když se usmíváte a mračíte se. Podobně se Země mimo okno může zdát tichá. Ale to proto, že se díváte na malý kousek v čase a prostoru. Rozšiřte svůj pohled a uvidíte, jak se desky posunují, vlnění zemětřesení a sopky vybuchují podél tektonických hranic. Svět zaskočí, praskne a slzy. Nic nezůstane stejné.
Související obsah
- Jak sopky mění ekosystémy
- Předpovídání chaosu: Nové senzory vyčenichají vulkanické erupce dříve, než se stanou
Pro ilustraci těchto dynamických vzorů vytvořil program Global Volcanism Smithsonian Institution, hostovaný v Národním muzeu přírodní historie, od roku 1960 časosběrnou animaci zemětřesení, erupcí a emisí na světě. Čerpání z první kompilované databáze datování emisí síry do roku 1978 animace ukazují, jak zdánlivě náhodná aktivita sopek a zemětřesení v průběhu času vytváří konzistentní globální vzorce. Porozumění těmto vzorcům dává vědcům vhled do toho, jak jsou tyto dramatické události propojeny s vnitřním fungováním naší planety.
Zemětřesení a sopky mohou vykouzlit obrazy rozšířeného ničení. Ale pro ty, kteří studují nejhlubší zásahy Země, jako je Elizabeth Cottrell, výzkumný geolog v Smithsonianově Národním muzeu přírodní historie a ředitel programu Globální vulkanismus, jsou sopky také „okny do interiéru“. Jejich aktivita a emise poskytují chuť co je uvnitř, pomáhá vědcům rozmotat složení a historii jádra planety. To je zásadní, protože stále nevíme přesně, z čeho je vnitřní část naší planety vyrobena. Pokud chceme oddělit globální uhlíkový cyklus, chemický tok, který ovlivňuje minulost a budoucnost naší planety, musíme rozumět interiéru.
Víme hodně o uhlíku, prvku, který tvoří chemickou páteř života, v naší kůře a oceánech. Víme o tom mnohem méně v jádru a plášti Země. Ukázalo se, že je zatím náročné vyzkoušet zemský plášť, který sahá až do výšky 1 800 mil pod povrchem. To znamená, že interiér Země hraje obrovskou - a záhadnou - roli v globálním uhlíkovém cyklu. Interiér obsahuje asi 90 procent uhlíku naší planety, vázaného v čistých formách, jako je grafit nebo diamanty. Shromažďování pohybů tohoto nepolapitelného hlubinného uhlíku bylo v naší snaze pochopit globální uhlíkový cyklus nazýváno „jedním z nejnepálnějších problémů“.
Naštěstí máme sopky. Jako planetární geolog Cottrell považuje tyto magma-tvůrce za „systém dodávky vzorků“, který nám nahlédne do jádra planety. "Zemětřesení a výbuchy jsou srdeční tep planety, " říká. Emise z těchto událostí, které ovlivnily globální klima, jsou dýcháním planety. (Celosvětově uvolňují sopky asi 180 až 440 milionů tun oxidu uhličitého.) Studiem chemie lávy a tvorby sopečných plynů může Cottrell a další získat představu o tom, co leží uvnitř - jako studovat lidské burpy, aby zjistili, co je v tvůj žaludek.
Sopky vyzařují zpravidla vodní páru ve formě páry, spolu s oxidem uhličitým a nějakou sírou (na rozdíl od toho lidé vydechují asi 16 procent kyslíku, 4 procenta CO2 a 79 procent dusíku). Pochopení „normálních“ hladin těchto emisí sopky by pomohlo vědcům určit, co je základní hodnota - a tedy, jak drasticky to ovlivňuje lidská činnost. Přesto je snižování těchto emisí komplikovanou záležitostí. Shromažďování sopečného plynu je naprosto nebezpečné a vyžaduje, aby vědci byli blízko a osobní vůči horkým emisím pod tlakem. Když vybuchne z pláště, roztavená láva má teplotu 1000 až 1300 stupňů Celsia.
Není divu, že by vědci raději četli plynové podpisy v atmosféře pomocí satelitů z vesmíru. Tato technika má bohužel také své problémy. V posledních třech stoletích antropogenní emise ze zdrojů, jako je tovární zemědělství a spalování fosilních paliv, drasticky předstihly emise ze sopek - což znamená, že sopečný CO2 se ztrácí v pozadí hluku. Jako řešení vědci používají síru, která se snadněji měří z vesmíru, jako náhradu za uhlík. V posledním desetiletí nám technologický pokrok také umožnil rozložit některé z těchto emisí.
„Globální satelitní monitorování sopek promění naše chápání plynových toků z vnitřku Země do exteriéru v nadcházejícím desetiletí, “ říká Cottrell, který spolu s výzkumným pracovníkem Michigan Tech Simonem Carnem a datovým manažerem Edem Venzkem začlenil sopečné emise do Smithsonian databáze od roku 2012.
Ve vizualizaci výše vidíte zemětřesení a sopečné erupce nejen jako jednotlivé události, ale jako indikátory těch oblastí šílených aktivit v zemské kůře, kde se desky tlačí proti sobě a jsou roztrhány. Klíčem je časový rozvrh. Když se oddálíte za posledních 50 let, uvidíte, že sopky nejsou jen katastrofické výkyvy, ale stálý vzor: živé srdce dynamické planety. "Když se podíváme na dlouhý časový rozvrh, vidíme neustálý puls planety, " říká Cottrell, který doporučuje sledovat animaci se zapnutým zvukem, aby se dosáhlo plného účinku. Je to „neustálý neúnavný rytmus přerušovaný obdobími vysoké a nízké aktivity“.
Přibližte se znovu a můžete vidět, jak nás sopky spojují na velmi osobní úrovni. Pokaždé, když dýcháte, vdechujete sopečný plyn, který se rychle mísí s atmosférou a rozptyluje se. Tím, že víte, kdy a kde došlo k nedávným sopečným erupcím, můžete dokonce určit sopku, která ochucila vaši poslední inhalaci. Teď je to intimní.
Zjistěte více o tomto výzkumu a další informace na observatoři Deep Carbon Observatory.
