Loading...
شما اینجا هستید: صفحه اصلی » صفحه خبر

تغييرات اتمسفر و هيدروسفر در زمان و نقش سوخت‌هاي فسيلي در آن

در اين نوشتار سعي مي‌شود روند ايجاد و تكامل تركيبات اين دو كره را از گذشته تا حال بررسي شده و سپس به تحولات آنها در آينده پرداخته شود.

تغييرات اتمسفر و هيدروسفر در زمان و نقش سوخت‌هاي فسيلي در آن

منصور قرباني، زهره مصلحي

در ابتدا كه زمين از قطعات جامد شخانه‌هاي سنگي كندريتي تشكيل شد و شكل گرفت نه اتمسفري داشت نه هيدروسفري. به‌تدريج كه فعاليتهاي زمين‌شناسي شروع شد از جمله ولكانيسم آغاز گرديد، گازهاي آتشفشاني كم‌كم تشكيل اتمسفر و هيدروسفر را دادند. تركيب گازهاي آتشفشاني هر چند بسيار متنوع بودند. اما تركيب غالب آنها در درجه اول H2Oو CO2 بود. بخار آب باعث تشكيل هيدروسفر شد و CO2 و پاره‌اي از گازها مانند N2 و NH3 و ... تشكيل اتمسفر را دادند.

اتمسفر اوليه تركيبي داشت كه گازكربنيك (CO2) بيش از 90 درصد آن را تشكيل مي‌داد و فاقد اكسيژن بود و PH هيدروسفر اوليه به‌سبب ارتباط و تعادل با يك اتمسفر غني از CO2 و نيز فراواني گازهاي گوگردي كه در ولكانيسم آركئن مقدار آنها بسيار بيشتر از ولكانيسم كنوني بود به‌شدت اسيدي بود.

تحولات زمين‌شناختي و زيستي بعدي تغييراتي در هيدروسفر و اتمسفر اوليه پديد آورد بدين‌صورت كه با گرايش آبهاي اسيدي به آبهاي خنثي و قليايي در نتيجه فعاليتهاي زمين‌شناسي سطحي مانند شستشوي سنگهاي آذرين آتشفشاني كه در ابتداي تشكيل زمين تمام سطح زمين را پوشانده بودند، به‌تدريج PH هيدروسفر، از اسيدي به خنثي و سپس تا حدود قليايي يعني 2/8 امروزي رسانده است. اين عوامل سبب شدند كه كم‌كم CO2 اتمسفر وارد چرخه سنگهاي رسوبي كربناتي شده‌اند و اكسيژن كه در ابتدا توسط فتوسنتزكننده‌ها توليد مي‌شد باعث خروج آهن فرو از آبهاي اقيانوسها گرديده‌اند اما فعاليت آتشفشاني همچنان ادامه داشتند و هنوز هم دارند. سرانجام فعاليتهاي زمين‌شناسي و زيستي سبب شده اتمسفر و هيدروسفر به شكل و تركيب فعلي در بيايد.

فعاليتهاي زيستي و زمين‌شناسي سبب شدند، بخش قابل ملاحظه‌اي از گازكربنيك اتمسفر در زمان فانروزوئيك در سوختهاي فسيلي مانند زغال‌سنگ، نفت، گاز و شيلها و ماسه نفتي انباشته شود.

هرچند كه فعاليتهاي زمين‌شناسي ممتد نبودند اما برروي هم‌ مي‌توان گفت تشكيل سوختهاي فسيلي در كره زمين حدود 200 ميليون سال طول كشيده است. اين سوختهاي فسيلي ذخاير عظيمي را تشكيل مي‌دهند به‌طوريكه تاكنون بيش از يك تريليون تن زغال‌سنگ، بيش از 2000 ميليارد بشكه نفت و بيش از 150 تريليون متر مكعب گاز شناخته شده است.

با اينكه استفاده از سوختهاي فسيلي در زندگي بشري نسبتاً طولاني است، اما به كاري براي انرژي به آغاز انقلاب صنعتي در اروپا برمي‌گردد اما شدت آهنگ سريع از سوختهاي فسيلي از نيمه دوم قرن گذشته شروع شد و با روندي كه پيش مي‌رود نقش اصلي سوختهاي فسيلي در تأمين انرژي جهان پيش‌بيني مي‌شود تا آغاز نيمه دوم قرن حاضر اين شدت ادامه پيدا كند.

مفهوم اين موضوع آن خواهد بود كه بشر تقريباً 50 درصد زغال‌سنگ دنيا و بيش از 80 درصد نفت و گاز دنيا را در حدود 100 سال به‌مصرف خواهد رساند. يعني بخش اعظم آنچه طبيعت در ظرف مدت 200 ميليون سال از CO2 اتمسفر در سوختهاي فسيلي انباشته كرده، بشر ظرف حدود 100 سال وارد اتمسفر خواهد كرد. اين افزايش به يكباره (حدود 100 سال) گازكربنيك و پاره‌اي از گازهاي همراه مانند SO2 و N2O2    يك شوك ناگهاني ابتدا به اتمسفر و سپس به هيدروسفر وارد خواهد ساخت و نتيجه آن اين خواهد شد كه ديگر نه از تاك خبر خواهد ماند نه از تاك‌نشان.

درباره افزايش گاز كربنيك در يك برهه زماني خيلي كوتاه (حدود 100 سال) صحبت فراواني شده و عواقب آن گوشزد گرديد و هم اكنون كنفرانسهاي بين‌المللي درباره آن گذاشته مي‌شود و مسايل به سازمان ملل رسيده و احتمالاً به شوراي امنيت خواهد رسيد. اما خيلي جدي گرفته نشد و به مجموعه تأثيرات آن هنوز پرداخته نشده است.

افزايش CO2 ضمن گرم كردن ناگهاني كره زمين سبب ذوب يخهاي قطبي و بالا آمدن آب دريا و غيره مي‌گردد و ممكن است پاره‌اي از كشورها را زير آب ببرد. با اين وجود اينها خطر بزرگي نيست. توسط بشر هرچند به‌دشواري قابل حل است اما مسايل ديگري را سبب خواهد شد كه توسط بشر و هيچ موجود ديگر قابل حل نخواهد بود و پاره‌اي از آنها به قرار زير است:

-        تغييرات شديد اقليم: بدين‌صورت كه افزايش گرماي زمين ميزان تبخير كلي اقيانوسي را بالا مي‌برد. اين تبخير كل بارش كلي كره زمين را افزايش خواهد داد. در وهله نخست افزايس بارش خوشحال كننده به‌نظر مي‌رسد. اما اين افزايش تعادل موجود در بارش را برهم خواهد زد به‌طوريكه مناطق با عرض جغرافيايي بالاتر بر ميزان بارش آنها افزوده خواهد شد و مناطق با عرض جغرافيايي پايين‌تر از ميزان بارش كاسته خواهد شد.

-        از سوي ديگر تعادل فعلي بارش از نظر دمايي برهم خواهد خورد. يعني بارش كه در فصل زمستان مي‌بارد ممكن است كاهش حاصل كند و برعكس بارش در فصل تابستان بيشتر خواهد شد. همچنين نوع بارش و شدتهاي بارش كاملاً تغيير خواهد كرد. بدين‌صورت كه بارش برف كم مي‌گردد و بارش باران زياد،‌ بارانهاي ملايم كم مي‌شوند و بارشهاي سيل‌آسا افزايش مي‌يابند.

زندگي بشر و فعاليتهاي كشاورزي و صنعتي آن با بارشهاي فعلي تنظيم گرديده است و به يك تعادل رسيده است. پيدا است برهم‌ خوردن اين تعادل چه فاجعه‌اي خواهد بود.

 

اما تغييرات هيدروسفر

افزايش گازكربنيك، گازهاي سولفوري و صنعتي اسيدي در اتمسفر سبب خواهند شد كه PH بارشها از حالت خنثي خارج شوند و به‌تدريج اسيدي گردند و اين آبهاي اسيدي وارد درياها مي‌شوند.

همانطور كه بيان شد PH آبهاي درياها در شرايط كنوني حدود 2/8 است. يعني نزديك به خنثي. مي‌دانيم كه PH در محيط نزديك به خنثي خيلي حساس است و با اندكي افزايش يون H+ يا OH- تغييرات زياد پيدا مي‌شود افزايش آبهاي اسيدي به دريا و ذوب يخهاي قطبي يا PH حدود 7 مي‌تواند PH آب اقيانوس از 2/8 پايين بياورد و آن را نزديك به 7 برساند.

 PH 2/8 در حدود نزديك به يك‌ ميليارد سال است كه ثابت است. تغييرات PH يك شوكي است كه به هيدروسفر وارد مي‌شود و اين شرايط فاجعه‌اي براي اغلب موجودات زنده دريايي خواهد بود. زيرا كه اغلب موجودات دريايي با PH حدود 2/8 سازش يافته‌اند.

تغييرات PH در حدود كم، هم مرگ بسياري از موجودات را سبب خواهد شد و باعث  برهم خوردن اكوسيستمهاي دريا خواهد شد. برهم خوردن اكوسيستم درياها تغييرات اكوسيستم خشكي را سبب خواهد شد و خود تغييرات اكوسيستم جهاني همراه با مرگ و مير جمعي گروهي از موجودات زنده خواهد بود.