14 mars 2016

De efterhängsna vulkanerna

Då och då har jag nöjet att komma ut bland folk och prata om växthuseffekten och den globala uppvärmningen. De senaste gångerna har flera personer ur publiken kommit fram till mig efteråt och frågat om inte vulkaner släpper ut mycket mer koldioxid än vad människor gör. Att denna fråga återkommande dykt upp på senaste tiden har slagit mig som lite udda. Är det bara en slump, eller är det någon gammal efterhängsen klimatmyt som väckts till liv där ute någonstans?

Svaret är nej. De årliga utsläppen från vulkaner ligger i dagsläget på någonstans runt 1% av de mänskliga utsläppen. Detta har vi skrivit om tidigare, läs här.

Vår röda grannplanet Mars har försumbara mängder
växthusgaser i atmosfären, och är en kall och öde plats.

Men vulkaner är ett spännande naturfenomen som definitivt spelat roll för jordens klimat. Sakta men säkert pågår en process då kol lagras i geologiska reservoarer genom vittring av jordskorpan och karbonatsedimentation i djuphaven. Här pratar vi långa tidsskalor. Detta är en del i den naturliga kolcykeln, och det som återför kolet till atmosfären är vulkaner. Utan vulkaner hade vi inte haft något liv på jorden, eftersom växthuseffekten hade varit för svag. Det hade varit för kallt för enkla organismer att börja utvecklas.

Vulkaner har antagligen spelat roll för många klimat­förändringar i jordens historia. För ungefär 56 miljoner år sedan (under det paleocena-eocena temperatur­maximumet) injicerades gigan­tiska mängder koldioxid i atmosfären, och temperaturen steg med 5-8°C på "kort" tid. Vid denna tid fanns det inte någon is alls vid polerna. Det är inte entydigt fastställt vad orsaken till kol­dioxid­utsläppen var, men troligtvis var vulkanisk aktivitet åtminstone en bidragande faktor. Denna period är den senaste i jordens historia som möjligen kan mäta sig med hur snabbt koldioxidhalten ökar i dags­läget.


Istider har kommit och gått under de senaste par miljoner åren.
Sedan ett par mil­joner år tillbaka är vi inne i en lite kallare fas (den geologiska period som kallas Kvartär) och is­tider kommer och går i regel­bundna cykler. De stora inlandsisar som återkommande har brett ut sig över Nord­­europa och Nord­amerika har läm­nat spår efter sig, i form av t.ex. stora utspridda sten­block. Andra udda inslag i landskapet är jättegrytorna, de stora urholk­ning­arna i bergen som man trodde var jättarnas kokkärl. De bildades genom att stenblock kilades fast i sprickor i berggrunden. Vatten som forsade förbi när inlandsisen så småningom smälte satte snurr på stenarna som gradvis gröpte ur berget. Redan under första halvan av 1800-talet fanns idéer om att detta var tecken på att det hade funnits en istid, eller till och med flera istider. Men det dröjde flera årtionden, till 1870-talet någonting, innan istids-teorin var fullt ut accepterad i vetenskapssamhället.


Svante Arrhenius var den förste att förutspå en global 
uppvärmning till följd av koldioxidutsläpp från fossila bränslen. 
Ett varmare klimat såg han som något positivt.
Flera sena 1800-talsforskare försökte hitta en förklaring till hur istiderna hade kunnat komma och gå som de hade gjort. Kunde vulkaner ha ett finger med i spelet? Vår egne Svante Arrhenius är känd för att räkna ut hur mycket tem­pera­turen skulle stiga vid en fördubblad koldioxid­halt i atmos­fären. Det är en viktig faktor i dagsläget för att förutsäga fram­tida klimat­för­änd­ringar, men Arrhenius stora in­tresse låg i att förstå just istids-mysteriet, och la fram idén att koldioxid hade spelat en viktig roll. Andra samtida veten­skaps­män hade varit inne på att solen kanske varierat i styrka, eller att geologiska hän­delser kunde ha ändra på mönstret av havsströmmar. Detta imponerade inte på Arrhenius. En förändring av växthuseffekten var mycket mer troligt, tyckte han. En istid hade kunnat sättas igång genom att atmosfären plötsligt fick en minskande kol­dioxidhalt, om till exempel kol bands som karbonater i högre takt än normal. Och vice versa: utträdet ur en istid kanske berodde på att massa koldioxid på något sätt hade släppts ut i atmosfären, till exempel under en period av kraftig vulkanisk aktivitet.

Varmt vatten håller mindre koldioxid än kallt vatten.
Svante Arrhenius hade rätt i att förändrad växthuseffekt var avgörande för istidscyklerna, men idag är den allmänna uppfattningen att det är de så kallade Milankovitch-cyklerna (periodiska förändringar i jordens rörelse runt solen) som triggar igång det hela. Om t.ex. jordens axel lutar extra mycket så att norra halvklotet får ovanligt mycket sol på sig under sommaren, då kan isen smälta så sakteliga och en uppvärmning komma igång. Åter­kopplingar i kolcykeln förstärker sedan en initial temperatur­förändring. Till exempel kan inte lika mycket koldioxid lösas i haven längre om de blir varmare. Koldioxid avges då till atmosfären och ökar på växthuseffekten, vilket ytterligare späder på uppvärmningen.

Den klimateffekt som oftast associeras med vulkanutbrott är egentligen något helt annat. Förutom koldioxid sprutar vulkaner också ut massa små luftburna partiklar. Om det är ett kraftigt vulkanutbrott kan dessa partiklar kastas ända upp i stratosfären där de kan stanna kvar i flera år och sprida sig runt jorden. Dessa partiklar reflekterar bort en del av solinstrålningen, vilket har en avkylande effekt på jorden. När Pinatubo hade ett massivt utbrott 1991 sjönk den globala medeltemperaturen med 0,5°C under ett par år.

Det mesta av detta har vi skrivit om tidigare, så i detta inlägg har jag hållit mig på en lite mer ytlig och lättsam nivå.

Läs här om vulkaners utsläpp av koldioxid.

Läs här om hur snabbt koldioxidhalten ökade under det paleocena-eocena temperatur­maximumet.

Läs här om istider, klimatförändringar och återkopplingar.

Läs här om när vi kan förvänta oss nästa istid.

Läs här om att härma vulkaner och på konstgjord väg injicera svavelpartiklar i stratosfären för att kyla av jorden och motverka den globala uppvärmningen.










2 kommentarer:

  1. @ Uppsala

    Dette her er antagelig noe av det aller viktigste.

    Det var et geokjemisk foredrag i Astronomisk selskap, hvor docenten mente at mye av jordvarmen skyldes rest- varme fra den gang solsystemet og jorden drattet i hop. Det tror jeg ikke. Jeg tror det er radioaktiv varme fra uran og thorium først og fremst men også stadig friksjonsvarme fra månen. Se Pluto og Charon, hvor det også klart er varmgang.

    Ett er i alle fall sikkert, jorden er en særlig aktiv planet med kontinentaldrift, sterk erosjon, og mye vulkanisme. Meget hadde vært annerledes om ikke månen hadde vært der.

    Det kom en artikkel om at lava og magma kan dateres ved et thorium-mineral med den interessante formel ThSiO4, som jo er ThO2 + SiO2. Millimeterstore krystaller pelles ut og studeres. De smadres suksessivt av thoriumstrålingen, som også efterlater thoriumbly. Således kan man datere temmelig nøye "De sibirske trapper" og dertil et enormt felt også ute i Atlanteren forbundet til Island. Det siste er datert til å klaffe med den plutselig ekstreme varmen for 55 millioner år siden. Så den saken kan noteres som løst, det er CO2 og vulkanisme fra den gangen Atlanterhavet åpnet seg.

    Jeg har spekulert litt på hva som skjer hvis vanlig kontinentalsokkel plutselig må holde 2-3 tusen graderog man letter på trykket. Det vil gå rett til himmels. Gips og kalk og salt og kull og olje og gassfelter og alt sammen. Det holder som regel også temmelig mye vann, som vil løfte bra. Gassene er grandgivelig også hva vi ser i diverse vulkaner. Svovel vil dannes når gips reagerer med kull,... og ledsages av CO2, og vann vil reduseres til H2. Så vil det komme HCl, og forferdelige tungmetallklorider. I det hele tatt en svært guffen situasjon med skygger for sola og ekstremt sur nedbør worldwide..

    Og dette var de øvre og heller sedimentære bergarter. Men så har vi også magmavulkaner som på Hawai. De gasser mindre.

    Og det er hva man må vite for å kunne bedømme også hva som skjer ved asteroidenedslag.

    Så er utviklingen videre karakteristisk. Åpenbart et enormt grønnsvær, verdens brunkull- sedimenter, og mega- fauna som åt ned dette. Og verdens kaolinsedimenter også på høye breddegrader, som vidner om meget høyere nedbør og adskillig varmere enn i dag. Da rimer det geokjemisk.

    Dette er også mitt begrep og min spådom om hva som vil skje om man ikke strax holder opp med å fuele fossilt/ skrur ned blusset minst 50-80% innen rimelig overskuelig fremtid.

    Havnivået vil være bagateller i forhold, og det er positive sjanser for at Centralasia og Sahara vil grønnes vesentlig mer enn i dag på grunn av nedbøren som følger av vannets damptyrykk- kurve.

    Yellowstone er også et slikt mega- vulkanfelt som man venter vil gå i lufta om 1000 år.

    Men der er også et stort felt i Europa, Eiffel- vulkanismen som gikk i lufta for 11.8 tusen år siden og holdt på i 1000 år og efterlot meget tykke lag med tuffstein som gir yppelig bygningssten og de fineste frukthaver og vinhaver. Eiffel har avsatt sedimenter helt opp i Skåne og er antagelig forklaringen på det kraftige temperaturfallet i yngre Dryas, som kan ha skyldtes Vulkanstøv og svovel og mindre CO2.

    La oss si atlanterhavsvulkanismen var for det meste undersjøisk og at svovelet ble holdt tilbake så mer ren CO2 ble sluppet ut. Men det er nettop et av verdens største vulkanfelter, som er datert samtidig med eocen temperaturmaksimum.

    SvaraRadera
  2. @ Uppsala

    jeg har et viktig poeng til.

    I argumentet ovenfor antyder jeg at det er sedimentære carbonater så som calcit og dolomit, som ved vulkansk oppvarming avgir CO2. Videre at når gips CaSO4 . 2H2O varmes i reduserende fossilt miljø, så kan det avgis hydrogen, svovel, og CO2.

    Men vi kjenner også visse andre muligheter og jeg fant fram via Fehnfeltet ved Ulefos, som er en gammel precambrisk vulkan. Der blev det funnet "fehnit" som er en carbonat- dypbergart. Opphavet kan vi lure på, for jorden er svært gammel og kanskje det også er sedimentært men meget mer omkalfatret?

    Men vi skal vite om Karbonatiter. Hvor der er mange rimelige muligheter. Alkali Calcium Magnesium og silica SiO2 smeltet sammen og krystallisert igjen under høyt trykk. Og det danner granittlignende sten med både jern og svart glimmer.


    Disse bergarter er heller sjeldne, men kjennes fra Fehnvulkanen og fra eksotisk vulkanisme i Tanzania.

    Om man varmer dem til gulglød, vil de avgasse akkurat som vanlig kalk dolomit og marmor.

    Og dette forhold har vært ført som argument for at årsaken til Keelingkurven er feiltolket og misforstått og heller skyldes geologisk utgassing av CO2 fra Magma- bergarter.

    Jeg finner en viss Amanuensis Tom Segalstad på Tøyen Museum i Oslo som har hevdet dette meget sterkt for 7-8 år siden.


    Men personlig så lar jeg meg imponere mer av de virkelig mektige støv og gass og pimpesten- vulkaner fra senere år som åpenbart heller er gul og hvitglødende kontinentalsokkel, og at det er en tydelig dump i keelingkurven på 90- tallet da dette sto på. Dumpa skyldes sovjettsamveldets konkurs, som åpenbart heller er antropogen, mens de berømte vulkanene ikke har satt synlige spor i det hele tatt i CO2.

    Et sterkt minus for Segalstad & al, som jeg håper også flere surrealister vil bli slått av, er at han betviler både iskjernedata og keelingkurven utfra det argument at "Tidlige og våt- kjemiske målinger viser helt andre og meget høyere verdier.." og at dette antydes å ha flakset opp og ned ved vulkanisme.

    Våtkjemiske analyser er å boble store mengder luft gjennom kalkvann tilsatt sterk kalilut, centrifugere ned, tørke og veie, og skrive opp som vektprosent. Fra 1860 gikk man over til IR-fotometri ved nye metoder utviklet for menneskelig pusteluft, som heller måler volum eller molprosent.

    Man overser at jeg er realist og skeptiker og kjemiker og kjenner Daltons lov og Avogadros lov og forskjellen på molprosent og vektprosent.

    Hopping og flaksing opp og ned fra år til annet i svære trinn på om lag halvannen og så ned igjen like raskt avslører at man er fremmedkulturell til Daltons lov og molekylvektene. Det hopper og flakser nemlig 44/29 og ned igjen 29/44 ifølge deres "vitenskapelige" og "empiriske" historiske data.

    Og disse kaller seg kjemikere og fysialske kjemikere og amanuenser og professorer. Og er furtne for at de ikke får inn sine korrekser og bidrag til IPCC så de må gå over i NIPCC.

    Men jeg gjenkjenner det som Partiets kvote av realister, fra Arbeiter und Bauernfakultät manglende artium av antropogene årsaker.

    SvaraRadera

Tips: Använd gärna signatur när du kommenterar. Det underlättar samtalet