Globaalmuutused (0)

Kliimamuutused . See on võitlemine luulevestkitega. Kliima on muutunud ja on olnud drastilisemaid muutusi, enamik lihtsalt ei tea seda. Võitlemine on kallis, annab kellelegi võimaluse edasi minna. Vaatame asju suuremas plaanis kui kopenhaagenis seda tehakse.
Üldiselt on selge, mille alusel väita kliimamuutust. Selle aluseks on reaalselt mõõdetavad näitajad. Paljud on mõõdetavad satelliitidelt. Mineviku globaalmuutuste mastaapi nii ei saa hinnata, kassutatakse biomitmekesisuse muutusi (selge arvuline mõõde), ei ole selge, kuidas neid interpreteerida. Lootusetu see ülesanne siiski pole. Analüütilised vahendid lubavad hinnata (dokumenteerida) ka geokeemilisi muutusi. Elementide isotoopkoostised. Kahjuks pole ühemõttelised tulemused – ei oska muutuste põhjuseid õigesti hinnata.
Kas kõrge biomimekesisu tingitud keskkonna stabiilsusest või ebastabiilsusest? Kuidas saada võrreldavaid andmeid biomitmekesisuse kohta tänapäeval ja minevikus. Maksimum tänapäeval biomitmekesisusel 10.-20 laiusel, trend, et poolustel väheneb. See siiski väheneb ( mitmekesisus ). Miks? Hüpoteese kümneid. On time stability hypothesis – vanad ja stabiilsed hüpoteesid liigirikkad. 1980. lükati tagasi, rehabiliteeriti 1990. aastatel. Teine: habitat heterogenity hypothesis – keskkonna heterogeensus toetab mitmekesisuse kasvu. Kolmas: intermediate disturbance hypothesis – mitmekesisuse on suurim mõõduka häirimise tingimustes. Neljas – dynamic equilibrium – kooslused on keskonnamuutuste ja biointeraktsioonide tõttu pidevalt tasakaalust väljas. Neis kõikides on vastukäivusi ja ei saa öelda, et ükski pole neist mingis olukorras tõepõhi. On seos keskkonna stabiilsuse muutlikkuseg, kuid ükski neist ei seleta siiski mitmekesisust.
Allikaid on otsata palju – paleontoloogilised uurimused. Mõned keskmised on kindlals tehtud: aastas tekib või sureb välja 10-25 liiki ja liigi eluiga on 2-10 miljonit aastat. Muutus on ilmumiste ja kadumiste vahe. Nende hinnangute kaudu on püütud välja arvutatud mineviku elustiku dünaamikat. Suured karid: märkimisväärne hulk liike on kirjeldamata. See ohustab ka tänapäevast mitmekesisuse kirjeldamist. Raskendavad molekulaarsed analüüsid. Liik erineb 2-3 protsendi võrra teisest üksusest. Suur roll on kokkuleppel. Arendamine tuleb pooleli jätta.
Klassikaline skeem kolme paleosoilise evolutsioonilise fauna dünaamikast viimase 600 miljoni aasta jooksul kohta.
Sepkovski. Mereliste selgrootute taksonite esmailmumise dünaamika. Tertsiaar on amerikanism. Tegelikult on see kolmeodsaline jaotus – paleogeen , neogeen, kvaternaar . Suurem osa hinnangutest toetub vaid toesega liikidele. Meres keskmiselt 40 prots toesega, biomassist u 50 protsenti. Minevikus ei ole suhe olnud sama, vaid muutunud. Vanaaegkonnas oli see kindlasti väiksem. Seega tuleks statistikas mingit koefitsienti arvutada, kuid ei tea, mille alusel, mis meetod olema peaks. Veel varem oli neid 1 protsent. Usaldusväärselt ei saa hinnata liike. Koejäljendite säilimime )mineralisatsioon ennetab lagunemise) on kindlasti erandlik nähtus. Koefitsient võib-olla 1, midagi või isegi 2, midagi, aga täpselt ei tea, et hinnata muutusi jne.
Liikide säilimispotenstiaal. Püüd leida võimalikult konservatiivne kooslus, et hinnata tänapäeva ja mineviku analooge. Leiti usa edelarannikult austripankad. 50 protsenti makroskoopilistest liikidest arvestava säilimispotentsiaaliga. Säilinud vaid 25 protsenti fossiilides. Isegi ideaalsel juhul on säilimine ainult 50 prot, mis on tegelikult. Teistes kooslustes on 1:2 suhe teine, ei toimi enam. Arvestatav säilimispotentsiaal vaid arvukatel liikidel.
Geoloogilise faktori mõju paleoandmetele. Erinevad ladestud erineva hulga kivimitega esindatud . Kivimite maht ei määra kindlaks veel, palju neid liike leiame, oluline paljandamine ehk kättesaadavus – funktsioon sellest, millises geoloogilises kaadris on esindatud. Asjasse tuleks tinglikult suhtuda . Näiteks juuras , triiases suur maht, aga vähe liike saada.
Mineviku suured globaalsündmused – radiatsioonid, väljasuremised. Kui ületab mingi teatud fooni, on sel geoloogilised põhjused. Ei suuda kuidagi organismidele programmeerida sellist väljauremismehhanismi. Radiatsioon – uued ajastud , muutused jne võimaldavad okupeerida uusi ökonisse, väljasuremisel vabaneb neid samuti. Väljasuremised – ka kokkuleppeline foon – alla 10 (25) protsenti sugukondade kadumine. Siis on olulised välised mõjurid mängus. Mida kõrgem taksononoomiline üksus, seda vähem drastiline on vähenemine statistikas. Soovitatakse perekondi või sugukondi uurida, see iseloomustab väljasuremissündmust. Väljasuremine pole ilmselt sisse kirjutatud liiikiude, perekondade vms arenguplaani. Seega eeldatakse väliseid mõjureid. Kõikide sündmuste jaoks pole ühest heakskiidetud põhjuste kompleksi.
Klassikaline skeem kolme paleosoilise evolutsioonilise fauna dünaamikast viimase 600 miljoni aasta jooksul kohta. - milline on taust? Saab siiski mingeid asju mõõta aparatuurselt arvuliselt. Üks parimaid on stabiilsete hapnikuisotoopiude koosseisu muutused. Organismid eelistavad hapniku kergemat isotoopi. Keskkonna temp muutumisel muutub ka toese hapnikuisotoopkoosseis. See sõltub muidugi kättesaadava hapniku isotoopkoostisest. Üks promill võik olla enam kui ühekraadine muutus. Jan veizer 1999 – üks põhjalikemaid ja autoriteetsemaid graafikuid. Tundub, et o2 isotoopkoostis on läbi aja pisut raskemaks muutunud. Karbon ja perm on suurte veavõimalustega, kambrium ja kriit kitsama võimalusega. Kui kõver viskub üles, on kaasnenud jahenemised. Vahel ka jäätumisega – mesosoikumi keskne jahenemine jäätumist siiski ei toonud. Hea tahtise juures võib leida sarnanusi süsiniku graafiku puhul. Karboni, permi omad sarnanevad veidi. C graafik siiski pigem statsionaarne.
Võib rääkida bioproduktsiooni intensiivsusest, settimise intensiivsusest, atmosfääri koosseisu muutustest jne, nende põhjuste seos graafikuga pole selge. Atmosfääri koostise muutused – andmeid ei vaidlustata kategooriliselt. Karbonis oli alla tänapäevast c tase. Siis tõusis ja tänapäeval jälle miinimumi lähedal. Maksimum oli kambriumis(18 korda tänapäevaest), vähem oli ordoviitsiumis. Haüniku sisaldus vähem kõikunud – karbonis oli maksimum. Ka lähiminevikus oli rohkem, praegu (45 milj aastat) on langev trend. Inimtegevust ei saa tuua. Tänapäevane 10 promilli pole võrreldav, kuid kui miski on tähelepanuväärne, siis on see lühike ajavahemik, mil see toimub u unustatakse veel see, et kaks järgnevust pole tingimata põhjuslikult seotud. Süsinikubilanss ei läheks klappima. Kuskil peaks olema eemaldav puhver. Kui kõike kalkuleeriks, siis peaks c kasvama kiiremini, kui tegelikult. Seega miski jääb arvestamata.
Minevikus oli vulkanism aktiivsem, päike vähem aktiivne. Vulkanism on kas kontinentaalne või veealune. Esimene on alati üsna tagasihoidlik olnud. Soojad tsüklid on 250 milj aastat. Karboni-permi jäätumine, kvaternaari jäätumine, millele eelnes pikk jahenemine, need olid kaks suurt jäätumissündmust. Kõrge veetase juura, kriit, madal – eelkambriumis. Siis oli vesi (kambriumis, ordovioitsiumis, kõrge, ka devonis).
Univeraalseim ja paremini rekonstrueeritav asi on globaalne keskmine temperatuur. Merrits et al 1998. detailsus suurem, mida kaasaegsem. See annab võtme kätte, mida välja sorteerida, mida mitte.
Huroni jäätumine, cryogeni jäätumine jt on olulised geol sündmused elu arengu seisukohalt. Esimene märkimiksväärne jäätumine oli keskproterosoikumis, nn huroni jäätumine. See oli erakordselt pikk jahenemistsükkel – 2,4-2,1 milj aastat tagasi. C ja o tsükkel olid teistsugused. Lkaamtektoonika oli hiljuti käivitunuid ja aktiivsm, kui praegu, aktiivne c eraldumine maakoorest, vähene tagasitransport laamade sukeldumisel, sest puudus mehhanism c sidumiseks litosfääris. Seisund enne oli 30-50 kraadi temp (keskmine). Ookean oli kihistunud. Potentsiaal atmosfääri mõjustada oli väike. Ulatuslikult levisid prokarüoodid. Temp järsk langus: esimene argument on väga ulatuslik fotosünteesiorganismide kolonisatsioon – vaba hapnik, c sidumine. Murenemine konitentraalsetel aladel. Co2 seotakse murenemise käigus. Karbonaatne settimine . Kasvuhooneefekt nõrgenes. Analoogilise kombinatsiooni kordumine võimatu. Juhatas sisse uue trendi atmosfääri arengus. See pakub vaid teoreetilist huvi.
Hoopis enam huvitutakse cryogeni jäätumisest. See on geokronoloogiline termin. See on uus ladestu (1990. aastate lõpus kasutusele võetud), eelviimane enne kambriumit. 0,85-0,59 milj aastat tagasi. Hapniku oli 3-10 protsenti. Vetikad tarbisid hoolega co2 ja suurendasid o2 atmosfääris. 850 milj aastat tagasi algas kõrge laamtektooniline aktiivsus. Moodustus ulatuslikult ookeanilist maakoort. Suur hüdrotermaane aktiivsus (kerge strontsium ), destabiliseeris c tsükli ja kutsus esile c kiire ladestumise. Mitte vähem kui 4 kiiret jäätumist vähem kui 200 milj aasta jooksul. Tuntumad sturti (750-725) ja varangeri (610-590 milj) jäätumised. Need on näivalt ülisuurte ulatusega. Tulemused: esimesed hulkraksed peatselt pärast jäätumise lõppu, aitas orgaanilise maailma arenemisele kaasa.
Järelduseks on see, et laamtektoonika on oluline kliimamõjur. Muutused ookeanide kemismis on globaalmuutuste tunnus. Külm-ja kasvuhooneperioodide regulaarse vaheldumise algus. Start viimase 500 milj aastale!
Kambruiumi plahvatus – pole teada, kas näiline või reaalne. Kas on selle ja atmosfääri muutuste vahel. Vähe hapnikku, skeletti ei moodustu.
Ordoviitsiumi radiatsioon. See on paleosoiline fauna ehk Sepkovski II fauna, karbonaatse kojaga. Valitsesis käsijalgsed, taustaks: ookean oli kihistunud (kasvuhooneperiood. Inertne sooja vee mass. 300-500 m ookeani kihti osales kliima, aineringes jne. Hapniku kasv võimaldas karbonaatset biomineralisatsioon. Hapniku sisaldus kasvas kihistuse tõttu. Kujunesid praeguse sarnase struktuuri, kuid erineva kosseisuga kooslused. Need olid tundlikud hapniku sisalduse suhtes meres. Toest moodustavad organismid on anoksia tingimustes esimesena löögi all.
Gondwana jäätumine. Lühiajaline, kõigest paar miljonit aastat. Piisava täpsusega dokumenteeritud väljasuremissündmus. Enne jäätumist oli suur mitmekesisus, kõrge bioproduktsioon ja ookean oli kihistunud. Gondwana oli polaarse asendiga. Jäätumist on uuritud ka Eestis. c isotoopide suhe. Gondwana jäätumine – tänapäevast kvaternaarijäätumisega erinev olukord. Silikaatide murenemine, bioproduktsiivsuse kasvu hüpotees. Alguses olid väikesed jääkilbid Gondwanal, kliimavöötmete kontrastsuse kasv, ookeani kihistuse kadumine, c tsükli destabiliseerumine., c mattumise intensivistumine. Kaks kiiresti järgnevat staadiumi. Parim analoog kvaternaariga. Kiire taandumine, väikesi jääkilpe veel siluri alguses. Jäätumise kaasnähtus: kliimavööndilisus süvenes ja koondumine ekvaatori lähedale. Veetaseme kiire langus ja kiire tõus. Mitmefaasiline väljasuremine. Põhja-ameerika ja laurentia endeemikud surid välja. Neid asendasid siluri alguses migrandid euroopast. Suri välja 22 protsenti sugukondadest. Oluline: lokaalne asendud kosmopoliitse faunaga. Järeldused: polaarse asetusega manner suurendab jäätumise riski, kuigi faunad saaksid migreeruda, surevad nad siiski välja. Põhiline raskus pole mitte suurtel laiustel , vaid väikestel laiustel, palju purdsetteid sisse ja selfide ahenemine. Juba 1-2 cm liivakihi ümberpaigutus on saatuslik kooslustele. Gondwana on aimus analoog kvaternaari jäätumisega kestuse pooles, taustsüsteem on näiliselt erinev.
Devoni lõpu väljasuremin, 30 protsenti merelisi sugukondi suri välja. Käsijalgsed, korallid, trilobiidid , ammoniidid. Mõne grupi arengus mõõn (kihtpoorsed), kivistisi enam polnud, sest säilised vähesel hulgal kuskil. Rikkalikud kooslused asendusid vaestega. Karbonaadist skelette oli vähe, räniskelette enam. Löögi all oli troopika . Troopiliste riffide täielik kadumine. Jahedaveelised läksid lõunasse. Enamus taandatav temp langusele. Muutused toimusid 3-4 miljoni aastaga. Globaalse jäätumise tunnuseid pole. Ilmselt on teisi temp languse mehhanisme .
Karboni-permi jäätumine. Üksikuid viiteid jääkilpidest ja hilis-permis. Selge külmhooneperiood, eelnes pikk jahenemine. See aga ei tinginud elustikus suuri muutuseid. Ulatus sama, mis ordoviitsiumis. Esmakordselt ei taandunud fauna, vaid kohaneti ehk tekkis püsisoojasus. Samas oli ka tegemist maismaalise faunaga. Hilis-permis toimus metsik väljasuremine. 54 protsenti sugukondi suri välja. Liigiliselt täielik vahetus. Väga kiire globaalne soojenemine, kujunes ekvaatorikontiment, olid metsikud ilmasündmused. Vihmapilved ei läbinud kontinenti. Iriidiumi anomaalia – kosmilised mõjurid. Enamik vaatab siiski siberi trappidele. Regressioon , sest vesi kattis vesi ainult 13 protsenti selfidest. Kliimadestabiliseerumine, troofiline ebastabiilne. Ookeanis valitses tohutu hapnikupuudus , kuid asi selgitamata. Arvatakse, et ariidsete alade tolm väetas ookeani ja liigproduktsioon võttis hapniku ära. Suurim elustiku vahetus, kaasaegse fauna õitsengu algus.
Triiase lõpu väljasuremine. Kahefaasiline, 15 milj, jäätumist polnud. Väiksem väljasuremine. See oli universaalne sündmus - haaras kõiki rühmi. Triiase keskkond – pangaia oli alles ja ariidsus progresseerus. Spetsiifilised protsessid. Võimalikud põhjused: mereliste veekogude anoksia, globaalse temp tõus, impaktsündmus. Viimase puhul leitud üks sama vana kraater kanadast.
Viimane suur oli kriidi lõpu väljasuremine. Enim diskuteeritud sündmus. Mõjustas igast biost. Pooled perekonnad kadusid . Mõned grupid olid immuused. Sõnajalgtaimede spooride laialdane levik k/p piirkihtides. Tulekahjude toimumine. Põhjused: impakthüpotees, poolt: iriidiumi anomaalia gubbios itaalias, chixculub, vastu: real gruppidel kriisi tunnused palju varem. Hindustani trapivulkanism. Impaktivärk pole enam favoriit, aga kosmiliste mõjutustega peab arvestama. Vahepeal impakti vastu ei saanud artikleid avaldada.
Kokkuvõte: alusmehhanisme pole liiga palju, need on paleogeograafilised muutused, kliimamuutused, maa siseaktiivsus ja muud geoloogilised tegurid, kosmilised tegurid. Tulemused: ookeanitaseme kõikumine, okeanograafilised muutused, temp muutused, inpaktsündmused ja perioodilised või mitte astronoomilised mõjud. Ookeani kõikumine suurendab ka migratsiooni, muutuvad asualad. Okeanograafilised: muutused bioproduktsioonis. Maha jääb jälg, orgaanika ladestumine muudab süsiniku isotoopkoostist. Orgaanika tekitab anoksia.
Temp muudab klimaatilist tsonaalsust, mõjutab ookeani tsirkulatsiooni, muutus peab olema pikaajaline. Impaktid on juhuslikud, kuid korduvad. Markerid: geokeemilised (haruldased elemendid), planaarsete deformatsioonidega kvarts, mikrotektiidid ja sfäärulad. 10 km asteroid iga 26-30 milj aasta järel. Katastroofid näivad järk-järgulise muutusena signor-lippsi efekt.
Vulkanismi tähtsus. Veealune ulatuslikum , varem oli inteniivsem. Mõjuriks aerosoolid , gaasid ja lahustuvad komponendid. Destabiliseerivad kliimasüsteemi.
Astronoomilised: milankovits, päikese aktiivsuse kasv, kosmilise kiirguse intensiivsuse muutus.
Tagasisidemehhanismid. Inimmõju on raske lahutada looduslikust mõjust.