Betraktning av Jordens biogeokemiska cykler

 

En studie av forskare vid University of Chicago, Rice University och California Institute of Technology kastar nytt ljus över den känsliga balansen mellan olika biogeokemiska cykler som håller jorden tempererad, återfuktad och blomstrande.

Elementens kretslopp mellan hav, atmosfär och land spelar en roll för att hålla klimatet stabilt, men kretsloppet är sammantaget så komplext att forskare vanligtvis isolerar delar av helheten (undersöker en cykel i taget) för att försöka få ett bättre grepp om hur de fungerar. Den nya studien som publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences den 13 mars visar däremot på ett annat tillvägagångssätt. Forskarna erbjuder här istället ett brett, förenklat synsätt, med hjälp av en ny uppsättning matematiska verktyg för att belysa sambandet mellan de olika  cyklerna som tidigare varit svåra att undersöka som sambandsberoende.

"Vårt tillvägagångssätt ger ett nytt sätt att identifiera de grundläggande byggstenarna för stabilitet i de kemiska komponenterna i jordens klimat - de underliggande sätten på vilket klimatet kan stabiliseras över geologisk tid på grund av rörelsen av element över havet, atmosfären och stenreservoarer", beskriver Preston Cosslett Kemeny, postdoktor vid UChicago TC Chamberlain och huvudförfattare till artikeln. Vi tar ofta för givet att planeten Jorden har försörjt komplext liv i hundratals miljoner år. Men denna stabilitet var aldrig garanterad att komma till – man behöver bara se på Mars och Venus som bildades av ungefär samma material som jorden, men som för närvarande inte ens stöder flytande vatten.

En viktig aspekt för jordens del är det kemiska kretslopp som uppkom här (om det var slumpen eller en okänd faktor som fick  detta för livet så viktiga kretslopp att uppstå på jorden och inte på Mars eller Venus kan vi inte veta i dag). Grundämnen som kol, svavel och kalcium rör sig mellan land, hav och atmosfär på ett sätt som har hållit förhållandena vid jordens yta relativt stabila under hundratals miljoner år. Forskare tror till exempel att planetens temperatur delvis upprätthålls genom att kol gradvis flyttas fram och tillbaka mellan hav, atmosfär och land. När koldioxid byggs upp i atmosfären och värmer upp ytan får det stenar att brytas ner snabbare – vilket flyttar kol till havet och därefter till sten på havsbotten. Under miljontals år kyls planeten gradvis ner igen när kolet sugs ut ur atmosfären. För mer om detta intressanta forskningsobjekt kan man läsa om här från University of Chicago. 

Bild flickr.com