Варианты глобального изменения климата и их последствия для жизни и цивилизации

[Скеп-тик]

Чиксулуб лежит не на чистых же гипсах. Его там только проценты на куб осадка. Большая часть при импакте была загнана в недра, а могло разложиться - только по периметру астероида. А это даже не миллионы тонн. Десятки, ну, первая сотня тысяч тонн. Не сравнишь со всеми угольными станциями мира ныне.
Да и "иридиевый" слой не несёт дополнительного "серного" следа. Который в лагунах Европы тех лет точно бы отметился.

[Ламр]

Если смотреть на масштаб события и масштаб глобальных последствий (точнее незначительность этих последствий) при образование кратера Попигай, то как-то серьёзно относиться к сказкам о ядерной зиме уже не получается.

насчет астероидов я бы как раз наоборот не занижал опасность

считается что они очень опасны, особенно при ударе в океан

который занимает 70% поверхности планеты

считается, что элтатанинский импакт 2.5 миллиона лет

назад привел к оледенению северного полушария

https://en.wikipedia.org/wiki/Eltanin_impact

Ice age trigger
At the time of the impact in the Late Pliocene, the Earth was cooling; but the impact and disruption to the weather could have triggered the start of ice cap formation in the Northern Hemisphere.[10] The impact would have put a large amount of water and salt into the atmosphere, disrupted ice shelves, depleted the ozone layer, caused surface acidification, and increased the Earth's albedo.[11]

астероид не такой большой 1-4 км

но последствия для климата катастрофичны

до сих пор северное полушарие оправится не может и

остаётся всё в ледниках

[Ламр]

Чиксулуб лежит не на чистых же гипсах. Его там только проценты на куб осадка. Большая часть при импакте была загнана в недра, а могло разложиться - только по периметру астероида. А это даже не миллионы тонн. Десятки, ну, первая сотня тысяч тонн. Не сравнишь со всеми угольными станциями мира ныне.
Да и "иридиевый" слой не несёт дополнительного "серного" следа. Который в лагунах Европы тех лет точно бы отметился.

намек правильный

дело совсем не в сере, а в большом

количестве морской воды попавшей в статосферу

при импактах 2.5 и 66 млн. лет назад

а сухопутный попигай наоборот и

прошел бесследно для климата




p.s. и более того время попигая всё же

совпадает с началом оледения антарктиды



любые крупные импакты провоцировали

похолодания и оледенения

[AlexAV]

считается, что элтатанинский импакт 2.5 миллиона лет

назад привел к оледенению северного полушария

https://en.wikipedia.org/wiki/Eltanin_impact

Ice age trigger
At the time of the impact in the Late Pliocene, the Earth was cooling; but the impact and disruption to the weather could have triggered the start of ice cap formation in the Northern Hemisphere.[10] The impact would have put a large amount of water and salt into the atmosphere, disrupted ice shelves, depleted the ozone layer, caused surface acidification, and increased the Earth's albedo.[11]

астероид не такой большой 1-4 км

Импакт безусловно был. Но судя по всему его вообще никто не заметил. Никакого сколько-нибудь заметного биотического события с этим моментом не связано.

Что касается связи импакта и оледенения - это точно полная ерунда. Дело в том что есть подробные исследования по изменению температуры и концентрации CO2  в плиоцене. Получающиеся при этом графики выглядят так (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2010PA002055):



Смотрите на температурный график (график \( \delta ^{18}O \) , это одно и то же). На нём плавное снижение на которое наложена стандартная "пила" цикла Миланковича. Никакого излома, резкого падения температур или какой-то другой особенности вблизи точки 2.1 млн. лет не видно абсолютно. Т.е. если этот астероид на что-то и повлиял, то это влияние было столь незначительным, что его не видно на фоне других факторов. Он точно значимой причиной оледенения являться не может.

Судя по всему устойчивые ледники в северном полушарии сформировались с того момента как концентрация CO2 в атмосфере стабильно стала ниже 300 ppm. Однако плавное вековое снижение концентрации CO2 во второй половине плиоцена (и в неогене вообще) не имеет никакой связи с какими-либо внешними импактами. Оно определялось изменением тектонической активности планеты и скоростью выветривания в этот период. Никакой астероид тут точно абсолютно не причём.

насчет астероидов я бы как раз наоборот не занижал опасность

В фанерозое есть лишь одно известное на сегодняшний день импактное событие, которое хоть как-то привязывается к существенным вымиранием - Чиксулубский импакт. Все остальные вообще хоть как-то связать со значимыми событиями в биосфере не получается. Даже такие крупные как Попигайский и Маникуаганский импакты (оба кратера около 100 км, Попигайский чуть больше). Ну а всякую мелочь оставляющею кратеры менее 100 км кажется биосфера планеты не замечала вообще никак.

Одно событие за более чем полмиллиарда лет... я бы не сказал, что это частое явление.

[AlexAV]

p.s. и более того время попигая всё же

совпадает с началом оледения антарктиды

Не совпадает. Между ними около двух миллионов лет. Климатическое событие на границе эоцена и олигоцена достаточно хорошо датировано. Резкий обвал концентрации CO2  в атмосфере и начало оледенения в Антарктиде произошёл 33.7 млн. лет назад (https://science.sciencemag.org/content/334/6060/1261), Попигайский импакт - 35.7 млн. лет. Два миллиона лет слишком большой срок, чтобы эти события можно было бы как-то связывать.

[AlexAV]

любые крупные импакты провоцировали

похолодания и оледенения

Можно поподробнее об оледение в позднем триасе. Импакт тогда был (сравнимый с Попигайским), т.е. тот который дал кратер Маникуаган. А вот с оледенением как-то не очень.  С верхней частью норийского яруса связана гумидная фаза климата, которая характеризовалась очень тёплыми условиями. Климат позденего норийского яруса вообще является одним из самых тёплых в фанеразое. Заметного вымирания астероид оставивший кратер Маникуаган также не вызвал.

[Ламр]

Можно поподробнее об оледение в позднем триасе. Импакт тогда был (сравнимый с Попигайским), т.е. тот который дал кратер Маникуаган. А вот с оледенением как-то не очень.  С верхней частью норийского яруса связана гумидная фаза климата, которая характеризовалась очень тёплыми условиями. Климат позденего норийского яруса вообще является одним из самых тёплых в фанеразое. Заметного вымирания астероид оставивший кратер Маникуаган также не вызвал.

может тогда было слишком тепло

и заметного оледенения не было?

замечу что убийца-диназвров не оставил

после себя заметного оледенения

В фанерозое есть лишь одно известное на сегодняшний день импактное событие, которое хоть как-то привязывается к существенным вымиранием - Чиксулубский импакт. Все остальные вообще хоть как-то связать со значимыми событиями в биосфере не получается. Даже такие крупные как Попигайский и Маникуаганский импакты (оба кратера около 100 км, Попигайский чуть больше). Ну а всякую мелочь оставляющею кратеры менее 100 км кажется биосфера планеты не замечала вообще никак.

Одно событие за более чем полмиллиарда лет... я бы не сказал, что это частое явление.

опровегнуть гипотезу что все вымирания

связаны с импактами физически невозможно

повторяюсь большинство падений пришлись

на глубокий океан

следов от них не осталось - возраст океанской

коры считанные 10-20 миллионов лет

все что старше бесследно исчезло

возможно и перское вымирание связано

с ещё более крупным импактом

но его следы полностью канули в

океане...

[Митрич]

Объём вполне соизмеримый с тем, который по мнению авторов концепции ядерной зимы должен был вызвать климатические изменения апокалиптического масштаба. Однако абсолютно очевидно, что может быть исландский вулкан полётам самолётов и помешал, однако заметных (и уж тем более апокалиптических) климатических колебаний явно не вызвал.

Потому что выброшенные исландским вулканом пыль и аэрозоли остались в тропосфере и не попали в стратосферу. Слабоват он был на вертикали.

При ядерных взрывах масса продуктов летит в стратосферу.

[AlexAV]

При ядерных взрывах масса продуктов летит в стратосферу.

Максимум нижнюю, где аэрозоли тоже долго не живут.



Долгоживущие аэрозоли нужно забрасывать на высоту более 25 км. Ядерный взрыв разумной мощности на это не способен.

Зависимость высоты выброса от мощности при ядерном взрыве выглядит приблизительно так:


Выше 25 км поднимается только выброс взрыва в несколько мегатонн  и выше, а таких зарядов сейчас на вооружение нет (в стратегическом оружие используются в основном заряды 100 - 300 кт, а такие ничего в верхнюю стратосферу забросить неспособны).

Кроме того, в модели Моисеева и Сагана главный источник аэрозолей не сам выброс взрыва, а вторичные пожары в городах после взрыва. Однако нет никаких данных, что городские или лесные пожары могут сколько-нибудь эффективно поднимать аэрозоли в стратосферу и уж тем более верхнюю её часть. Тут их эффективность будет не выше, чем у пепла упомянутого вулкана.

Реальные процессы, которые могут серьёзно повысить концентрацию аэрозолей в верхней атмосфере это или эмиссия SO2 (в стратосфере он окисляется активным кислородом до SO3, который формирует там капли серной кислоты), или крупный импакт (вот выброс астероида масштаба Попигайского действительно может подниматься очень высоко). Однако, судя по результатам импактов в фанеразое, силикатные аэрозоли в стратосфере живут всё же недостаточно долго, чтобы вызвать действительно сильные климатические изменения. Даже при очень сильных импактах их последствия и близко не приближались к тому, что нарисовала группа Моисеева и Саган.

Ну а ядерные заряды (тем более той мощности, которые сейчас стоят на вооружении) серьёзные климатические изменения вызывать тем более не способны. Если это не удалось астероиду оставившему 100 км кратер, но нашим хлопушкам это тем более не грозит.

Опять же для проверки эффектов влияния выброса ядерных взрывов на климат у нас есть прямой материал. Скажем в 1962 году в мире было почти 140 ядерных взрывов, в основном воздушных. Их суммарная мощность выше отметки 100 Мт, которая, по мнению группы Моисеева, уже должна была бы привести к глобальному вымиранию. Естественно ничего подобного тогда не произошло. Более того, климатический эффект этих почти 140 ядерных взрывов в течение одного года был, судя по всему, совершенно незначителен.

[Митрич]

Долгоживущие аэрозоли нужно забрасывать на высоту более 25 км. Ядерный взрыв разумной мощности на это не способен.

Видимо способен. Температура при ЯВ несопоставима с Тпожаров или вулканов(в тысячи раз выше), поэтому раскалённый шар, расширяясь и охлаждаясь, всплывает при ЯВ аж в ионосферу, вызывая магнитную бурю. В теме про Тунгуску это обсуждали.

[AlexAV]

Видимо способен. Температура при ЯВ несопоставима с Тпожаров или вулканов(в тысячи раз выше), поэтому раскалённый шар, расширяясь и охлаждаясь, всплывает при ЯВ аж в ионосферу, вызывая магнитную бурю. В теме про Тунгуску это обсуждали.

Выше приведён график высоты выброса от мощности заряда. Из него видно, что могут только заряды с мощностью больше где-то ~6-7 Мт. Менее мощные - нет.

[Митрич]

Видимо способен. Температура при ЯВ несопоставима с Тпожаров или вулканов(в тысячи раз выше), поэтому раскалённый шар, расширяясь и охлаждаясь, всплывает при ЯВ аж в ионосферу, вызывая магнитную бурю. В теме про Тунгуску это обсуждали.

Выше приведён график высоты выброса от мощности заряда. Из него видно, что могут только заряды с мощностью больше где-то ~6-7 Мт. Менее мощные - нет.

По этому графику в ионосферу вообще ничего попадать не должно - поствзрывные магнитные же бури доказывают обратное.
Вообще Васильев в книге про Тунгуску вскользь упоминал, что добыть реальные данные о ЯВ и их последствиях весьма проблематично - многое засекречено. Тем не менее поствзрывные машнитные бури - факт, а это значит, что продукты взрыва (не собственно гриб, а именно горячий газовый шар)поднимаются как минимум почти на сотню км.

[AlexAV]

Тем не менее поствзрывные машнитные бури - факт, а это значит, что продукты взрыва (не собственно гриб, а именно горячий газовый шар)поднимаются как минимум почти на сотню км.

Ядерный взрыв генерирует достаточно сильный электромагнитный импульс, который и может возмущать ионосферу (он возникает в первые мгновения взрыва за счёт комптоновского рассеяния гамма-квантов испускаемых областью, где идёт ядерная реакция, в окружающем заряд воздухе). Взаимодействие не обязательно должно идти непосредственное через попадание продуктов взрыва на большую высоту, оно может идти и через электромагнитное поле.

[Ламр]

опровегнуть гипотезу что все вымирания

связаны с импактами физически невозможно

повторяюсь большинство падений пришлись

на глубокий океан

следов от них не осталось - возраст океанской

коры считанные 10-20 миллионов лет

все что старше бесследно исчезло

возможно и перское вымирание связано

с ещё более крупным импактом

но его следы полностью канули в

океане...

и даже скажу больше

все кто говорит что геологическая история земли

досконально известна -  по просту заблуждается

это на луне и марсе всё просто,

там нет активной тектоники,

и геологическую историю можно легко

восстановить

на земле же 99% земной коры с её историей

бесследно уничтожена в зонах субдиции

мы никогда не сможем узнать точно о самых страшных

катастрофах на земле

какая-то часть из них может быть связана с

самыми крупными вымираниями, извержениями,

климатическими изменениями, но точно разобраться

в этом невозможно 

[Митрич]

Тем не менее поствзрывные машнитные бури - факт, а это значит, что продукты взрыва (не собственно гриб, а именно горячий газовый шар)поднимаются как минимум почти на сотню км.

Ядерный взрыв генерирует достаточно сильный электромагнитный импульс, который и может возмущать ионосферу (он возникает в первые мгновения взрыва за счёт комптоновского рассеяния гамма-квантов испускаемых областью, где идёт ядерная реакция, в окружающем заряд воздухе). Взаимодействие не обязательно должно идти непосредственное через попадание продуктов взрыва на большую высоту, оно может идти и через электромагнитное поле.

Не может, потому что ядерная МБ происходит не в момент взрыва, а с задержкой в несколько минут. Как раз за это время раскалённый радиоактивный шар всплывает в ионосферу и возмущает её.

[AlexAV]

Не может, потому что ядерная МБ происходит не в момент взрыва, а с задержкой в несколько минут. Как раз за это время раскалённый радиоактивный шар всплывает в ионосферу и возмущает её.

Посмотрел что об этом пишут в литературе. Действительно причина возмущения ионосферы при ядерном взрыве не электромагнитный импульс, но вроде как и не непосредственный подъём продуктов взрыва в ионосферу.

Тут пишут (https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JA073i003p01039), что возмущение ионосферы вызывается ей взаимодействием с низкочастотными колебаниями атмосферу генерируемыми взрывом. Т.е. возмущение ионосферы происходит через один из видов акустических колебаний атмосферы. При таком механизме продукты взрыва с ионосферой перемешиваться не должны и выноса пыли на большие высоты он не предполагает.

[AlexAV]

опровегнуть гипотезу что все вымирания

связаны с импактами физически невозможно

Вот опровергнуть на самом деле очень даже можно.

Вымирание связанное с импактом должно быть достаточно своеобразным. Для него должны присутствовать несколько признаков, причём одновременно.

1) Вымирание должно происходить и на суше и в море одновременно. Причём вымирания там и там должно происходить строго синхронно по времени.
2) Вымирание должно быть мгновенным (в геологическом смысле). Если вымирание растянуто во времени (на сотни тысяч, миллионы лет) - это точно не импакт.
3) Вымирание должно быть нескомпенсированным. Т.е. виды не вытесняются их экологическими аналогами, а вымирают оставляя экологические ниши пустыми, причём вновь они заполняются только через миллионы-десятки миллионов лет после вымирания.

Большинство вымираний в фанерозое этому набору критерием не удовлетворяют вообще никак. Скажем довольно крупное вымирание на границе юрского и  триасового периода. Серьёзное вымирание в океане, но на суше не происходит вообще ничего интересного, т.е. идёт медленная смена фаун без признаков нескомпенсированного вымирания (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095383615000218). Это явно не случай вымирания вызванного астероидным импактом. Тут весь классический набор события вызванного крупным трапповым извержением (серьёзное биотическое событие в океане при крайне ограниченном влияние на сушу, чёрные сланцы, указывающие на аноксию в океане, сдвиг изотопов углерода). Да и трапп, который всё это вызвал явно наличествует (извержение Центрально-Атлантической магматической провинции). Астероид тут явно лишняя сущность.

Начиная с девона (когда появились развитые экосистемы на суше) быстрое, одновременное и сколько-нибудь синхронизированное вымирание и на суше и в океане происходило не так уж и часто. Среди таких событий можно назвать разве что

1) Событие Хангенберга в конце девона (но не событие Келлвассера, там явно типичный трапп). Очень странное событие. Синхронное вымирание и на суше и в море. Явные признаки высоких уровней УФ излучения. При этом признаков активности траппа (накопления углекислого газа в атмосфере, сдвига изотопов углерода) нет. Но судя по всему длилось это достаточно долго, сотни тысяч лет, т.е. и на астероид не похоже (слишком долго). Высказываются гипотезы, что это могло быть воздействие близкой сверхновой (https://www.pnas.org/content/117/35/21008).

2) Биотическое событие в кептенском ярусе пермского периода (но по нему вообще мало информации).

3) Великое Пермское вымирание (однако тут не до конца ясно были ли вымирания на суше и в океане синхронизированы во времени). Тут пока всё указывает, что главный виновник Сибирский трапп. Однако очень уж оно выделяется среди всех событий вызванных траппами. Возможно тут было что-то ещё. Сейчас нет никаких убедительных доказательств, что данное вымирание может быть связано с импактом. Однако, нельзя не отметить, что в Антарктиде есть указание на наличие кратера (Кратера Земли Уилкса) причём очень большого, 500 км. Пока нет ни окончательных доказательств его импактного происхождения, ни его точных датировок, но некоторые предварительные цифры указывают на значение 250 млн. лет, что весьма подозрительно.

4) Мел-палеогеновое вымирание.

Кажется всё. Для остальных биотических событий, начиная с девона, гипотеза внеземного импакта выглядит явно необоснованной.

[AlexAV]

на земле же 99% земной коры с её историей

бесследно уничтожена в зонах субдиции

Только морской. Континентальная ни в каких зонах субдукции обычно не уничтожается.

это на луне и марсе всё просто,

А вот тут как раз интересно посмотреть на сколько часты крупные импакты на основание данных по кратерам Луны. И так, мы знаем, что астероиды дающие кратеры менее 100 км никаких значимых биотических событий не вызывают (на Земле два события давших кратеры по 100 км ничего существенного в биосфере Земли не вызвали). Возьмём каталог лунных кратеров (www.lpi.usra.edu/lunar/surface/Lunar_Impact_Crater_Database_v9Feb2009.xls) и посмотрим сколько кратеров с диаметром более 100 км образовалось там в коперниковский эру (т.е. за последний 1.1 млрд. лет). И оказывается, что всего один - кратер Тихо (в указанном каталоге его размер указан как 102 км, цифра почему-то отличается от других источников). Более крупных кратеров в коперниковской эре на Луне не образовывалось ни разу.

Понятно, что Земля больше и вероятность её столкновения с астероидом из-за это выше, чем у Луны. Но тем не менее, это всё равно показатель, что в течение последнего 1 млрд. лет столкновения с крупными астероидами были очень редким явлением.

[Streamflow]

Зависимость высоты выброса от мощности при ядерном взрыве выглядит приблизительно так:

Таким образом, плюм от термоядерного взрыва поднимается целиком выше 25 - 30 км при энергии взрыва больше 30 - 50 Мт. Стоит отметить, что еле заметное глобальное влияние на температуру атмосферы Земли начинает прослеживаться при энергии события около 50 Мт: см. таблицу 2 в http://www.synerjetics.ru/article/temperature_drop.htm

[Ламр]

Вот опровергнуть на самом деле очень даже можно.

Вымирание связанное с импактом должно быть достаточно своеобразным. Для него должны присутствовать несколько признаков, причём одновременно.

1) Вымирание должно происходить и на суше и в море одновременно. Причём вымирания там и там должно происходить строго синхронно по времени.
2) Вымирание должно быть мгновенным (в геологическом смысле). Если вымирание растянуто во времени (на сотни тысяч, миллионы лет) - это точно не импакт.

про одномоментность не факт

для крупного астероида глубокий океан

как мелкая лужа

5 км средняя глубина

астероид в 10 км легко пробъет океанскую кору и

породит длительный очаг вулканизма

океанская кора намного тоньше континентальной

есть гипотеза что гавайские острова остатки

подобного импакта

там вулканизм не связан с разломами