Mis on vulkaanide tähtsus elule Maal?

Vaatamata oma hävitava jõu mainele olid vulkaanid Maa elu arengu seisukohalt kriitilise tähtsusega. Ilma vulkaanideta oleks suurem osa Maa veest endiselt koore ja mantli lõksus. Varased vulkaanipursked viisid Maa teise atmosfäärini, mis viis Maa moodsa atmosfäärini. Vee ja õhu kõrval vastutavad vulkaanid maa eest, mis on paljude eluvormide jaoks veel üks vajadus. Vulkaanid võivad olla hetkel laastavad, kuid lõppkokkuvõttes poleks Maa elu sama, kui see üldse eksisteeriks, ilma vulkaanideta.

Maa kõige varasemad vulkaanid

Maad moodustav kogunev materjal tuli kokku erineva vägivallaga. Kokkupõrke materjali hõõrdumine koos radioaktiivse lagunemise kuumusega. Tulemuseks oli pöörlev sula mass.

Maa

Kui ketrav sula mass aeglustus ja jahtus, tekkis mullitatavast katlast kindel pinnakiht. Altpoolt kuum materjal kees ja mullitas kuni pinnani. Pinnakihi kiht liikus, kogunedes mõnikord paksemateks kihtideks ja mõnikord vajudes tagasi sulamassi. Aja jooksul paksenes pind aga püsivamateks kihtideks. Vulkaanipursked jätkusid, kuid esimene maa oli tekkinud.

instagram story viewer

Atmosfäär

Maa massi kuhjumisel hakkasid Maale kinni jäänud vähem tihedad gaasid pinnale tõusma. Vulkaanipursked viisid gaasid ja vesi välja Maa sisemusest. Kasutades tänaseid purse mudelina, usuvad teadlased, et nende vulkaanide tekitatud atmosfäär koosnes veeauru, süsinikoksiidi, süsinikdioksiidi, soolhappe, metaani, ammoniaagi, lämmastiku ja väävli sisaldus gaasid. Selle varajase atmosfääri tõendid hõlmavad ulatuslikke vöödilisi rauamoodustisi. Neid kivimite moodustisi ei esine hapnikurikastes keskkondades, nagu Maa praegune atmosfäär.

Vesi

Üha paksem atmosfäär kogunes Maa proto jahtumisel. Lõpuks saavutas atmosfäär maksimaalse veemahutavuse ja vihm hakkas. Vulkaanid purskasid pidevalt, Maa jahtus ja vihma tuli alla. Lõpuks hakkas vesi kogunema, moodustades esimese ookeani. See esimene ookean sisaldas värsket vett.

Elu algused

Mõni Maa vanim, umbes 3,5 miljardit aastat vana kivim sisaldab fossiile, mis on määratletud bakterina. Pisut vanemad, umbes 3,8 miljardi aasta vanused kivimid sisaldavad orgaaniliste ühendite jälgi. 1952. aastal korraldas kraadiõppur Stanley Miller katse, et simuleerida varajaste Maa ookeanide ja atmosfääri tingimusi. Milleri suletud süsteem sisaldas vett ja anorgaanilisi ühendeid nagu vulkaanilistes gaasides. Ta eemaldas hapniku ja sisestas elektroodid, et simuleerida tavaliselt vulkaanipurskega kaasnevat välku, mis tulenevad vulkaanitolmu ja -gaaside atmosfäärihäiretest. Loodusliku aurustumise ja kondenseerumise simuleerimiseks viis Miller oma eksperimentaalse keetmise nädalaks kuumutamise ja jahutamise tsüklitesse, viies samal ajal kolbi läbi elektrisädemeid. Nädala pärast sisaldas Milleri suletud süsteem aminohappeid, mis olid elusmaterjalide ehitusmaterjalid.

Milleri ja teiste järelkatsed näitasid, et kolvi loksutamist laine toimimise simuleerimiseks mille tulemusena mõned aminohapped jäid väikeste mullide külge kinni, mis sarnanevad kõige lihtsamaga bakterid. Samuti näitasid nad, et aminohapped jäävad mõnede looduslikult esinevate mineraalide külge. Kuigi teadlased ei ole kolbi elu veel käivitanud, näitavad katsed, et lihtsate eluvormide materjalid arenesid Maa varaookeanides. Tänapäevaste eluvormide, alates bakteritest kuni inimesteni, DNA analüüs näitab, et varaseimad lihtsad esivanemad elasid kuumas vees.

Ehkki enamik moodsat elu lämmataks selles varases vulkaanide tekitatud atmosfääris, õitsevad mõned eluvormid sellistes tingimustes. Sellised lihtsad bakterid nagu süvamere tuulutusavadest näitavad, et bakterid elavad karmides tingimustes. Iidses ookeanis arenesid ja levisid tsüanobakterite fossiilid, mis on fotosünteesivate sinivetikate tüüp. Nende hingamise jääkaine hapnik mürgitas lõpuks nende atmosfääri. Nende reostus muutis atmosfääri piisavalt, et võimaldada hapnikust sõltuvate eluvormide arengut.

Vulkaanide tänapäevased eelised

Vulkaanide tähtsus elule ei lõppenud hapnikurikka atmosfääri tekkimisega. Tardkivimid moodustavad üle 80 protsendi Maa pinnast, nii ookeani pinna kohal kui ka all. Tardkivimid (tulekivimid) hõlmavad vulkaanilisi (purskunud) ja plutoonilisi (enne purskamist jahtunud sulamaterjale) kivimeid. Vulkaanipursked lisavad jätkuvalt maad, kas laiendades olemasolevat maad, nagu Havail või tuues uued saared pinnale, nagu Surtsey saarel, mis tekkis 1963. aastal piki ookeani keskel asuvat mäeharja Island.

Isegi Maa maamasside kuju on seotud vulkaanidega. Vulkaanid esinevad piki Maa levikeskusi, kus purskav laava surub Maa ülemised kihid aeglaselt erinevatesse konfiguratsioonidesse. Litosfääri (maakoor ja ülemine mantel) hävitamine subduktsioonivööndites põhjustab ka vulkaane, kui sulanud, vähem tihe magma tõuseb tagasi Maa pinnale. Need vulkaanid põhjustavad ühendvulkaanidega nagu Mt. seotud ohte. Püha Helens ja Vesuuv. Liitvulkaanide plahvatusliku purske tagajärjed ulatuvad hilinenud ja tühistatud lennuki ebamugavustest paksu tuha tõttu toimuvad lennud ilmastiku muutuste korral, kui vulkaanitolm jõuab stratosfääri ja blokeerib osa päikesest energia.

Vaatamata vulkaanilise tegevuse negatiivsetele mõjudele on vulkaanidel ka positiivseid külgi. Vulkaaniline tolm, tuhk ja kivimid lagunevad muldadeks, millel on erakordne võime toitaineid ja vett hoida, muutes need väga viljakaks. Need rikkalikud vulkaanilised pinnased, mida nimetatakse andoliteks, moodustavad umbes ühe protsendi Maa olemasolevast pinnast.

Vulkaanid soojendavad jätkuvalt oma kohalikku keskkonda. Kuumad allikad toetavad kohalikke eluslooduse elupaiku ning paljud kogukonnad kasutavad geotermilist energiat soojuse ja energia saamiseks.

Mineraalide kooslused arenevad sageli tardunud sissetungide vedelike tõttu. Alates vääriskividest kuni kulla ja muude metallideni on vulkaanid seotud suure osa Maa mineraalsetest rikkustest. Nende mineraalide ja muude maagide otsimine õhutas paljusid Maa uurimisi.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer