Πώς παράγονται τα αέρια στην ατμόσφαιρα;
Πρώιμη ατμόσφαιρα (αρχέγονη ατμόσφαιρα):
* Ηφαιστειακή outgassing: Η πρώιμη γη ήταν ένας ζεστός, τετηγμένος πλανήτης. Τα ηφαίστεια έσκαψαν τα αέρια παγιδευμένα μέσα στο εσωτερικό της Γης, σχηματίζοντας την πρωταρχική ατμόσφαιρα. Αυτό περιελάμβανε υδρατμούς (H2O), διοξείδιο του άνθρακα (CO2), άζωτο (N2), διοξείδιο του θείου (SO2), μεθάνιο (CH4) και αμμωνία (NH3).
Εξέλιξη της σύγχρονης ατμόσφαιρας:
* Φωτοβάθμιση: Η ηλιακή ακτινοβολία έσπασε τα μόρια νερού (H2O) στην πρώιμη ατμόσφαιρα, απελευθερώνοντας υδρογόνο (H2) στο διάστημα και αφήνοντας πίσω το οξυγόνο (O2). Αυτή η διαδικασία διαδραμάτισε βασικό ρόλο στη δημιουργία της πλούσιας σε οξυγόνο ατμόσφαιρα που έχουμε σήμερα.
* φωτοσύνθεση: Περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, οι πρωτόγονες μορφές ζωής, όπως τα κυανοβακτήρια, εξελίχθηκαν την ικανότητα να εκτελούν φωτοσύνθεση. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποίησε το φως του ήλιου για να μετατρέψει το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε σάκχαρα και οξυγόνο, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Αυτό το οξυγόνο τελικά συσσωρεύτηκε, οδηγώντας στο "μεγάλο γεγονός οξείδωσης" πριν από περίπου 2,5 δισεκατομμύρια χρόνια, σηματοδοτώντας μια σημαντική μετατόπιση της ατμοσφαιρικής σύνθεσης της Γης.
* Στεγασία αζώτου: Το αέριο αζώτου (N2), το οποίο αποτελεί το 78% της ατμόσφαιρας μας, είναι σχετικά αδρανές. Ωστόσο, ορισμένα βακτήρια έχουν τη δυνατότητα να "διορθώνουν" το άζωτο, μετατρέποντάς το σε χρησιμοποιήσιμες μορφές για άλλους οργανισμούς. Αυτή η διαδικασία, μαζί με τις ηφαιστειακές εκπομπές, συνέχισε να αναπληρώνει την ατμόσφαιρα με άζωτο με την πάροδο του χρόνου.
* Γεωλογικές διαδικασίες: Οι ηφαιστειακές εκρήξεις εξακολουθούν να συμβάλλουν στην ατμόσφαιρα απελευθερώνοντας αέρια όπως διοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου και υδρατμούς. Αυτά τα αέρια μπορούν να επηρεάσουν το κλίμα και την ατμοσφαιρική σύνθεση.
* Ανθρωπογενείς συνεισφορές: Οι ανθρώπινες δραστηριότητες, ιδιαίτερα η καύση των ορυκτών καυσίμων, έχουν αυξήσει σημαντικά τη συγκέντρωση αερίων του θερμοκηπίου όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο και το οξείδιο του αζώτου στην ατμόσφαιρα.
Βασικά αέρια και η προέλευσή τους:
* αζώτου (N2): Κυρίως από την ηφαιστειακή εξουδετέρωση και τη σταθεροποίηση του αζώτου από βακτηρίδια.
* οξυγόνο (o2): Κυρίως από τη φωτοσύνθεση από φυτά και φύκια.
* διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Από την ηφαιστειακή εξουδετέρωση, την αναπνοή και την καύση των ορυκτών καυσίμων.
* Argon (AR): Ένα ευγενές αέριο, κυρίως από τη ραδιενεργή αποσύνθεση του καλίου στο φλοιό της γης.
* υδρατμός (H2O): Από την εξάτμιση των ωκεανών και των λιμνών, η διαπνοή από τα φυτά και η ηφαιστειακή outgassing.
* όζον (o3): Σχηματίζεται στη στρατόσφαιρα με την αλληλεπίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας με μόρια οξυγόνου.
Συνεχής αλλαγή:
Η ατμόσφαιρα της Γης εξελίσσεται συνεχώς, με την ισορροπία των αερίων που επηρεάζεται από φυσικές διεργασίες και ανθρώπινες δραστηριότητες. Η κατανόηση της ιστορίας και της εξέλιξης της ατμόσφαιρας μας μας βοηθά να εκτιμήσουμε τη σημασία της και την ανάγκη προστασίας της.
