Etenik gabeko bilakaera
Gaur egungo atmosferari bigarren atmosfera deitzen diote batzuek. Esapide horrekin nabarmendu nahi dute orain atmosferak duen konposizioa oso desberdina dela aurretik izan den bestetik.
Eguzki-sistemaren hastapenetan, helioa eta hidrogenoa ziren gas nagusiak. Lurra eratzen ari zen, eta borborka zegoen. Bero-bero zegoen, eta azala egin eta desegin egiten zen, urtuta. Bestalde, ez zuen masa handirik, eta grabitate-indar ahulak ezin zituen gasak inguruan atxiki. Eguzki-haizeak gasak eramaten zituen, eta, haizea baretu zen arte, Lurrak ez zuen aukerarik izan atmosfera batez inguratzeko.
Antza denez, milaka milioika urtean ez zen giro izan Lur planetan. Zerutik meteoritoak erortzen ziren etengabe, eta, azalaren aurka talka egitean, bero ikaragarria askatzen zuten. Sumendiak ere ugariak ziren, eta sufredun gasak askatzen zituzten, baita beste gas batzuk eta ur-lurruna ere. Gas arinenek ihes egiten zuten, baina denborarekin, Lurraren masa handitu ahala, grabitatearen indarra ere handitu egin zen, eta lortu zuen gas astunei eustea.
Horrela sortu zen, beraz, lehen atmosfera. Ur-lurrunez eta karbono dioxidoz zegoen osatuta gehienbat, eta ez zegoen apenas oxigenorik. Elektrizitatez kargatuta zegoen, eta ekaitz beldurgarriak lehertzen ziren etengabe.
Eguzkiak gaur egun baino gutxiago berotzen zuen orduan, baina, ustez, Lurra ez zegoen izoztuta. Izan ere, atmosferak orain baino askoz ere karbono dioxido gehiago zuen, eta horrek sortzen zuen berotegi-efektuari esker ez zen izoztu planeta. Gainera, tenperatura epelak ur-lurruna kondentsatzea ekarri zuen. Hala, euria egiten hasi zen eta ozeanoak sortu ziren.
Ozeanoek atmosferaren gasen proportzioa aldarazi zuten. Karbono dioxido asko xurgatu zuten, eta beste asko lurrazalera pasatu zen, arroketara. Ondorioz, karbono dioxidoaren kontzentrazioa txikitu egin zen atmosferan, eta horrek tenperatura jaitsiarazi zuela uste dute zientzialariek.
Oxigenorik gabe
Nolanahi ere, ikertzaileek ez dakite zehatz-mehatz zein zen orduko atmosferaren konposizioa. Aspaldiko kontuak dira horiek, oso aspaldikoak, eta dauden aztarnak ahulak eta batzuetan kontrajarriak dira. Baina, zalantzarik gabe, atmosferaren konposizioak erabateko eragina du bizia nola azaldu zen argitzeko. Zientzialari gehienen ustez, konposatu inorganikoetatik abiatuta bizia agertzeko, ezinbestekoa da aurrena molekula organikoak sortzeko aukera egotea. Horretarako, atmosferak erreduzitzailea izan behar du, ez du oxigenorik izan behar.
Gaur egun ezinezkoa da hori gertatzea. Oraingo atmosferan nitrogenoa eta oxigenoa dira nagusi —% 77 nitrogeno eta % 21 oxigeno—. Hainbeste oxigeno aske dagoenez, atmosfera hau oxidatzailea da, eta horrelako giroan ezin dira gertatu biomolekulak sortzeko behar diren erreakzio kimikoak.
Orduko atmosferan, ordea, ez zegoen oxigeno askerik. Oxigenoa sortu sortzen zen, ura disoziatuta edo sumendiek askatuta adibidez, baina berehala erreakzionatzen zuen beste elementuekin. Esaterako, oxigeno ugari desagertzen zen arroketako burdinarekin erreakzionatzean.
Halako batean, baina, egoera iraultzeko lehen pausoak eman ziren. Zientzialariek ez dakite garbi nola, baina lehen bizidunak sortu ziren. Haiek, noski, ez zuten oxigenorik behar bizitzeko, bestela ez baitziren jaioko. Hala ere, bizidun haietako batzuei zor zaie atmosferan oxigenoa metatzen joan izana. Hain zuzen, fotosintesia egiten zuten organismoak agertzearekin eta hedatzearekin batera, hautsi egin zen ordura arte gasek atmosferan zuten oreka.
Fotosintesiak ekarri zuen iraultza
Zianobakterioak dira organismo iraultzaile haiek. Kontinenteen itsasbazterretan sortu ziren, duela 3.500-2.700 milioi urte. Ez ziren lehen bizidunak, aurreneko bakterioak milioi bat urte lehenago agertu baitziren, baina zianobakterioak berezi-bereziak ziren: klorofila eta pigmentu fotosintetikoak zituzten, eta dituzte, orain ere badaude eta era horretako bakterioak itsaso epel eta tropikaletan.
Horien bidez, gaur egunera arte iritsi dira lehen zianobakterioen arrastoak..
Kontua da zianobakterioek fotosintesia egiteko gaitasuna zutela. Hau da, Eguzkiaren energia baliatuta eta karbono dioxidotik eta uretatik abiatuta, gluzidoak eta oxigenoa ekoizten zituzten. Hasiera batean, oxigeno hura ez zen atmosferara askatzen, ekoitzitako karbono organikoa oxidatzen erabiltzen baitzuten. Baina materia organikoaren zati txiki bat, hiltzean, ozeano hondora joaten zen, eta han ez zuen oxigenorik erabiltzen. Beraz, oxigeno apur bat gelditzen zen aske. Poliki-poliki ozeanoa oxigenoz ase zen, eta gero oxigenoa atmosferara pasatzen hasi zen. Hori bai, gutxi irauten zuen airean, arroken burdina oxidatzen galtzen baitzen.
Alabaina, duela 2.500-2.300 milioi bat urte, egoera aldatu egin zen. Izan ere, oxigenoa hilgarria zen beste bakterioentzat, baina zianobakterioek gustuko zuten; hortaz, erraz hedatu ziren. Haiei esker, pixkanaka oxigeno-kontzentrazioa handituz joan zen atmosferan, eta azkenean gaur egungoaren parekoa izatera iritsi zen: % 21, hain juxtu.
Egoera hartan, oxigenodun atmosferara moldatzeko gai ziren bakterioak sortu ziren. Nolabait esateko, arnasketa aerobioa asmatu zuten. Bakterioek oxigenoa hartzen zuten, eta horrekin molekulak oxidatzen zituzten. Erreakzioan askatutako energia baliatzen zuten beren beharrak asetzeko, eta hondarrak karbono dioxidoa eta ura ziren.
Bakterio aerobioen sorrera eboluzioaren maisulana izan zen. Batetik, gainerakoentzat hilgarria zen gas bat neutralizatzen zen. Bestetik, erreakzio anaerobioetan baino energia gehiago lortzen zen. Azkenik, hondakina (karbono dioxidoa) fotosintesia egiteko aprobetxatzeko modua zegoen. Jokaldi paregabea!
Orekari eusten
Teoria nagusi horren arabera, hortaz, aspaldi lortu zuen atmosferak gaur egun duen oxigeno-kontzentrazioa. Zientzialari guztiek, ordea, ez dute uste zianobakterioak azaltzearekin bat gertatu zenik. Goizegi iruditzen zaie; haien iritziz, duela 600 milioi urte izan zen. Eta badute hori uste izateko arrazoi bat: orduan azaldu ziren lehen izaki zelularki konplexuak. Aurrekoek baino oxigeno gehiago behar zuten bizitzeko; horregatik ez dute uste hainbeste oxigeno zegoenik atmosferan ordura arte.
atmosferaren konposizioa aldatzea planetaren historiako uneren batean.
Orduan edo lehenago izan, oxigenoaren kontzentrazioa % 21ekoa izatera iritsi zen, eta geroztik ez da erabateko aldaketarik gertatu atmosferaren konposizioan. Anton Uriarte klimatologoak Lurreko klimaren historia liburuan azaltzen duenez, oreka hausten duen prozesu bat agertu orduko, bere tokira ekarri duen beste bat gertatu delako izan da hori.
Esate baterako, fotosintesia areagotzeagatik atmosferako oxigeno-maila igotzen bada, litekeena da arrokak lehen baino gehiago oxidatzea; hala, oxigenoa lehengo mailara itzultzen da. Beste aukera bat da mikroorganismo heterotrofoak ugaltzea. Mikroorganismo horiek hildako materia organikoa jaten eta oxidatzen dute; ondorioz, horrek ere oxigenoa gutxitzea eragingo luke. Bestetik, oxigeno ugari duen atmosfera batean, erraz pizten da sua eta suteak izugarri hedatzen dira. Orduan ere, konbustioak oxigenoa kontsumitzen duenez, oxigenoa lehengo kontzentraziora itzuliko litzateke.
Kontrako prozesuak gertatuko lirateke, berriz, oxigeno-kontzentrazioa handitu beharrean txikituko balitz. Neurri batean behintzat, badira mekanismoak atmosferako gas-kontzentrazioen oreka gordetzeko.
Gora eta behera
talkak atmosferaren konposizioa aldatzea.
Hala eta guztiz ere, ordutik izan dira gorabeherak atmosferaren konposizioan, eta ez nolanahikoak. Adibidez, glaziazioen sorreran eta bukaeran eragile askok hartu zuten parte. Horien artean, beharbada, atmosfera aldatzea ez zen beti erabakigarria izango, baina gutxi edo gehiago horrek ere lagundu zuen egoera aldatzen une batean.
Zerk aldarazi zuen, baina, atmosferaren konposizioa glaziazioetan? Ez dago erantzun bakarra, aukera asko baitaude hori azaltzeko: sumendiek edo plaka tektonikoen mugimenduek gas ugari askatzea airera, bizidun fotosintetikoak izugarri areagotzea eta horiek karbono dioxidoa gutxitzea, meteoro ikaragarri batek Lurra jotzea... Planetaren historian zehar gertatu izan dira horrelakoak, eta, beste eragile batzuekin batera, glaziazioen sorreran edo bukaeran eragin zezaketen neurri batean.
Izotzaldi beldurgarrietatik kanpo ere izan dira gorabeherak. Adibidez, oxigeno-kontzentrazioa txikitzeak badirudi sekulako eragina izan zuela inoiz izan den suntsitze handienean. Hain zuzen, Permiar garaiaren bukaeran eta Triasikoaren hasieran itsas espezieen % 90 eta lurrazaleko ornodunen % 70 galdu ziren. Hainbat teoria daude hori zergatik gertatu zen azaltzeko: meteoro erraldoi batek Lurra jo zuela, sumendi masiboak erupzioan sartu zirela... Orain, duela gutxiko Science zientzia-aldizkarian, oxigeno-galerak zer eragin izan zuen azaldu dute ikertzaile batzuek.
Nonbait, duela 400 milioi urte oxigeno-kontzentrazioa handitu egin zen; hala, duela 300 milioi urte % 30ekoa izatera iritsi zen. Gero, berriz, izugarri txikitu zen, eta duela 240 milioi urte % 12koa besterik ez zen.
Horrek esan nahi du orain 5.300 metroko garaieran dagoen adina oxigeno zegoela orduan itsas mailan. Oxigeno-gabeziak, noski, eragin handia izan zuen bizidunetan. Izan ere, oxigenoaz baliatzen diren espezieek gutxieneko bat behar dute bizitzeko; adibidez, giza espeziea ez da 5.100 metrotik gora bizi Andeetan.
Permiar garaiaren erdian, oxigeno-kontzentrazioa % 30ekoa zenean, badirudi animaliek erraz hartzen zutela arnasa edozein altueratan. Baina oxigeno-maila jaitsi ahala, lehen
6.000 metrora bizitzeko gai ziren animaliak eta landareak 300 metrora jaitsi zirela uste dute ikertzaileek.
Espezie batzuk ez zuten egokitzeko aukerarik izan eta desagertu egin ziren. Beste batzuk, nahiz eta egokitzeko gai izan, bakartuta gelditu ziren urritutako habitatetan, eta horrek ere galbidera eraman zituen. Artikulugileen iritziz, beraz, oxigeno-mailak eragin zuzena izan zuen Lurraren historiako hondamendi handienean.
Erantzunik gabeko galdera
Dena dela, zientzialariak ez dira iraganaz bakarrik arduratzen, noski. Orain gertatzen ari diren aldaketak ere gertutik aztertzen ari dira, batez ere, susmatzen dutelako etorkizunean eragina izan dezaketela. Izan ere, azken mendean karbono dioxido ugari isurtzen ari gara airera; ondorioz, gasaren kontzentrazioa handitu egin da troposferan, lurrazaletik gertuen dagoen atmosferaren geruzan, alegia.
Aldi berean, XX. mendean lurrazaleko tenperatura 0,6 ºC igo da gutxi gorabehera, klima-aldaketa aztertzen duen IPCC nazioarteko taldearen arabera. Are gehiago, Ipar hemisferioko zeharkako datuak aztertuta, badirudi XX. mendeko tenperatura-igoera hori azken milurteko nabarmenena izan dela.
Tenperaturak alde batera utzita, badaude Lurra berotu dela adierazten duten beste arrasto batzuk ere. Adibidez, mendiko glaziarrek atzera egin dute oro har, eta 1960ko hamarkadatik hona elur-geruza % 10 txikitu dela kalkulatu dute. Halaber, ozeanoak berotu egin dira 1950etik, eta itsas maila 0,1-0,2 metro igo da XX. mendean.
Zergatik gertatu dira aldaketa horiek guztiak? Eragile naturalen ondorio dira, edo gizakiaren jarduerak badu zerikusirik? Izango ote du horrek eraginik etorkizunean? Horiek dira galdera nagusiak, eta ez du ematen erantzun garbirik dagoenik; behintzat, ikertzaileen artean ez dago erabateko adostasunik.
Batzuek uste dute azken urteotako aldaketak ziklo naturalaren barnean daudela, edo ez dagoela nahiko datu ondorioak ateratzeko. Hortaz, ez zaie iruditzen kezkatzeko arrazoirik dagoenik. Alabaina, IPCCko goi-mailako adituen iritziz, badirudi erlazio zuzena dagoela berotegi-efektua areagotzen duten gasen kontzentrazioa handitzearen eta tenperatura-igoeraren artean. Gas horiek, besteak beste, karbono dioxidoa, metanoa eta oxido nitrosoa dira, eta gehienbat gizakiaren jardueraren ondorioz ari dira metatzen atmosferan. Itxura guztien arabera, horien eraginez ari da aldatzen klima.
1960tik hona.
Zer ekarriko du horrek etorkizunean? Batek daki, baina, EHUn klima-ereduekin lanean ari den Jon Saenz fisikariaren esanean, “malda nolakoa den eta bukaeran zer dagoen jakin gabe, nik ez nuke botako elur-bola bat elurtutako maldan behera”. Harentzat, IPCCek emandako datuak, ondorioak eta aurreikuspenak erabat fidagarriak dira; horregatik, “onena zuhurtziaz jokatzea da, eta, beraz, ezinbestekoa iruditzen zait berotze globala ez areagotzeko neurriak hartzea”.
Oxigenoaren zikloa
Oxigeno-fluxu handienak fotosintesiari eta arnasketa/deskonposizioari dagozkie. Lurrazaleko arrokak higatzean, atmosferak oxigenoa irabazten du, baina antzeko kantitatea galtzen du hondoratzen den materia organikoaren bidez. Hori gertatzen da, adibidez, ozeanoen hondora joaten diren itsas landareekin eta animalien hezurrekin. Halaber, erregai fosilak erretzeak atmosferan oxigenoa galtzea dakar. Azkenik, oxigeno-kantitate txiki bat irabazten du atmosferak fotolisiaren eraginez. Prozesu horretan, eguzki-izpiek ur-lurrunaren molekulak hausten dituzte, eta, oxigenoa atmosferan gelditzen den arren, hidrogenoa espazioan galtzen da.
Zu idazle
Zientzia aldizkaria
