GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klima styres først og fremmest af Solen. Det er energien i Solens stråler, som opvarmer landjorden og havene. Det er også.

Præsentationer af emnet: "GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klima styres først og fremmest af Solen. Det er energien i Solens stråler, som opvarmer landjorden og havene. Det er også."— Præsentationens transcript:

1 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klima styres først og fremmest af Solen. Det er energien i Solens stråler, som opvarmer landjorden og havene. Det er også solstrålingen, som i kombination med Jordens rotation skaber vindene, og det er solens fordampning af havene, som skaber vanddamp og dermed den nedbør af ferskvand, som landjordens liv er afhængig af.

2 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klimasystem består af:
Atmosfæren med dens luftarter, herunder vanddamp, dens skyer af forskellige slags, faldende nedbørs partikler og de små partikler (aerosoler), som svæver rundt især i den nedre del. Oceanerne med deres kemiske bestanddele, især opløste salte og havisen ved polerne. Landjordoverfladen og -jordskorpen med dens vegetation, sne og isdække, dens landjordfugtighed og grundvandsdepoter, dens floder og søer.

3 GAIA – DEN LEVENDE JORD! KLIMAET beskrives således:
Det gennemsnitlige vejr på et bestemt sted over et længere tidsrum - meteorologiske set normalt en 30-årig periode. Det danske klima er i øjeblikket defineret som gennemsnittet for perioden

4 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

5 Elskede Gaia ene sat i Rummets mørke nat!
GAIA – DEN LEVENDE JORD! Elskede Gaia ene sat i Rummets mørke nat! Når man ser Jorden fra rummet, ligner den en vandplanet. 70 pct. af Jorden er nemlig dækket af vand. Alligevel er ferskvand en knap ressource med begyndende vandmangel mange steder.

6 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

7 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Livet har eksisteret på Jorden i mindst 3,8 milliarder år. Jordens klima har i hvert fald i de seneste 2 milliarder år været stabilt nok til, at livet kunne udvikle sig fra encellede organismer til den mangfoldighed af arter, vi kender i dag. Meget tyder på, at drivhuseffekten har haft en afgørende rolle for denne udvikling. Ikke blot ved at holde temperaturen høj nok til at livet kunne opstå, men også ved at holde temperaturen inden for et område, hvor livet fortsat har kunnet udvikle sig på Jorden.

8 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Det betyder dog ikke, at klimaet har været stabilt set i menneskelig målestok. I meget lange perioder har klimaet været varmt – betydeligt varmere end i dag. Og mere end én gang har livet på Jorden efter alt at dømme været truet af altomfattende istider eller af voldsomme klimasvingninger efter nedslag af kæmpemeteorer og efter meget store vulkanudbrud. De seneste års meget stabile klima er ikke en selvfølge.

9 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klima styres først og fremmest af Solens stråling. Solens stråling opvarmer atmosfæren, landjorden og oceanernes overflader. Strålingen skaber fordampning af vand fra både landjorden og fra oceanernes vandmasser, og på den måde dannes der skyer og regn, som styrer hele det kredsløb af vand, som livet er afhængigt af. Solens stråling er i kombination med Jordens rotation også med til at skabe de store vindsystemer, når luften opvarmes og stiger til vejrs ved Ækvator.

10 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Også atmosfærens sammensætning er af afgørende betydning for klimaet på Jorden. Skyerne, som dannes af vanddamp kan enten holde på varmen eller reflektere  den ud i rummet. Vanddamp er også en såkaldt drivhusgas. Drivhusgasserne, spiller en stor rolle for Jordens klima ved at tilbageholde den stråling, der reflekteres fra jordoverfladen. Mens mængden af vanddamp varierer stærkt med temperaturen og fordampningen fra Jordens overflade, så optræder de andre drivhusgasser under normale omstændigheder i stabile koncentrationer.

11 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Vejrekstremer er en del af det, vi kalder klimaet. Derfor kan det også være svært at skelne en periode med ekstremt vejr fra en tydelig klimaændring. To eller tre isvintre i træk er ikke nødvendigvis et tegn på et ændret klima, ligesom en orkan heller ikke nødvendigvis er et tegn på et klimaskift. Men bliver hyppigheden af f.eks. isvintre tydelig større over en længere periode, kan det godt tyde på et ændret klima.

12 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Jordens klima har altid været under forandring. I langt de fleste perioder er klimaændringerne gået langsomt og næsten umærkeligt set i et menneskeligt perspektiv. Men disse langsomme forandringer er ind imellem blevet afløst af hurtige og voldsomme forandringer. I flere tilfælde ved vi, at det har ført til mange livsformers undergang, fordi de ikke har kunnet klare ændringerne i deres livsbetingelser.

13 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

14 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

15 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

16 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

17 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

18 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

19 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

20 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

21 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

22 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

23 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

24 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

25 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

26 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

27 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

28 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

29 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Kulstof er en vigtig bestanddel af alt levende, og de samlede mængder kulstof er meget store. Havene indeholder f.eks. ca milliarder ton kulstof. Når man opstiller regnskaber over CO2-udledning og CO2-optagelse, fastlægges tallene som mængden af kulstof. Enheden er i klimasammenhænge ofte milliarder ton kulstof (GtC - Gigaton Carbon). 44 ton CO2 indeholder 12 ton kulstof. Omregningen fra ton CO2 til ton kulstof sker altså ved at gange med brøken 12/44.

30 GAIA – DEN LEVENDE JORD! De samlede menneskeskabte udledninger samt fældning og afbrænding af skovene ligger i øjeblikket på ca. 7,5 milliarder ton kulstof om året. Disse udledninger får atmosfærens indhold af kulstof til at stige med ca. 3,5 milliarder ton om året. Når atmosfærens indhold ikke stiger med de 7,5 milliarder ton, vi har udledt, er det fordi, kulstoffet fra atmosfæren indgår i et kompliceret kredsløb, hvor noget af kulstoffet fra atmosfæren optages i oceanerne, dyrene og planterne.

31 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Atmosfæren og havet står i direkte kemisk og fysisk forbindelse med hinanden. Hvis koncentrationen af CO2 i atmosfæren stiger, vil ca. 10% af denne stigning i løbet af et års tid være optaget i havenes overfladelag (de øverste meter). Der vil så være skabt en ny ligevægt mellem havets øverste lag og atmosfæren.

32 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Størstedelen af den CO2, der optages i havet, omdannes til negative bicarbonationer. Havets kemi sætter en grænse for, hvor store mængder CO2, der kan optages. Med den nuværende koncentration betyder det, at cirka 10% af en eventuel stigning i atmosfærens indhold af kulstof i løbet af et år vil blive optaget i havenes overfladelag. Hvis koncentrationen af CO2 bliver dobbelt så stor, vil havets overfladelag kun være i stand til at optage ca. 6% af stigningen i atmosfærens kulstofindhold.

33 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Mens udveksling af CO2 mellem atmosfæren og havets overfladelag går relativt hurtigt, sker udvekslingen mellem overfladelaget og dybhavet meget langsomt. Det tager mange hundrede år at optage CO2 i havenes dybere lag, og først efter år vil der være skabt en ny ligevægt mellem atmosfæren og dybhavet.

34 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Livet i havet spiller også en rolle for nedpumpningen af CO2 fra havets overfladelag til dybhavet. Mange af mikroorganismerne i havets overfladelag - det såkaldte plankton - bruger kulstof til at danne kalkskaller. Når mikroorganismerne dør, vil de langsomt synke ned mod havbunden. En stor del af skallerne bliver opløst på vej ned mod bunden, hvorefter kulstoffet i opløst form langsomt vil føres op til overfladen igen. Nogle af kalkskallerne vil dog nå havets bund og danne kalkaflejringer der. Det drejer sig kun om ca. 0,2 milliarder ton kulstof om året, der bindes i kalkaflejringer på havets bund. Aflejringer på havbunden er den eneste måde, hvorpå kulstoffet bliver deponeret og dermed taget ud af kredsløbet i længere tid.

35 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Ligesom havet rummer Jordens vegetationsdække af skov og andre planter sammen med det øverste jordlag, humuslaget, et meget stort kulstoflager. Det er dog med sine Gt kul betydeligt mindre end havets. Jordens økosystemer er normalt i balance. Det betyder, at de optager nogenlunde lige så meget CO2, som de afgiver. Træer og anden vegetation optager CO2 fra atmosfæren, når planterne vokser, men denne CO2 bliver frigivet igen, når planterne dør og rådner, eller når områder afbrændes på grund af lynnedslag.

36 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Når koncentrationen af CO2 i atmosfæren stiger, vil planternes stofskifte og dermed deres vækst øges. Det kan betyde, at planterne optager mere CO2 fra luften, så koncentrationen i atmosfæren ikke stiger så hurtigt, når der udledes CO2 fra afbrænding af fossile brændsler. Det er dog langt fra sikkert, at det vil få den store betydning. For det første frigives det oplagrede CO2, når planterne dør og går i forrådnelse. Det vil altså højest udskyde problemet til senere. For det andet er der tvivl om, hvor meget ekstra CO2, træer og andre planter faktisk kan optage. Træernes vækst reguleres nemlig af andre faktorer end CO2-koncentrationen i luften. Der skal også være tilstrækkeligt med næringsstoffer, specielt kvælstof, tilstede i jorden. I en have kan man tilføje manglende næringsstoffer, men i de udstrakte skovområder, der optager luftens CO2, vil væksten styres af de næringsstoffer, der naturligt er til stede i skovbunden.

37 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Danmarks klima

38 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

39 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

40 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

41 GAIA – DEN LEVENDE JORD!

42 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Ozon er et iltmolekyle med tre iltatomer. Langt størstedelen af atmosfærens ozon findes i stratosfæren fra 10 til 50 km’s højde i det såkaldte ozonlag. Her dannes ozon naturligt og spiller en afgørende rolle ved at skærme livet på Jorden mod solens skadelige, ultraviolette stråler. Når ozon derimod optræder tæt ved jordoverfladen, er den skadelig for både dyr og planter samtidig med, at den virker som en drivhusgas.

43 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Istider og mellemistider
Klimaet har igennem den sidste million år svinget periodisk imellem istider og mellemistider med ca års intervaller. Vi har endnu ikke nogen endelig teori der kan forklare dette. Den bedst mulige forklaring er at det skyldes ændringerne i Jordens bane omkring Solen således at solindstrålingen varierer. Istiderne falder så når solindstrålingen er lav. Problemet med denne forklaring er at de ændringer som sker i solindstrålingen, er minimale i forhold til de store klimatiske forandringer som observeres. Klimasystemet må samvirke med en eller anden form for forstærkningsmekanisme som ingen computermodel til dato har været i stand til at efterligne. Derfor: Frem med GAIA TEORIEN!

44 GAIA – DEN LEVENDE JORD! En anden væsentlig feedback gør sig gældende igennem skydannelsen. Vanddampen i atmosfæren kan fortætte til skyer, og i sidste ende regne ud af atmosfæren. Skyerne indvirker på temperaturen ved at blokere for den indkommende solstråling. Det mærker vi øjeblikkeligt ved at temperaturen falder når en sky går for solen. Men skyerne har også en drivhuseffekt ved at blokere for den udgående varmestråling. Det mærker vi om natten, især om vinteren, hvor det bliver betydeligt koldere i stjerneklart vejr end når det er overskyet. Disse to effekter fra skyerne er ganske væsentlige og modsatrettede.

45 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Luft- og havstrømme

46 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Flere orkaner Ørkendannelse/tørke
Ændrede havstrømme Flere oversvømmelser Voldsommere vejrskift

47 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Iskernemålingerne går så langt tilbage at vi kan se svingningerne fra mellemistid til istid. I sidste istid observerede glaciologerne (istidsforskerne) til deres store overraskelse at klimaet ikke bare var koldt. Det svingede meget pludseligt imellem et ”mellemvarmt” klima og istidsklimaet. Disse svingninger svarer til en global temperaturændring på måske 5-7 grader på år. Det er unægteligt en stor variation i sammenligning med ændringen på 0,6 grader over de sidste 100 år. Resultatet var så overraskende at det først blev accepteret efter at man havde lavet en ny boring i den anden ende af den Grønlandske indlandsis som bekræftede den første. Disse svingninger er nu også set i oceanbundskerner og kaldes internationalt Dansgaard-Oeschger begivenheder.

48 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Gaia-teorien set i forhold til klimaændringerne: Vi ved at jorden igennem sin historie har oplevet skiftende klima, og der er ingen tvivl om at vores aktiviteter på jorden påvirker klimaet. Det gælder lige såvel den øvrige del af biosfæren som er en integreret del af klimaet. Dette er mest tydeligt formuleret af James Lovelock i hans teori om de kemiske forandringer i atmosfæresammensætningen og reguleringsmekanismerne som følger af det biologiske liv. Teorien er kaldt Gaia-teorien efter Jordens gudinde, og har bidraget til den måde vi tænker på klimaet i dag.

49 James Lovelock GAIA – DEN LEVENDE JORD!
James Lovelock er født , en britisk videnskabsmand, der især er kendt for sin formulering af Gaiateorien i begyndelsen af 1970'erne. Gaiateorien handler om de mekanismer, som holder livsbetingelserne på Jorden i en balance, der sikrer gode livsbetingelser. Teorien blev anset som kontroversiel af andre videnskabsmænd, men Lovelock har fundet støtte gennem de senere års data om fortidens klima. James Lovelock

50 GAIA – DEN LEVENDE JORD! I 1982 gjorde to fremtrædende, britiske forskere, J. Lovelock og M. Whitfield f.eks. opmærksom på, at Jorden allerede om ca. 100 millioner år efter deres mening vil komme til at opleve en skæbnesvanger krise, der består i en mangel på CO2. De to forskere forudsiger, at CO2-mængden i Jordens atmosfære til den tid vil være nået ned på et så lavt niveau, at grundlaget for fotosyntesen fuldstændig forsvinder. Jordens gudinde, Gaia. I det antikke Grækenland var Gaia den milde, feminine og moderlige gudinde, som samtidig også var særdeles nådesløs over for alle, som ikke formåede at leve i harmoni med Jorden.

51 GAIA – DEN LEVENDE JORD! Gaia-teorien
Lovelock’s og Whitfields hovedsynspunkt er, at levende organismer indgår som et afgørende led i det globale CO2-kredsløb. I en udbygget og revideret form af sin oprindelige Gaia-teori fra 1979 beskriver Lovelock således i bogen, Jordens overlevelse sit syn på sagen: Nutidens kølige klima til trods for en varm Sol og den konstante nedgang i indholdet af CO2 i tidens løb kan ikke forklares af hverken biologi, geofysik eller geokemi hver for sig. En geofysiologisk model af Jorden, der inddrager udviklingen af levende organismer og bjergene og luften som dele af et tæt sammenknyttet system, giver imidlertid en troværdig forklaring.

52 GAIA – DEN LEVENDE JORD! James Kasting har skrevet mange artikler om Jordens geofysiske historie med fokus på atmosfærens store udsving i koncentrationen af ilt. For 4,6 milliarder år siden, da Jorden blev skabt, havde solen kun 70 procent af den styrke, den har i dag, og klodens vand burde have været frosset til is. Men man ved, at der var flydende vand, det kan man se spor af i de ældste sten. Man har beregnet, at drivhuseffekten har været meget større, og James Kasting har en teori om, at det var metan skabt af bakterier, der forårsagede den drivhuseffekt, som bevirkede, at Jorden blev varmet op, så her blev beboeligt. Ilten i atmosfæren kom pludselig for 2,3 milliarder år siden, og iltkoncentrationen steg meget hurtigt, men iltindholdet har i forhistorien haft meget store udsving. Også hvor i andre solsystemer i universet, der er beboelige zoner, har James Kasting forsket i og arbejdet med som videnskabelig ekspert i projektet ’Terrestial Planet Finder’ for NASA. Jordens atmosfære har gennem tiden haft kolossale udsving i indholdet af ilt, kvælstof og drivhusgasser som metan. En teori, som kaldes Gaia-teorien, handler om, hvorvidt livet på jorden er selvopretholdende ved at påvirke atmosfæren og ændre klimaet til sin egen fordel. Professor James Kasting fra Penn State University i USA påviser i sin forskning, at det faktisk kan være tilfældet.

53 Den naturlige drivhuseffekt
GAIA – DEN LEVENDE JORD! Den naturlige drivhuseffekt Størstedelen af drivhuseffekten, cirka 98 procent, stammer fra vanddamp, mens de resterende to procent skyldes kuldioxid, metan og andre gasser. Vanddampen i atmosfæren fremkommer ved fordampning fra oceanerne. Denne fordampning afhænger af overfladetemperaturen som på sin side afhænger af drivhuseffekten som igen afhænger af mængden af vanddamp som afhænger ad fordampningen.

54 er naturlig og nødvendig, Men vi forøger den dramatisk!
GAIA – DEN LEVENDE JORD! er naturlig og nødvendig, Men vi forøger den dramatisk! Drivhuseeffekten

55 GAIA – DEN LEVENDE JORD! ”Du har ikke arvet Jorden af dine forældre.
Du har lånt den af dine børn!” Høvding Seattle i 1851