Pengawalan Alam Sekitar Serata Dunia: Pandanganyang Berkuasa

Penghargaan animasi: NASA

Sintesis oleh Antonio Donato Nobre, MCT – INPA Brazil Ditaja oleh Global Canopy Program (Rancangan Kanopi Sedunia) dan Foreign and Commonwealth Office (Pejabat Luar Negeri dan Kowanwel), United Kingdom

Pengawalan Alam Sekitar Serata Dunia: PandanganYang Berkuasa

Hak cipta persembahan © 2005 oleh MCT INPA/Antonio Donato Nobre

Satu perjalanan pelbagai disiplin melalui evolusi Bumi

Di sebuah kawasan kecil di pinggir … sebuah struktur besar yang bagaikan jari… melindungi sebuah buayan di mana anak-anak bintang yang baru lahir bersinar melalui awan-awan debu.

Anak bintang mengeluarkan satu cakera yang berputar, daripada mana planet-planet akan terbentuk… Berbilion tahun dan proses kosmic dengan kemegahan yang tidak terbayang diperlukan sejak permulaan alam semesta bagi pembentukkan galaksi kita… Penghargaan gambar:

Teropong angkasa Hubble NASA

Bumi

Utarid

Mengapakah terdapat kepelbagaian planet? Zuhal Uranus Neptun Musytari

Mengapakan putaran planet-planet begitu berbeza? Marikh

Zurah

Matahari

Berbilion-bilion tahun kemudian… sistem suria kita menjelma

Planet-planet mengikut skala relatif

Mungkinkah plane-planet lain juga menyara kehidupan?

Penghargaan gambar NASA

Kepelbagaian Planet

Zurah Sauna 400O C yang menyelar Awan dan hujan asid sulfurik Putaran 243 hari Medan magnet yang lemah Penghargaan gambar: NASA

Kepelbagaian Planet

Marikh Suhu yang dingin Medan magnet hampir tidak wujud Atmosfera yang nipis dan tidak sesuai bagi pernafasan

Penghargaan gambar: NASA

Kepelbagaian Planet

Bulan-bulan Musytari

Penghargaan gambar: NASA

Jasad-jasad Jasad-jasad ini ini mengandungi mengandungi nukleus air dan logam ais

Io

Calisto

Europa

Ganimedes Penghargaan gambar: NASA

Io, dimana geologi merupakan “cuaca”

Imej termal yang menunjukkan gunung berapi yang aktif

Penghargaan gambar: NASA

Europa, “bebola ais”

Nampaknya tiada syarat yang wujud bagi pembentukkan jasad-jasad di dalam sistem planet. Beberapa adik-beradik Bumi besar and berbatu, ada pula yang kegergasian dan cecair, dan ada yang kecil and beku. Ada yang mempunyai atmosfera yang padat, dan ada yang tidak mempunyai atmosfera langsung. Sesetengahnya terlalu panas, hampir mencair, dan yang lain terlalu sejuk pula…

Penghargaan gambar: NASA

Hanya planet kita yang tidak terlalu besar atau terlalu kecil, dan oleh itu dapat menyokong salutan gas yang sesuai kepadatannya; dan hanya di sini air dalam bentuk cecair ditemui di permukaan, ini menandakan kepelbagaian suhu yang kecil dan selesa; Akan tetapi, terdapat persoalan kosmik lain yang perlu dipertimbangkan bagi menyara kehidupan:

Bagaimana pula dengan jasad-jasad lain di angkasa?

Apakah yang melindungi Bumi daripada pembedilan yang berlanjutan oleh metiorit?

Sekumpulan besar batu tongkol dan komet yang bergerak, peninggalan daripada pembentukkan sistem suria, …ada di antaranya yang terapung-apung di orbit luaran…

kadangkala menjadi kurang stabil dan menjunam ke arah kita…

Mustari dan planet gergasi lain di orbit luaran berfungsi sebagai payung graviti yang melindungi Bumi daripada komet dan batu tongkol kosmik yang menjunam ke arah bumi

Hentaman komet Shoemaker-Levy 16-22 Julai/1994 Penghargaan gambar: Teropong Angkasa Hubble NASA

Sistem Bumi-Bulan Jisim, jarak dan orbit Bulan kita menjamin Oleh itu, adakahkestabilan evolusi jangka planet yang panjang bagi sudut betul, di jarak dan orbit yang betul dari condong paksi putaran Bumi

matahari, dengan kehadiran kumpulan planet yang betul sebagai jiran,putaran syarat-yang Kestabilan syarat yang diperlukan dan ini memuaskan dinamik sangat penting bagi Bumi menyara bagi kehidupan? kestabilan jangka panjang iklim

Belum lagi…

Penghargaan gambar: NASA

Bagaimanakah Bumi dilindungi daripada kuasa Hasil daripada tiupan kuat angin suria padaangin suriatidak yangterlindung, mengakis? Io kehilangan permukaannya yang jirim ke angkasa secara berterusan Jadi planet seharusnya jasad yang betul dan stabil dan boleh menangung atmosfera yang akan menggalakkan kemunculan dan evolusi kehidupan… Tetapi masih terdapat kaveat…

Bumi mempunyai nukleus logam. Teras di bahagian dalam berbentuk pepejal dan teras bahagian luar berbentuk cecair. Teras di luar berputar lebih cepat berbanding dengan teras di dalam…

Simulasi komputer garisan-garisan medan magnet Bumi

… bagaikan motor elektrik, putaran yang berbeza di nukleus ini menghasilkan medan magnet yang menyelubungi seluruh planet…

… Jadi, medan magnet Bumi cekap dalam melindungi Bumi daripada kebengisan angin suria…

Klik tetikus di sini =>

<= bagi memulakan/mengakhiri animasi

Penghargaan animasi: NASA; Menunjukkan angin suria yang keluar daripada matahari dan ditepiskan oleh medan magnet Bumi; dan berakhir dengan pamandangan medan magnet Marikh yang lemah

Apabila angin suria mengenai atmosfera di kutub-kutub, cahaya Aurora menandakan perlanggaran yang ganas di antara debu daripada matahari dan gas-gas atmosfera. Tanpa lindungan medan magnet, perlanggaran ini akan memisahkan molekulmolekul gas secara berterusan sehingga atmosfera terkakis dari planet.

Jika kita menghintung kemungkinan semua faktor-faktor ini terjadi dengan tepat seperti yang kelihatan, kemungkinan Bumi wujud secara kebetulan, didarab dengan kemungkinan ciri-cirinya yang sebenar, kemungkinan besar akan menghasilkan sebuah nombor yang kecil sekali!

EVOLUSI ATMOSFERA

Proces perlahan bagi membentuk sampul gas yang memang ajaib…

Pada mulanya, hanya kuasa geologi dan geokimia yang menentukan pengumpulan Berbilion-bilion tahun dahulu, dan peungubahsuaian gas-gas dimatahari Seperti di Zurahhasil dan pengeluaran Marikh, prosesatmosfera. proces kimia tidak ini Bumi rumah fizikal dan lebih yang lemah, olehgiat itu Bumi tanaman menghasilkan atmosfera yang besifat rumah tanaman menghalang 95% CO2 Keluaranyang daripada bahagian dalaman Bumi reduktif sebahagian besarnya Karbon lautan daripada membeku dan pengumpulan daripada metiorit Dioxida. merupakan sumber bagi pertambahan beransur-ansur gas-gas pada permukaan planet.

Atmosfera yang lut sinar Tetapi Bumi telahdaripada membentuk atmosfera menghalang lautan yang bersifat mendidih apabila oxidatif mataharidi mana karbon dioxida telah disingkirkan Bumi masa kini mejadi semakin berkuasa dan di kurangkan 2 ke paras yang sangat rendah. Arah 0.037% evolusiCOini ketara perbezaannya berbanding dengan di Zurah dan Marikh di mana atmosfera yang reduktif kekal sehingga kini.

PARADOX BUMI

Jikalau Bumi mengekalkan atmosfera CO2 dahulu sehingga kini, ia akan menyerupai Zuhal dengan kepanasan yang keterlaluan pada permukaannya Jikalau Bumi mempunyai atmosfera yang kurang CO2 seperti kini pada masa dahulu, kini ia akan menyerupai bulan Europa Musytari, beku sepenuhnya.

Proces apakah yang menjelaskan perubahan atmosfera yang ketara ini? Peningkatan hasil keluaran sebanyak 30%

Bumi rumah tanaman 95% CO2

Bumi masa kini 0.037% CO2

Penghasilan O2 yang pasif di atmosfera dengan sendirinya tidak menjelaskan nisbah pengurangan kandungan CO2 dan isipadu oksigen yang dihasilkan

PEMBENTUKKAN OKSIGEN OLEH AIR DAN CO2 MELALUI FOTOLISIS

Penghasilan oksigen molekular di atmosfera melalui fotolisis hanya boleh menjelaskan kurang daripada 1% kandungan di atmosfera pada masa kini (21%)

Tambahan pula, kebanyakkan Oksigen yang dihasilkan (96%) telah digunakan untuk mengoksidasi Besi dan Sulfur di kerak Bumi. Oksigen hanya mula bertambah di atmosfera apabila kerak bumi telah “megarat” secukupnya.

Internet material

Oleh itu, penghasilan pasif O2 secara fotokimia tidak mungking menghasilkan atmosfera yang bersifat oksidatif. Melalui perbandingan estechiometric, penyinkiran CO2 secara fotokimia tidak boleh menjelaskan pengurangan besar gas ini daripada 95% ke 0.037%

Sesetengah ahli geoligi berpendapat bahawa proces peluluhawaan batu-batu benua di dalam atmosfera yang kaya dengan CO2 yang diikuti dengan pembentukkan batu kapur boleh menjelaskan penyingkiran CO2 dari atmosfera…

Tali Sawat Penyampai Mineral Karbon CaSiO3 + CO2  CaCO3 + SiO2 MgSiO3 + CO2  MgCO3 + SiO2

Internet material

Hipotesis geologi ini berasaskan pada isipadu besar batu kapur yang wujud di dasar laut dan di kawasan benua yang sebelum ini ditenggelami air…

Hanyutan Benua Bahan daripada internet

Kini 65 Juta tahun 248 Juta tahun

Klik tetikus di sini =>

<= Bagi memulakan/mengakhiri animasi 540 Juta tahun 740 Juta tahun

… ia juga bengantung kepada dinamisma kerak Bumi yang menanam batu kapur dan mengeluarkan batu-batu baru yang akan mengalami proses peluluhawaan secara berterusan

Meskipun begitu, hipotesis geologi ini tidak menjelaskan mengapa dan bagaimana tali sawat penyampai tidak “menepu” (CO2 yang ditanam setara dengan CO2 yang dikeluarkan), dan mengapa planet seperti Zuhar dan Marikh mengekalkan atmosfera asal tanpa perubahan. Lagipun, batu kapur hanya sebahagian daripada cerita ini; himpunan besar karbon organik seperti batu arang, minyak dan gas tentunya terkait dangan kehidupan…

Bagaimanakah kehidupan menggalakkan dan mengawal tumpuan gas di atmosfera? Peningkatan hasil keluaran sebanyak 30%

Bumi rumah tanaman 95% CO2

FOTOSINTESIS

Bumi masa kini 0.037% CO2

Kemunculan proses fotosintesis di biospera menjelaskan penggunaan beransur-ansur CO2 daripada atmosfera dan pengeluaran oksigen molecular yang setangkup

ALGA BIRU-HIJAU merupakan organisma pertama untuk menggunakan cahaya matahari melalui fotosintesis

Penambahan oksigen di atmosfera tekal dan serentak dengan evolusi organisma di biosfera

Internet material

Apakah itu fotosintesis? Bagaimanakah fotosintesis menggunakan tenaga cahaya?

Mengapakah Karbon dan Oksigen merupakan belah yang bertentangan pada duit syiling yang sama?

Asal usul semua bahan organik CO2 + H2O = CH2O + O2

Penjelasan yang mudah Gas lengai [CO2] ditukarkan kepada

gula

...dengan menggunakan hanya cahaya dan air

Cahaya

H2

H2O ADP

O ATP

Klorofil: Panel solar kimia Cahaya yang Akhir sekali, lebih mengenai klorofil tenagadibawa daripada Hidrogen mengkasilkan ke cahaya dipadatkan fasa yang berikunya elektrik di hujung ke dalam ATP di mana ia digunakan yang bertentangan, yang akan untukdimembebaskan sini air digunakan untuk Oksigen daripada dipisahkan kepada memberi tenaga di CO dan 2 Hidrogen dan fasa penghasilan menghasilkan Oksigen gula; gula Oksigen dibebaskan ke atmosfera; Atmosfera

Rubisco: barisan penghasilan CO2 Bahan internet

Enam molekul CO2 akan “dilekatkan” bersama oleh enzim dengan menggunakan tenaga dan Hidrogen yang dihasilkan di fasa cahaya klorofil untuk membentuk satu molekul Glukosa.

Mg

isco b u R in Prote

Biokimia: membina kerumitan hidup dengan menggunakan batu-bata asas Bahan internet

LEGO® yang hebat sekali!

Selanjutnya, molekul-molekul glucosa dilekatkan bersama oleh proses biokimia lalu menghasilkan selulosa, lignin, kayu… dan kemudian apabila ditambah dengan ramuan lain, protein, lipid dan vitamin dihasilkan… dan kepelbagaian bahan organik daripada mana semua organisma dibentuk…

Bahan organic mempunyai kecerdikkan evolusi

bahan internet

Pemilihan semulajadi dan kecekapan yang bertambah baik membolehkan bahan organik mengawal proses-proses dengan menggunakan ilmu evolusi yang tersimpan… ARGININE YANG TELAH MENJADI KRISTAL

Organisma adalah susunan karbon yang hebat dan dipenuhi kerumitan... bahan internet

Mempengaruhi aliran jirim dan tenaga Sentiasa mencari keseimbangan Mengumpul maklumat Menetang keadaan berselerak Mengawal sendiri

Ciri-ciri yang wujud dalam kehidupan serupa dengan apaKuasa yang boleh dilihat pada planet kita secara geologi atau geokimia dengan keseluruhannya: banyak menunjukkan sendirinya tidakdaftar bolehgeologi menjelaskan bahawa suhu Bumi memaparkan kestabilan janka pengawalan halus yang terpapar di panjang, dengan batasan variasi yang sempit.

dalam sejarah planet kita.

Kestabilan suhu ini telah mengekalkan air dalam Iklimpada di semua planet-planet bentuk cecair permukaan bumi, salah lain satu syarat penting menyokong bagi kehidupan. yangyang diketahui dengan

kuat keunikan kebolehan proses Di dalam pelbagai rupa,sendiri pengawalan iklim dan alam pengawalan di Bumi.

sekitar seperti yang ditunjukkan oleh sejarah Bumi memang serupa dengan pengawalan yang rumit dan cekap di bahagian dalaman organisma

Bumi yang bagaikan syurga?

“Apabila menyedari usaha yang diperlukan oleh Alam Semulajadi untuk menghasilkan dan mempertahankan kestabilan dan keselesaan yang dinikmati hari ini, semua akan terharu… dan menjadi reflexif dan bungkam akan kebesaran dan kerumitan kehidupan di Bumi…”

Penghargaan Karya sintesis ini ditaja oleh Foreign and Commonwealth Office (Pejabat Luar Negeri dan Komanwel) di bawah tabung Global Canopy Program (Rancangan Kanopi Sedunia, www.globalcanopy.org ), dan ditaja bersama oleh National Institute for Amazonian Research (Lembaga Kebangsaan bagi Penyelidikkan Amazon) di Brazil. Stimuli, sokongan dan ulasan yang kritikal oleh Andrew Mitchell daripada Global Canopy Program sangat dihargai. Kebanyakkan bahan original yang digunakan untuk membina slaid berasal daripada laman umum seperti www.nasa.gov dan lain-lain lagi. Sintesis ini tidak mungkin dimajukan tanpa ilham daripada Robert Harriss (National Center of Atmospheric Research) [Pusat Kebangsaan bagi Penyelidikkan Atmosfera], Lynn Margulis (buku-bukunya), Jim Lovelock (teori Gaya), Victor Gorshkov and Anastasia Makaraieva (Biotic Regulation of the Environment) [Pengawalan Biotik Alam Sekitar] dan beberapa pengarang kesusasteraan saintifik sistem bumi dan sains planet. Karya ini juga dirangsang oleh penyelidikkan selama 20 tahun di hutan hujan Amazon yang mengagumkan, dimana pengawalan alam sekitar jelas kelihatan. Beribu-ribu tahun dahulu, Socrates mula-mula menawan tanggapan bahawa manusia hanya boleh menilai Bumi jika kita boleh meninggalkan planet dan melihatinya dari luar.