211service.com
Ja mēs nebūtu pirmā rūpnieciskā civilizācija uz Zemes, vai mēs to kādreiz zinātu?
Silūrieši ir ķirzakai līdzīga būtne, kas parādījās kulta zinātniskās fantastikas TV šovā Dr Who . Viņi ieguva rūpnieciskās zināšanas pirms aptuveni 450 miljoniem gadu, ilgi pirms cilvēku evolūcijas uz Zemes.
Silurieši, protams, ir izdomāti. Taču ideja par progresīvu aizvēsturisko dzīvi ir intriģējoša un rada dažādus interesantus jautājumus. Ne mazāk svarīgi ir šāds: ja rūpnieciskā civilizācija būtu pastāvējusi pagātnē, kādas pēdas tā būtu atstājusi?
Šodien mēs saņemam atbildi, pateicoties Gevinam Šmitam NASA Goddarda Kosmosa pētījumu institūtā Ņujorkā un Ādamam Frankam Ročesteras Universitātē. Šiem puišiem ir vārds idejai, ka rūpnieciskā civilizācija varētu būt bijusi pirms cilvēces: Silūra hipotēze. Viņi pēta parakstu, ko mūsu pašu civilizācija, visticamāk, atstās aiz sevis, un jautā, vai tas būs nosakāms pēc miljoniem gadu. Viņu secinājums ir tāds, ka mūsu iespējamā ietekme uz planētu būs jūtama, bet dažos veidos grūti atšķirt no dažādiem citiem notikumiem ģeoloģiskajā ierakstā.
Viņu darbam ir dažas interesantas ietekmes uz to, kā mums vajadzētu pētīt Zemi un mūsu ietekmi uz to. Pētījumam vajadzētu arī palīdzēt astrobiologiem izlemt, ko meklēt citur Visumā.
Šmits un Frenks sāk ar to, cik maz mēs zinām par seno Zemi. Vecākā Zemes virsmas daļa ir Negevas tuksnesis Izraēlas dienvidos, kas ir 1,8 miljonus gadu vecs. Vecākas virsmas pastāv tikai atklātās vietās vai ieguves un urbšanas darbību rezultātā. Ņemot vērā šos ierobežojumus, pierādījumi par darbību, ko veic Homo sapiens stiepjas apmēram 2,5 miljonus gadu senā pagātnē — ģeoloģiskā izteiksmē tas nav tik tālu.
Arī okeāna dibens ir salīdzinoši jauns, jo okeāna garoza tiek pastāvīgi pārstrādāta. Rezultātā visi okeāna nogulumi ir datēti pēc juras perioda, un tāpēc tie ir mazāki par 170 miljoniem gadu.
Jebkurā gadījumā, teiksim Šmits un Frenks, tā dzīves daļa, kas pārakmeņojas, ir niecīga. Dinozauri klejoja Zemi aptuveni 180 miljonus gadu, un tomēr pastāv tikai daži tūkstoši gandrīz pabeigtu īpatņu. Mūsdienu cilvēki pastāv tikai dažus desmitus tūkstošu gadu. Sugas tik īslaicīgas kā Homo sapiens (līdz šim), iespējams, vispār nav pārstāvēta esošajā fosilā ierakstā, saka Šmits un Frenks.
Kā ar cilvēku artefaktiem — ceļiem, ēkām, ceptu pupiņu kārbām un silīcija skaidām? Arī tie, visticamāk, neizdzīvos ilgi vai tiks atrasti, pat ja tie izdosies. Pašreizējā urbanizācijas platība ir mazāka par 1% no Zemes virsmas, norāda pētnieki.
Mēs secinām, ka potenciālajām civilizācijām, kas vecākas par aptuveni 4 miljoniem gadu, iespēja atrast tiešus pierādījumus par to pastāvēšanu, izmantojot objektus vai pārakmeņojušos to populācijas piemērus, ir maza.
Taču ir arī cita veida pierādījumi: arī mūsu civilizācija atstāj ķīmisku pēdu.
Šmitu un Frenku interesē industriālās sabiedrības, kuras viņi definē kā tādas, kas spēj iegūt enerģiju no vides. Pēc šīs definīcijas cilvēce ir bijusi rūpnieciska apmēram 300 gadus. Kopš 18. gadsimta vidus cilvēki, sadedzinot ogles, naftu un dabasgāzi, ir izlaiduši vairāk nekā 0,5 triljonus tonnu fosilā oglekļa, saka Šmits un Frenks.
Tam ir bijusi ievērojama ietekme uz planētu. Tā kā viss šis ogleklis sākotnēji bija bioloģisks, tas satur mazāk oglekļa-13 nekā daudz lielākais neorganiskā oglekļa kopums. Tāpēc tā izlaišana maina C-13 un C-12 attiecību, kas ir paraksts, kam jābūt redzamam ģeoloģiskajā ierakstā.
Šīs oglekļa emisijas izraisītais temperatūras pieaugums ir aptuveni 1 °C. Arī tam vajadzētu būt novērojamam parakstam: veids, kā tas maina skābekļa-18 izotopu attiecību karbonātos. Lauksaimniecība un slāpekļa aprite mēslošanas līdzekļos arī maina slāpekļa izotopu raksturu.
Gan lauksaimniecība, gan mežu izciršana palielina augsnes eroziju, kā arī palielina nokrišņu daudzumu globālās sasilšanas dēļ. Tāpēc arī okeāna nogulumiem vajadzētu mainīties, pateicoties erozijas augsnei, kas ieskalojas jūrā.
Papildus tam, pateicoties ieguves darbībām, ir palielinājies tādu metālu kā svins, hroms, rēnijs, platīns un zelts. Un tie, iespējams, tiks izskaloti okeānā ar lielāku ātrumu nekā pirms industrializācijas.
Cilvēki arī maina fosilo ierakstu. Ir bijis plaši izplatīts mazu dzīvnieku, piemēram, peles un žurku, skaita pieaugums. Tam vajadzētu būt pamanāmam, tāpat kā citu sugu pieaugošajam izzušanas līmenim. Liela zīdītāju izmiršana, kas notika pēdējā ledus laikmeta beigās, būs saistīta arī ar antropocēna sākumu, saka Šmits un Frenks.
Tālāk ir mūsu ražotās ķīmiskās vielas. Cilvēce ir izlaidusi vidē lielu daudzumu sintētisko hlorētu savienojumu, kā arī milzīgu daudzumu plastmasas. Nav skaidrs, cik ilgi šīs ķīmiskās vielas vai to meitas produkti būs nosakāmi.
Ir pat iespējama kodolparaksts, iespējams, no civilizācijas beigu kara. Interesanti, ka šāda kara sekas ģeoloģiskā ziņā var nebūt ilgi. Lielākajai daļai šo elementu pussabrukšanas periods ir pārāk īss, lai tas būtu nozīmīgs šajā laika skalā.
Divi iespējamie izņēmumi ir plutonijs-244, kura pussabrukšanas periods ir 80,8 miljoni gadu, un kūrijs-247 ar pussabrukšanas periodu 15 miljoni gadu. [Tie] būtu nosakāmi lielu daļu no attiecīgā laika perioda, ja tie tiktu noglabāti pietiekamā daudzumā, piemēram, kodolieroču apmaiņas rezultātā, saka pētnieki.
Šmits un Franks secina, ka cilvēces eksistencei ir jābūt redzamai ģeoloģiskajā ierakstā. Viņi saka, ka antropocēna slānis okeāna nogulumos būs pēkšņs un daudzveidīgs, un tas sastāvēs no šķietami vienlaikus specifiskiem virsotnēm vairākos ģeoķīmiskos proksis, biomarķieros, elementu sastāvā un mineraloģijā.
Tomēr šis paraksts var nebūt unikāls. Pētnieki ģeoloģiskajā ierakstā ir identificējuši vairākus notikumus, kas izskatās līdzīgi cilvēku ietekmei (skatīt diagrammu). Piemēram, pēkšņas globālas izmaiņas oglekļa un skābekļa izotopu līmeņos notika pirms aptuveni 56 miljoniem gadu notikumā, kas pazīstams kā paleocēna-eocēna termiskais maksimums.
Tas sakrita ar lielu oglekļa līmeņa paaugstināšanos un temperatūras paaugstināšanos par 5–7 °C aptuveni 200 000 gadu laikā, kas ir tikai šķaudīšana ģeoloģiskā izteiksmē.
Neviens nezina, kas izraisīja šo notikumu, taču viena ideja ir tāda, ka šajā laikā magmatiskais iezis Ziemeļatlantijā izpletās organiskos nogulumos, karsējot tos un atbrīvojot oglekli. Šī Ziemeļatlantijas vulkāna province vēlāk kļuva par Islandi un ar to saistītām sauszemes masām.
Tā nav vienīgā neizskaidrojamā ģeoloģiskā paraksta izmaiņas. Daudzas citas temperatūras izmaiņas, oglekļa nogulsnes, okeāna sāļums un tā arī gaida skaidrojumu. Pastāv neapšaubāmas līdzības starp iepriekšējiem pēkšņiem notikumiem ģeoloģiskajā ierakstā un iespējamo antropocēna parakstu turpmākajos ģeoloģiskajos ierakstos, saka Šmits un Frenks.
Protams, neviens no šiem notikumiem neliecina par agrākas industriālās civilizācijas klātbūtni. Silura hipotēzi nevar uzskatīt par iespējamu tikai tāpēc, ka nav citu derīgu ideju, saka Šmits un Frenks, kuri vēlas izvairīties no neierobežotām spekulācijām.
Tomēr viņu darbs rada dažus intriģējošus jautājumus un norāda uz turpmāku pētījumu vērtību par to, cik ilgi sintētiskie savienojumi izdzīvos vidē. Mēs iesakām turpināt sintēzi un pētīt unikāli rūpniecisku blakusproduktu noturību okeāna nogulumu vidē, saka Šmits un Frenks, piebilstot: vai ir citas savienojumu klases, kas atstās unikālas pēdas nogulumu ģeoķīmijā vairāku miljonu gadu laikā?
Tas ir interesants darbs, kas uzrakstīts izklaidējošā dokumentā. Tā pēta neparastu ideju, kurai ir potenciāls mainīt veidu, kā mēs domājam par cilvēci, un paver mūsu ietekmi plašākā perspektīvā. Tas arī nodrošina pamatu astrobiologiem, kuri pēta citas planētas.
Marss kādreiz bija daudz mitrāks un siltāks. Ja tajā kādreiz ir bijusi industriāla sabiedrība, šajā dokumentā ir norādīti daži paraksti, kas varētu parādīties ģeoloģiskajā ierakstā. Arī Venera kādreiz bija viesmīlīgāka. Pēc tam ir Eiropas okeāni un, visbeidzot, planētas ap citām zvaigznēm.
Tomēr mūsu industriālā civilizācija var būt unikāla Visumā. Taču daudz aizraujošāka ir iespēja, ka tā ir tikai viena no daudzajām, iespējams, miljoniem citu. Šmits un Frenks ir izvirzījuši dažus pamatus to atrašanai.
Atsauce: arxiv.org/abs/1804.03748 : Silūra hipotēze: vai ģeoloģiskajos ierakstos būtu iespējams atklāt industriālo civilizāciju?