Kom líf frá Mars?

Í fyrri færslu hér á blogginu hef ég fjallað um elstu lífverur sem fundist hafa á jörðu, en þær eru strómatólítar á Grænlandi, um 3,7 milljarðar ára gamlir. Líf byrjar hér mjög fljótt eftir að jörðin hafði kólnað niður frá því að vera glóandi hnöttur. Þetta vekur upp stóra spurningu: kviknaði líf hér á jörðu, eða barst það til okkar utan úr geimnum? Ef til vill barst það hingað frá næsta nágranna okkar, plánetunni Mars? Fundur á nokkrum sérstökum loftseinum styrkja þá kenningu. Shergottites, Nakhlites og Chassigny eru þrjár tegundir af loftseinum, sem berast til jarðar, en þeir bera allir einkenni þess að koma frá Mars. Til þessa hafa aðeins 132 steinar fundist frá Mars hér á jörðu, og eru þeir dýrmætur fjársjóður um upplýsingar varðandi bergfræði og uppruna rauðu plánetunnar Mars. Þessir loftseinar eru merkileg heimild um það, að ef til vill hefur líf (einfrumungar, gerlar og annað) getað borist með slíkum steinum frá Mars til Jarðar. Myndin sem fylgir er af shergottite loftsteini frá Mars. Þeir hafa efnasamsetningu sem er nálægt blágrýtinu okkar, og hafa sennilega myndast við eldgos fyrrum á Mars. Þeir yngstu eru um 145 milljón ára, en þeir mynduðust þegar mjög stórir loftsteinar rákust á Mars og köstuðu þessum smærri steinum út í geiminn frá Mars. Greiningar á gas tegundum í loftsteinunum sem hafa fundist hingað til sýna að þeir köstuðust frá Mars á ýmsum tímum, fyrir 20, 15, 11, 4.5, 3, 1.3 og 0.7 milljón árum. Það er því alls ekki útilokað að frumstæðar lífverur hafi borist til jarðar á yfirborði loftsteina frá Mars.

 

Elstu lífverurnar

Hvenær byrjaði líf á jörðu?  Við vitum að jörðin varð til fyrir um 4,54 milljörðum ára. En elsta efni eða steinar sem hafa fundist á jörðu eru kristallar af zirkon í Ástralíu, sem eru um 4,4 milljarðar ára gamlir.   En hvenær kviknaði líf, eða hvenær barst líf til jarðar utan úr geimnum? Nú virðist sem elstu steingervingarnir séu fundnir í elsta bergi jarðar á Grænlandi, og þeir reynast vera um 3,7 milljarðar ára gamlir. Ef til vill munu enn eldri leifar af lífverum finnast síðar, en þessi merki fundur sýnir okkur að líf varð til á jörðu ótrúlega snemma í sögu plánetunnar, eða minna en 840 milljón árum eftir að hún varð til. Það er snemma, af því að í fyrstu var jörð algjörlega óbyggileg, glóandi heitur eldhnöttur. Hún þurfti því að kólna töluvert áður en líf sem er myndað úr kolvetnissamböndum gat þróast. Einnig var jörðin fyrir sífeldri árás loftsteina á þessum tíma, sem gerði öllu lífi erfitt uppdráttar.   Fyrri myndin sýnir elstu steingervingana á Grænlandi.     Fundarstaðurinn á Grænlandi er í Isua mynduninni, sem myndar jarðskorpuna á vestur hluta landsins, skammt fyrir norðaustan höfuðborgina Nuuk. Steingervingarnir eru stromatolites eða strýtuþörungar, sem eru myndaðir af fremur frumstæðum blágerlum eða cyanobacteria. Að sumu leyti minna þeir mig mest á skófir á steinum.   Stromatolites eða strýtuþörungar eru ekki enn alveg útdauðir á jörðu. Ég hef fundið þá á lífi í dag á tveimur stöðum. Annar staðurinn er í öskjunni á eynni Santorini í Eyjahafi, eins og myndin sýnir. Hinn staðurinn er í gígnum Satonda í Indónesíu, en báðir þessir gígar eru fylltir sjó.

Var búið að múlbinda Ítalska skjálftafræðinga?

Hvað segja Ítalskir jarðvísindamenn um stóra skjálftann, sem nýlega reið yfir borgina Amatrice? Mig grunar að þeir segi ekki neitt af ótta við að verða dregnir fyrir dómarann. Skýringin er sú, að ítalskir jarðvísindamenn voru múlbundnir í réttarhöldum varðandi jarðskjálftann í L’Aquila árið 2009.

Hinn 6. apríl árið 2009 reið stór jarðskjálfti, af stærðinni 6,3 yfir fornu borgina L’Aquila á Ítalíu. Um 300 manns fórust. Nokkrum mánuðum áður fór að bera á tíðum smáskjálftum undir borginni. Almenningur varð órór, einkum eftir að amatör skjálftafræðingur spáði því að stór skjálfti væri yfirvofandi. Hans spádómur var byggður á vaxandi útstreymi af radon gasi úr jörðu, og sennilega var það rétt hjá honum. Hinn 31. mars 2009 hélt nefnd sérfræðinga opinn fund, til að fara yfir gögn frá jarðskjálftamælum á svæðinu og til að veita yfirvöldum góð ráð. Á fundi með fjölmiðlum á eftir, þar sem jarðvísindamennirnir Franco Barberi og Bernardo De Bernardinis mættu, lýstu þeir því yfir að það væru engar líkur á stórum skjálfta. De Bernardinis lýsti því einnig yfir að vísindamenn telji að það sé engin hætta vegna þess, að nú eru öflin í jarðskorpunni að eyðast í smáskjálftum. Þannig gerðu vísindamenn lítið úr hættunni, til að róa fólkið og til að eyða spádómum um stóra skjálftann. Af þessum sökum kusu flestir íbúar L’Aquila að vera um kyrrt innanhúss, í það þess að fara út á götu, eins og þau voru vön í jarðskjálfta. Þess vegna dó svo mikill fjöldi íbúa í húsum sínum í jarðskjálftanum einni viku eftir að vísindanefndin hafði fundað.

Réttarhöld voru haldin yfir vísindamönnunum sjö, og allir voru þeir sekir fundnir um manndráp í október árið 2012, eftir þrettán mánaða réttarhöld, sem dáleiddu vísindasamfélagið um heim allan. Myndin sýnir þá félagana sjö.

Skjálftakortið af Ítalíu

Hér er gott kort af skjálftasvæðinu á Ítalíu, um 100 km fyrir norðaustan höfuðborgina Róm. Staðsetning stóru skjálftanna árin 1997 (Annifo, stærð 6,1 á Richter), 2009 (L'Aquila 6,3) og 2016 (Amatrice, 6,2) er sýnd með rauðum blettum. Aðrir minni skjálftar með gulum og brúnum merkjum. Allir skjálftarnir raða sér upp á línu, sem markar stefnu misgengja í jarðskorpunni efitr endilöngum hrygg Appennine fjallgarðsins. Þá er þessi hluti misgengjanna búinn að rifna. Næst rifnar skorpan væntanlega fyrir norðvestan eða suðaustan þessa svæðis. Skjálftin var á um 10 km dýpi, en slíkir grunnir skjálftar valda oftast meira tjóni.

Í óstjórnuðu landi hrynja húsin

Þorpin Amatrice, Accumoli og Pescara del Tronto eru rústir einar og 247 eru látnir af völdum jarðskjálftans. En hvað er framundan? Eitt stærsta vandamál Ítalíu er, að lögum og reglum er ekki fylgt. Það er til dæmis búið að koma á mjög góðum reglum á ítalíu varðandi það að reisa húsbyggingar með tilliti til tíðra jarðskjálfta og einnig veitt mikið fé til að styrkja hin mörgu og fögru eldri hús landsins. En ekkert er gert, reglum ekki fylgt og menn yppa bara öxlum, með stæl. Peningarnir hverfa í vasa spilltra stjórnmálamanna eða verktaka tengdum mafíunni.

Af þeim sökum er hver einasti jarðskjálfti einn nýr harmleikur, sem ekkert er lært af. Og um leið hverfur af sögusviðinu merkileg forn byggð og dýrmætar minjar um forna frægð. Milljónir efra höfðu til dæmis verið veittar til að styrkja og verja sjúkrahúsið í Amatrice gegn jarðskjálfaskemmdum, en ekkert var gert og peningarnir horfnir. Nú er sjúkrahúsið rústir einar. Forna borgin Aquila er enn í rústum eftir jarðskjálftann árið 2009 (6,3 af stærð) og ekkert aðhafst þátt fyrir milljóna fjárveitingar. Spilling, skipulagðar glæpahreyfingar, ríkið og Páfagarður: þetta er ótrúleg blanda, sem kemur engu í framkvæmd nema illa fengnum auð í fáa einkavasa.   Ég syrgi hina fögru Ítalíu, en ber um leið takmarkaða virðingu fyrir fólkinu, sem reynir ekki að hrista af sér þetta gjörspillta pólitíska kerfi. Myndin er frá Amatrice þorpi úr lofti.

 

 

Hvað veldur jarðskjálftanum á Ítalíu?

Jarðskorpa Ítalíu er eins og krumpað dagblað, sem er illa troðið inn um póstlúguna heima hjá þér. Hér hefur mikið gengið á, og jarðhræringar munu halda áfram, en höfuð orsökin er fyrst og fremst tengd hreyfingu Afríkuflekans miðað við Evrópu. Nú mjakast Afríkuflekinn stöðugt norður um 4 til 5 mm á ári og heldur áfram að þrengja og loka Miðjarðarhafinu. Ein afleiðing þessa skorpuhreyfinga eru jarðskjálftar, eins og jarsðkjálfti af stærðinni 6,2 í vikunni í grennd við bæinn Norcia og Amatrice. Þetta er reyndar ekki mjög stór skjálfti, miðað við það sem við venjumst í Kyrrahafi, en flest hús á Ítalíu eru illa byggð múrsteinshús, án jarnbindinga og hrynja því við minnsta tilfelli.

            Flókin flekamót liggja eftir skaga Ítalíu endilöngum og mynda Appenine fjöll. Þessi flekamót eru eins og risastór saumur á jarðskorpunni, en hér stangast flekarnir á og skerast í mörgum misgengjum. Myndin sýnir þversnið af Ítalíu, frá norðaustri til suðvesturs. Það er gamall og þykkur fleki, um 100 km þykkur, sem sígur til suðvesturs undir Ítalíu og myndar fjallgarðinn. En fyrir vestan er þynnri skorpa, aðeins um 20 til 30 km þykk, sem einkennir Tyrrenahafið. Á mótunum verða mörg snið misgengi, eins og það sem er nú virkt, með mikilli skjálftavirkni.

Framtíð hafíssins

 

Viðbrögð mannkyns við loftslagsbreytingum eða hnattrænni hlýnun eru nú allt of máttlítil til að stemma stigu við bráðnun hafíss og jökla.  Það er vaxandi magn af CO2 í andrúmslofti, sem keyrir áfram hnattræna hlýnun, en nú er CO2 í andrúmslofti komið yfir 400 ppm. Almennt er talið að hættuástand muni ríkja á jörðu ef meðalhiti á yfirborði jarðar hækkar um 1.5 til 2oC miðað við árið 1990. Líkön sýna að það verður um 2°C hlýnun fyrir viðbót af hverjum 1000 GtC (gígatonn af kolefni) í andrúmsloftinu (gígatonn er einn miljarður tonna).

Í dag inniheldur andrúmsloft jarðar um 775 GtC, eða 775 milljarða tonna af kolefni. Síðan iðnbyltingin hófst um árið 1751, hafa alls um 356 gígatonn af kolefni bættst við í andrúmsloftið vegna notkunar á eldsneyti og vegna framleiðslu á sementi (um 5%).  En helmingur af allri útlosun af CO2 hefur orðið síðan árið 1980.

Fundur Sameinuðu Þjóðanna um loftslagsmál í París árið 2015 setti sér það markmið að halda meðalhita jarðar innan 2oC miðað við hita fyrir iðnbyltinguna, og þar með að skuldbinda sig um að halda útlosun af CO2 innan við 1000 GtC mörkin. Til að ná þessu settu marki þarf að draga úr útlosun á CO2 strax, og hætta algjörlega allri CO2 útlosun árið 2050. Þetta er mjög erfitt markmið og sennilega ekki kleyft í núverandi þjóðfélagi á jörðu.

Þróun útlosunar á CO2 í heiminum hefur bein áhrif á hafísþekjuna á norðurslóðum og framfarir á þessu svæði. Hingað til hefur svæðið umhverfis Norðurheimsskautið reynst erfitt fyrir landnema, iðnað, landbúnað og alla þá þróun, sem við vestrænir menn köllum einu nafni framfarir. Loftslag, kuldi og hafís hafa valdið því að þróun er mjög hægfara á þessu svæði til þessa. En nú þer þetta ástand allt að breytast vegna hnattrænnar hlýnunar og mun það hafa mikil áhrif á allt Norðurheimskautssvæðið, einnig í grennd við Ísland á komandi árum og öldum.   Nú hlýnar um helmingi hraðar á Norðurskautssvæðinu en á maðaltali á jörðu. Allt bendir til að Íshafið verði að mestu laust við allan hafís allt sumar og meiri hluta ársins innan fárra ára.

Það eru margar spár eða líkön vísindanna um framtíð hafíssins á Norðurslóðum næstu áratugina, eins og sýnt er á myndinni. Allar sýna þær mikla minkun og jafnvel að hafís hverfi að mestu í kringum árið 2050. Svarta línan sýnir raunverulegan samdrátt hafíssins, og það er eftirtektarvert, eins og oft áður með spár um hlýnun, að svartsýnasta spáin er næst raunveruleikanum. Samkvæmt henni verður svæðið nær íslaust á sumrin í kringum 2040.

Þá opnast frekar þrjár siglingarleiðir milli Kyrrahafa og Atlantshafs yfir pólinn. Norðvestur leiðin er þekktust þeirra en erfið og fremur grunn (minnst 11 metra dypi). Norðaustur leiðin undan strönd Síberíu er einnig fremur grunn. Talið er að hún verði opin um 6 vikur á hverju sumri eftir árið 2025. Loks er það leiðin yfir pólinn, sem er stytst og yfir djuphaf að fara. Hún verður opin amk. 2 vikur á ári eftir 2025.

Af hverju er regnboginn svo algengur á Íslandi?

Þannig leit regnboginn út hjá Hellissandi nýlega skömmu eftir hádegi. Breiddargráðan hefur áhrif á regnbogann, því það ræður því hvað sólin er hátt á lofti.  Ef sól er mjög hátt á lofti, eins og í hitabeltinu, þá myndast regnboginn ekki um miðjan dag. Regnboginn sést aðeins þegar sólin er nærri sjóndeildarhring. Við hærri breiddargráður, eins og á Íslandi, er sólin nærri sjóndeildarhring mikinn af tímanum og regnboginn myndast oft. Regnboginn er því miklu sjaldgæfari nærri miðbaug en hér norður frá.

Hafísinn hverfur í norðri

 

 

Árið 1970 var flatarmál hafíss á og umhverfis norður heimskautið á þessum tíma árs um 8 milljón ferkílómetrar. Nú í sumar er það aðeins um 3.4 milljón ferkílómetrar og fer hratt minnkandi. Síðustu 30 árin hefur hafísinn einnig þynnst sem nemur um 40%. Við erum nú vitni af því að hafísinn er næstum allur að hverfa á einni mannsævi.  Línuritið sem fylgir hér með sýnir sveifluna á útbreiðslu hafíss á norðurhveli yfir árið og einnig undanfarin ár. Bráðnunin nær hámarki í september ár hvert og þá er flatarmálið í lágmarki, um eða undir 4 milljón ferkm. Ísinn nær mestri útbreiðslu í mars hvert ár.

Meðaltalstölur fyrir öll árin frá 1981 til 2010 eru sýndar með svörtu þykku línunni á myndinni og gráa beltið umhverfis það er frávik eða skekkjan fyrir þessi ár. Seinni ár sýna mun minni hafís, einkum árið 2012, sem er frægt sem árið þegar hafísinn næstum hvarf. Það ár er sýnt með svörtu brotalínunni. Árið 2016 er sýnt með rauðu línunni og það er greinilega mjög svipað og árið 2012.

            Minnkandi hafís hefur margt í för með sér. Í fyrsta lagi drekkur þá dökkur sjórinn mikinn hita í sig, sem venjulega endurkastast út í geim frá hvítum ísnum. Þar með vex hnattræn hýnun í keðjuvirkun. Í öðru lagi dregur úr myndun á vissri tegund af sjó á norðurhveli. Það er sjór, sem myndast þegar hafís frýs. Sá sjór er saltur og þungur og sekkur til botns, rennur eftir botninum í gegnum sundið milli Grænlands og Íslands og langt suður í Atlantshaf. Þessi straumur er reyndar mótorinn í færibandi heimshafanna. Svörun við þessum straum er Golfstraumurinn. Nú telja sumir vísindamenn að Golfstraumurinn sé að hægja á sér af þessum sökum. Ef svo fer, þá getur hnattræn hlýnun leitt af sér staðbundna kólnun í framtíðinni á vissum svæðum á norðurhveli, eins og hér á Fróni.

Er Grænlandshákarl elsta lifandi hryggdýr jarðar?

 

Ég var í hákarlasafninu í Bjarnarhöfn í dag með hóp frá Bandaríkjunum. Þeir gæddu sér á hákarl. Þegar ég kom heim, þá las ég grein þess efnis, að hákarlinn umhverfis Ísland og Grænland er sennilega langlífasta hryggdýr jarðar. Samkvæmt nýjustu rannsóknum getur hann náð um 400 aldri. Hann er samt ekki langlífasta dýrið. Það er kúfskel, sem fanst á hafsbotninum undan Norðurlandi fyrir nokkrum árum, en hún reyndist vera 517 ára gömul, þegar vísindamenn drápu hana með því að skera hana í tvennt. Aldursgreining á hákarlinum er gerð með því að mæla geislavirk efni (geislakol) í augasteininum. Miðja augasteinsins er elst, og svo hlaðast utan á hann yngri og yngri lög. Sá elsti, sem er hákarl yfir 5 metrar á lengd, reyndist vera um 392 ára gamall, samkvæmt rannsókn Julius Nielsen og fleiri danskra líffræðinga. Ef þið eruð að smjatta á hákarlsbita og skola honum niður með Svarta Dauða á næsta Þorrablóti, þá eru töluverðar líkur á að þið séuð með nokkur hundruð ára gamlan fiskbita í kjaftinum.

 Er það  tilviljun, að hákarlinn og kúfskelin, sem bæði lifa í mjög köldum sjó, séu langlífustu dýrin á jörðu? Sennilega er það engin tilviljun, heldur tengt kuldanum sem þau lifa við.  Kuldinn hægir á allri líkamsstarfsemi og gefur þeim lengra líf.