Nyt vandbudget for Den blå planet

Vand udgør kun cirka ½ promille af Jordens samlede masse, selv om omkring 70 procent af Jordens overflade er dækket af den, for os mennesker, så livsnødvendige substans. Men vand er et relativt 'sjældent stof' på Jorden, også selvom vi omtaler vores klode som 'Den Blå Planet'.

Hvor kom vandet fra?

- Det altoverskyggende mest interessante ved Jorden er, at den har oceaner af vand, og at tilstedeværelsen af flydende vand har givet muligheden for liv på Jorden. Derfor er spørgsmålene om, hvornår Jorden fik sine oceaner, hvor vandet kom fra og - om vi mister eller modtager vand fra rummet - fundamentale spørgsmål for forståelsen af Jordens historie, siger postdoc Emily Pope fra Nordic Center for Earth Evolution på Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet.

Den 'smule' vand, vi har på Jorden, er fordelt mellem forskellige reservoirer. Derfor kan der opstilles et temmelig nøjagtigt regnskab for, hvor meget vand, der i øjeblikket er på kloden. Men nu er det lykkedes for Emily Pope og hendes kollegaer fra Statens Naturhistoriske Museum på Københavns Universitet og Stanford University i USA at vise, at der var flydende vand på den engang så unge jord for milliarder af år siden – og de har vist hvor stort vandbudgettet var dengang.

Det har forskergruppen gjort ved at undersøge 3,8 milliarder år gamle mineraler fra Grønland, der stammer fra Jordens tidligste oceaner.

Et 'mindre' svind

- Det er lykkedes os at rekonstruere isotop-sammensætningen af 3,8 milliarder gammelt havvand ud fra nogle mineralprøver fra Isua-klipperne i Grønland. Resultaterne viser, at havvandet dengang i forhold til i dag havde forholdsmæssigt mere 'normalt vand' end såkaldt 'tungt vand' i sig. Vi kan forklare denne forskel ved, at Jorden har mistet mindre end ¼ af sit vandbudget i de seneste cirka 4 milliarder år, siger Emily Pope.

Det kan lyde af meget, men for forskerne er det en overraskelse, at Jordens vandbudget har været relativt stabilt gennem så mange år. De nye resultater om oceanernes historiske udvikling understøtter samtidig de relativt nye teorier og løsningsforslag på det klassiske klimaparadoks, det såkaldte 'Den Tidligere Svage Sol-paradoks', som en række forskere fra Statens Naturhistoriske Museum og Stanford University fremsatte i 2010.

Om 'Det Tidligere Svage Sol-paradoks'

Det var den nu afdøde verdensberømte astronom Carl Sagan og hans kollega George Mullen, som i 1972 formulerede 'The faint early Sun paradox (på dansk: Det Tidlige Svage Sol-paradoks). Paradokset går ud på, at Jordens klima har været nogenlunde konstant i næsten fire af de 4,5 milliarder år, som planeten har eksisteret. Trods det faktum, at solens i samme periode har øget sin stråling med 25-30 procent.

Det paradoksale spørgsmål, som rejste sig for videnskabsfolkene, var, hvorfor Jordens overflade i sin spæde begyndelse ikke var dækket af is, når solens stråler dengang var meget svagere end i dag. Et sandsynligt svar på paradokset fik videnskaben bl.a. i 1993 af den amerikanske atmosfære-forsker Jim Kasting. Han udførte nogle teoretiske beregninger, som viste, at 30 procent af Jordens atmosfære for fire milliarder år siden bestod af CO₂. Det betød igen, at denne store mængde af drivhusgassen lagde sig som et beskyttende drivhus omkring planeten og dermed forhindrede, at havene frøs til is.

Men det har siden vist sig, at det ikke var et stort CO₂-indhold i atmosfæren, som forhindrede en istid dengang men, at skylaget var meget tyndere end i dag. Samtidig var Jorden dækker af hav. Det betød i følge forskergruppen fra Københavns Universitet og Stanford University, at solens stråler uhindret kunne opvarme oceanerne, som igen kunne oplagre varmen og dermed forhindre, at Jordens vandige overflade frøs til is.

Kontakt

Postdoc Emily Catherine Pope
Nordisk Center for Jordens udvikling 
Statens Naturhistoriske Museum
Københavns Universitet
Tlf.: 53 64 10 88 

Professor Minik Rosing
Nordisk Center for Jordens udvikling 
Statens Naturhistoriske Museum
Københavns Universitet
Tlf. 51 50 60 68

Emner