Wie kann eine Welt mit einer extrem dichten, mikrobenreichen Atmosphäre globale Erwärmungsprobleme vermeiden?

Die Sonne ist vollkommen in Ordnung, aber seit Generationen hat kein einziger Mensch Sonnenlicht gesehen. Die Erde ist vollständig in schwarzen Nebel gehüllt, der hoch in die Atmosphäre reicht, sodass ihm nicht einmal Wolkenkratzer entkommen können.

Der Nebel besteht eigentlich aus mikroskopisch kleinen Organismen. In den oberen Schichten der Atmosphäre betreiben sie Photosynthese. Abgestorbene Mikroben treiben schließlich zu Boden und schaffen eine reichhaltige schwarze Erde, die Pilze und andere Lebensformen ernährt.

Überall auf der Welt verdunkelt der Nebel den Himmel vollständig, und selbst in Bodennähe ist er dicht genug, um die Sicht auf weniger als 30 Meter einzuschränken, selbst mit einer starken Taschenlampe (natürlich würde ein Mensch, da es kein Sonnenlicht gibt benötigen eine künstliche Lichtquelle, um überhaupt sehen zu können). Dieses Nebelniveau ist in etwa vergleichbar mit einem ewigen Tule-Nebel .

Das Problem: Dichte Atmosphären führen auf einem Planeten zu Treibhausbedingungen, aber die Erde muss für menschenähnliche Lebewesen bewohnbar bleiben.

Wie kann ich verhindern, dass sich unsere Welt in ein venusianisches Höllenloch verwandelt?

Der Nebel wird von einer ausreichend fortgeschrittenen Intelligenz genetisch manipuliert, sodass jede harte wissenschaftliche Antwort akzeptabel ist.

Wie kann harte Wissenschaft etwas beantworten, das effektiv magisch ist („von einer ausreichend fortgeschrittenen Intelligenz entwickelt “)?
@RonJohn Die Intelligenz ist zwar raffiniert, hat aber keine magischen Kräfte - zum Beispiel keine Verletzung der Energieerhaltung und nur die Vernichtung der überschüssigen Wärme. Obwohl eine ausreichend fortgeschrittene Technologie magisch erscheint, ist sie dennoch an wissenschaftliche Gesetze gebunden.
Sicher, aber das sind wissenschaftliche Gesetze, die wir nicht verstehen . Also, wie antworten wir Ihnen?
@RonJohn Alles, was Sie brauchen, ist Thermodynamik
@Somatic, ohne die Zusammensetzung der Atmosphäre zu ändern, denke ich, dass die Erwärmung, wenn überhaupt, minimal wäre. Die Zusammensetzung Ihrer Mikroben kann jedoch ein kleines Problem sein. Können Sie weitere Eigenschaften der Organismen hinzufügen? Emissionsgrad, Stoffwechseleigenschaften und Zusammensetzung wären fantastisch,
Mit schwarzen Mikroben ist das nicht möglich. Die globale Erwärmung findet statt, weil weniger Energie zurück ins All reflektiert wird als früher. Vereinfacht ausgedrückt absorbiert Schwarz alles Licht, Weiß reflektiert alles Licht. Sie müssen das Reflexionsvermögen (volles Spektrum - "grau" oder als Funktion der Frequenz - "farbig") Ihrer Mikroben so einstellen, dass die Albedo des Planeten ungefähr der aktuellen entspricht. Ich habe jetzt keine Zeit, um zu recherchieren und eine umfassendere Antwort zu schreiben.
@Miech solange der Nebel in Bodennähe schwarz ist, ist die Antwort akzeptabel. Eine vorgeschlagene Antwort besteht darin, dass der Polarnebel weiß wird, um sich abzukühlen.
Ist das wirklich die Erde? Oder kann der Planet in eine weiter entfernte Umlaufbahn gebracht werden?
@MichaelRichardson Es soll die Erde sein, ja.

Antworten (5)

/dichte Atmosphären führen zu Treibhausbedingungen auf einem Planeten/

Die Venus hat einen enormen Treibhauseffekt, weil ihre Atmosphäre eine metrische Menge CO2 enthält. Dadurch wird auch die venusianische Atmosphäre "dicker", weil CO2 massiver ist als N2 oder O2.

Wenn Sie der Atmosphäre ein schwereres Gas wie CO2 hinzufügen, erhöht sich der atmosphärische Druck, da die Gassäule über Ihnen massiver wird. Wenn ein bestimmtes Volumen schwebender Nebelmikroben massiver wäre als die Atmosphäre, die es verdrängt, könnten viele Schulter-an-Schulter dichte Mikroben den atmosphärischen Druck erhöhen. Ich schließe daraus, dass diese Mikroben nicht so massiv sind, weil sie nach Ihrer Beschreibung, wie sie herumschweben, zumindest neutral schwimmfähig zu sein scheinen - in der Masse gleich der Atmosphäre, die sie verdrängen. Ihre Anwesenheit sollte also den atmosphärischen Druck nicht erhöhen.

Eigentlich denke ich aus ein paar Gründen, dass dieser schwarze Nebel die Dinge kälter machen könnte. Die Leute streiten sich darüber, ob ein nuklearer Winter wirklich eintreten könnte – riesige schwarze Rußwolken in der Luft, die durch Brände verursacht werden, die den Planeten abkühlen.
von Verlinkung

Dieses Aerosol aus Partikeln könnte die Stratosphäre erwärmen und einen Teil des Sonnenlichts daran hindern, die Oberfläche zu erreichen, was dazu führen würde, dass die Oberflächentemperaturen drastisch sinken, und damit wird vorhergesagt, dass die Lufttemperaturen an der Oberfläche ähnlich oder kälter als eine gegebene sein würden Winter der Region über Monate bis Jahre hinweg.

Das ist ein Mechanismus, durch den der Nebel die Erde kühlt – Wärme hoch oben einfangen und verhindern, dass Licht die Erde darunter erwärmt.

Der andere Mechanismus besteht darin, dass diese kolossale Biomasse schwimmender photosynthetischer Organismen unsere Atmosphäre von den wichtigsten Treibhausgasen, die wir haben, erschöpfen würde – CO2 und H2O, die beide für die Photosynthese benötigt werden und die dieser Nebel vermutlich verschlingen wird, da es keine andere offensichtliche Kohlenstoffquelle gibt oder Wasserquelle für sie. Ohne die beiden wird es kalt.

https://www.giss.nasa.gov/research/briefs/ma_01/

Ohne natürlich vorkommende Treibhausgase würde die Durchschnittstemperatur der Erde nahe 0 °F (oder -18 °C) liegen, anstatt der viel wärmeren 59 °F (15 °C).

*harter wissenschaftlicher Begriff

Meine Gedanken genau +1

Etwas muss die Atmosphäre zirkulieren lassen, die heiße Luft, die am Boden des Nebels eingeschlossen ist, nach oben bringen, um sich abzukühlen, und die kühle Luft nach unten bringen.

Wer auch immer die Mikroben erschaffen hat, hat am Äquator eine Reihe von Vulkanen aufgebrochen. Sie erhitzen die Luft, lassen sie aufsteigen und bringen Materialien für die lebenden Mikroben in der oberen Atmosphäre nach oben.

Währenddessen erkennen die Mikroben an den Polen, dass das lokale Magnetfeld nach unten zeigt, werden weiß und sterben. Die weißen Mikroben reflektieren viel Sonnenlicht von den Polen, wodurch die Luft viel kälter wird. Die kühle Luft sinkt, bewegt sich langsam zum Äquator und kühlt dabei das Land ab.

Dies macht die Pole zur gastfreundlichsten Region der Erde, da die große Menge an herunterfallenden Mikroben und die kühle Luft sie zu einem idealen Ort zum Leben machen.

Beachten Sie, dass die Vulkane auch Schwefeldioxid ausstoßen, das das Sonnenlicht reflektiert.

Es gibt drei Arten von Ereignissen, die ähnlich, aber nicht identisch sind und von denen gesagt wird, dass sie die Temperatur senken, wenn sie auftreten. Einschlagwinter , nuklearer Winter und vulkanischer Winter . Gemeinsam ist ihnen, dass in allen drei Fällen zumindest teilweise Partikel in die obere Atmosphäre injiziert werden. Und das würde auch für das in der Frage beschriebene Szenario gelten.

Darauf aufbauend würde ich die These aufstellen, dass die Mikroorganismen in der oberen Atmosphäre das Sonnenlicht blockieren und dadurch auch die Temperatur senken würden.

Aber:

Biologische Zersetzung erzeugt Wärme, und wenn sie in ausreichend großem Umfang stattfindet, kann sie die Temperatursenkung durch den künstlichen Winter ausgleichen.

Wie kann das funktionieren?

Bestimmte Mikroben werden in das Ökosystem der Erde eingeführt. Sie sind leicht genug, um zu schweben, wenn Sie sich fortpflanzen, werden aber mit der Zeit schwerer, wenn sie sich fortpflanzen. Die alte Mikrobe beginnt nach unten zu driften, setzt ihre Samen frei und stirbt.

Nach einiger Zeit bilden die Mikroben, die keine natürlichen Feinde haben und eine hohe Vermehrung haben, einen Nebel, der die ganze Erde bedeckt. Die Temperatur steigt in der oberen Atmosphäre und sinkt an der Oberfläche (wie es in einem vulkanischen Winter der Fall wäre). Die erhöhte Temperatur beschleunigt das Wachstum der Mikroben, aber der Lichtmangel unter den oberen Nebelbereichen beschleunigt auch das Absterben der reifen Mikroben.

Die toten Mikroben setzen sich zunehmend ab und bilden überall dort, wo sie sich aufgrund von Windströmungen ansammeln, Komposthaufen. Dort zersetzen sie sich in einer exothermen Reaktion, die nach einiger Zeit die Bodentemperatur wieder auf ähnliche Werte wie vor dem Eintrag der Mikroben ansteigen lässt.

Ein solches Szenario wäre immer kurz davor, zu einer planetenweiten Todeszone zu werden . Aber die fortschrittliche Intelligenz, die die Mikroben überhaupt entwickelt hat, würde das doch sicher verhindern, oder?

Ich bin mir nicht sicher, ob die Zitate über die verschiedenen Arten künstlicher Winter und die über die durch Zersetzung organischer Stoffe erzeugte Wärme ausreichen, dass diese Antwort zum Thema gehört, aber ich denke, sie gibt einen Überblick, wie ein solches Szenario funktionieren könnte.

Sie machen die Organismen nicht nur zu einer sehr leistungsfähigen Photosynthese (die den Planeten kühlen würde), sondern auch zu anderen, die "Thermosynthese" verwenden, um Wärme in der hohen Atmosphäre direkt in Energie umzuwandeln.

Ordentliche Antwort, aber Sie benötigen Mathematik, um sie zu untermauern.
Gibt es irgendeine Mathematik – abgesehen von einer Supercomputer-Simulation – die diese Frage beantworten könnte?
@RonJohn Grundlegende Thermodynamik kann eine anständige Figur abgeben

Wie kann ich verhindern, dass sich unsere Welt in ein venusianisches Höllenloch verwandelt?

Du kannst nicht immer bekommen, was du willst.

Probleme mit Ihrem Szenario:

  1. Schwarzer Nebel absorbiert Wärme, aber
  2. Photosynthese benötigt grüne Pflanzen.
  3. Was hält lebendigen „Nebel“ in der Atmosphäre, lässt aber toten „Nebel“ sinken?

Nicht einmal ein dichter grüner Nebel würde funktionieren, denn – schneller als Sie denken – wird das gesamte Licht absorbiert und es werden keine Photonen mehr übrig sein, um die Photosynthese auf den unteren Ebenen anzutreiben.

Korrigieren Sie mich, wenn ich falsch liege, aber Pflanzen müssen nicht grün sein, um Photosynthese zu betreiben, richtig? Grünes Chlorophyll ist zufälligerweise besonders gut für die Wellenlängen des Lichts geeignet, die unsere Sonne erzeugt, und ein schnelles Googlen sagt mir, dass es Pflanzen gibt, die rein schwarz sind. Auf niedrigeren Ebenen sollte tatsächlich kein Sonnenlicht vorhanden sein; nur die Oberseite ist photosynthetisch aktiv.