Wie würde eine viel kleinere Wärmekapazität des Wassers das Leben auf der Erde beeinflussen?

Wasser ist mit seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften die Basis aller Lebewesen auf der Erde.

Wasser hat eine ziemlich hohe spezifische Wärmekapazität von 4,184 J/gC, was an sich einen großen Einfluss auf das Erdklima und die Wärmeregulation aller Arten von Lebewesen hat. Was würde passieren, wenn Wasser eine viel geringere spezifische Wärmekapazität hätte, wie zB Quecksilber 0,14 J/gC.

Ich kann voraussehen, dass das Schwitzen unglaublich weniger effizient ist, und ähnlich wie in Wüsten würden die Ozeane tagsüber brennend heiß sein und nachts vielleicht zufrieren, was möglicherweise das Leben an der Oberfläche töten oder sie zwingen würde, sich anzupassen. Vielleicht würden Bäume explodieren, wenn Wasser gefriert und sich in ihren Kapillaren ausdehnt.

Diese Veränderung geschieht vorübergehend aus einem unbekannten Grund in der Neuzeit, das heißt jetzt.

Was wären die drastischsten Folgen von Wasser mit geringer Wärmekapazität für das Leben auf der Erde und zu welchem ​​Zustand würde sich das Leben auf der Erde entwickeln?

Willkommen beim Weltenbau. Sie stellen eine offene, hypothetische Frage: „Was wäre, wenn ______ passiert wäre?“ In unserem Hilfecenter wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Fragen vermieden werden sollten. Bitte bearbeiten Sie es so, dass es unseren Standards entspricht.

Antworten (1)

Massive (nahezu) sofortige Katastrophe in der Biosphäre

Die Ozeane sind eine riesige thermische Masse, die tagsüber Sonnenstrahlung absorbiert und nachts wieder abgibt. Sie mildern das Klima und beeinflussen maßgeblich das Wetter in Küstenregionen. Durch Sonneneinstrahlung kochendes Wasser von der Meeresoberfläche bildet einen wichtigen und entscheidenden Teil des Wasserkreislaufs.

Die Oberflächentemperaturen der Ozeane variieren je nach Tages- und Jahreszeitenzyklus in einigen Gebieten um bis zu 30 Grad. Die Größe dieser Temperaturschwankung hängt stark von der spezifischen Wärmekapazität des Wassers ab. Eine Reduzierung dieser Konstante um den Faktor 30 bedeutet, dass die gleiche Menge an Sonneneinstrahlung das Wasser stärker erwärmt. Viel mehr . Erwarten Sie, dass die Wassertemperaturen im Sommer in einer Vielzahl von äquatorialen Breiten 90 ° C + und auf dem größten Teil des Planeten 40 ° C + erreichen. Nahezu alle Wasserlebewesen werden sich aus Umweltgründen für solche Bedingungen ungeeignet und ohne Migrationspfad zu einem kühleren Ort wiederfinden, daher ein nahezu vollständiger Zusammenbruch der Meeresbiosphäre innerhalb eines Sternenjahres.

Der totale Zusammenbruch der marinen Biosphäre wird nahe herbeiführentotaler Zusammenbruch des Ökosystems an Land, aber die meisten höheren Tiere werden bereits tot sein. Alle warmblütigen Tiere verlassen sich auf ihr Gefäßsystem, um Wärme von ihren inneren Organen an ihre Oberfläche zu übertragen, wo sie abgestrahlt werden kann. Da Sie die Verdampfungsenthalpie von Wasser nicht geändert haben, hat sich die Energie, die von einem als Schweiß verdampfenden Wassermolekül entfernt wird, nicht geändert, und so ist das Schwitzen tatsächlich immer noch so effektiv wie zuvor. Damit jedoch das gleiche Blutvolumen die gleiche Energie vom Kern zur Oberfläche transportiert, während es mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit fließt, würde das Blut eine 30-mal höhere Temperatur als zuvor erreichen, was beides unmöglich ist (da wir das nicht haben). viel Temperaturspielraum, bevor das Wasser den Siedepunkt erreicht) und in jedem Fall sofort tödlich.

Pflanzen und kaltblütige Tiere würden nicht sofort an diesen Auswirkungen sterben, aber kaltblütige Tiere müssen immer noch trinken, und an den meisten Orten der Erde wäre das stehende Wasser den größten Teil des Tages gefährlich heiß. Einige könnten jedoch eine neue evolutionäre Nische finden.

Obwohl Sie die Verdampfungsenthalpie nicht beeinflusst haben, die den Großteil der Energiekosten ausmacht, wenn ein Mol Wasser von 25 °C in Dampf umgewandelt wird, reduziert die Änderung diese Gesamtkosten um etwa 12 %. In dem fein ausbalancierten System des globalen Temperaturmanagements ist dies wahrscheinlich katastrophal und führt zu einem massiven Anstieg des Wasserdampfs in der Atmosphäre. Zusammen mit dem totalen Zusammenbruch der polaren Eisschilde aufgrund wärmerer Ozeane würde dies wahrscheinlich einen unkontrollierbaren Treibhauseffekt auslösen, der die Umwelt für die wenigen verbleibenden Lebensformen sehr unwirtlich machen würde.