இன்று நம் வளிமண்டலம் 78% நைட்ரஜன், 21% ஆக்சிஜன், 1% ஆர்கான், 0.03% கார்பன்-டை-ஆக்ஸைடு, சிறிதளவு நீராவியைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால், பூமியின் தொடக்கக் காலங்களில் இந்தக் கலவை இவ்வாறு இருக்கவில்லை. மனித வாழ்க்கைக்கு இன்று அத்தியாவசியமான இந்த வாயுக்கள், கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகளாக நீண்ட புவியியல், உயிரியல் பரிணாம வளர்ச்சியின் விளைவாக உருவாகியுள்ளன.
மனிதனின் வாழ்க்கைப் பருவங்களைப்போல, பூமியின் வளிமண்டலமும் மூன்று தனித்த கட்டங்களில் வளர்ச்சி பெற்றது. முதலாவது, ‘பண்டைய வளிமண்டலம்’. சூரியனைச் சுற்றியிருந்த வாயு மற்றும் தூசுத் தட்டிலிருந்து (Solar Nebula) பூமி உருண்டு திரண்டு திரட்சி பெற்றபோது ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் போன்ற வாயுக்கள் மட்டுமே பெருமளவில் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் இருந்தன.
அந்தக் காலத்தில் பூமி மிகவும் சூடாக இருந்ததால், வேகமாகச் சென்று கொண்டிருந்த வாயுக்களைப் பூமியால் ஈர்ப்பு விசையைக் கொண்டு பிடித்து வைத்துக்கொள்ள முடியவில்லை. எனவே, அவை பெரும்பாலும் விண்வெளியில் சிதறிப்போயின. எனவேதான் நம் வளிமண்டலத்தில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் வாயுக்கள் பெருமளவில் இல்லை.
காலப்போக்கில் பூமி குளிர்ச்சி அடைந்து, அதன் மேலோடு உருவாகத் தொடங்கியபோது, கணக்கற்ற எரிமலைகள் வெடித்தன. இதைத் தொடர்ந்து, இரண்டாம் கட்ட வளிமண்டலம் உருவானது. இந்த எரிமலைகள் உமிழ்ந்த வாயுக்கள் வளிமண்டலத்தில் சென்று சேர்ந்தன.
இந்த நிகழ்வை ‘வாயு வெளியேற்றம்’ (Volcanic Outgassing) என்பார்கள். இந்த நிகழ்வின் மூலம் பூமியின் உள்ளகத்தி லிருந்து புதிய வாயுக்கள் வெளியேறின. இந்த இரண்டாம் வளிமண்டலத்தின் கலவையில் நீராவி (H2O), கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2), நைட்ரஜன் (N2), அமோனியா (NH3),
மீத்தேன் (CH4) மற்றும் சல்பர் வாயுக்கள் கலந்திருந்தன.
பூமி மேலும் குளிர்ச்சியடைந்தபோது, நீராவி சேர்ந்து பெருங்கடல்களாக உருவாயிற்று. இந்தப் பெருங்கடல்கள் வளிமண்டலத்தில் இருந்த பெரும்பகுதி கார்பன் டைஆக்சைடைக் கரைத்து, பாறைகளில் சேமிக்கும் செயல்முறையைத் தொடங்கின. இதனால் நைட்ரஜன் வாயு அதிகரித்து முதன்மை நிலைக்கு வந்தது.
மூன்றாவது மற்றும் இறுதிக் கட்டமாக, உயிரினங்களின் பரிணாமம் வளிமண்டலத்தில் புரட்சிகர மாற்றத்தை ஏற்படுத்தியது. சுமார் 270 கோடி ஆண்டுகளுக்கு முன்பு, சயனோபாக்டீரியா (Cyanobacteria) போன்ற ஒளிச்சேர்க்கை செய்யக்கூடிய நுண்ணுயிரிகள் தோன்றின. இவை சூரிய ஒளியைப் பயன்படுத்தி நீர், கார்பன் டைஆக்சைடிலிருந்து உணவு தயாரிக்கும்போது, துணைப் பொருளாக ஆக்சிஜனை வெளியேற்றத் தொடங்கின.
இந்த ‘மீ ஆக்சிஜன் உருவாக்கம்’ தொடக்கத்தில் இருந்த இரும்புச் சேர்மங்களுடன் வினைபுரிந்து, பட்டை இரும்பு உருவாக்கங்கள் (Banded Iron Formations) என்கிற தனித்துவமான பாறைகளை உருவாக்கின.
இத்தகைய பாறைகள் சுமார் 18-25 கோடி ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு உருவாகவில்லை என்பதே, அந்தக் காலத்தில் ஆக்சிஜன் செறிவு திடீரென அதிகரித்ததற்கான முக்கியப் புவியியல் சான்று.
இந்தப் ‘பெரும் ஆக்சிஜனேற்ற நிகழ்வு’ (Great Oxygenation Event) வளிமண்டலத்தை முற்றிலும் மாற்றி அமைத்தது. வளிமண்டலத்தில் இருந்த அமோனியா சூரிய ஒளியில் சிதைந்து, மீதமுள்ள நைட்ரஜன் தங்கியது. தாவரங்கள் கார்பன் டைஆக்சைடை எடுத்து ஆக்சிஜனைத் தரவும், உயிரினங்கள் ஆக்சிஜனை எடுத்து கார்பன் டைஆக்சைடைத் தரவும் ஒரு சமநிலை உருவானது. இதுவே நமது தற்கால வளிமண்டலத்தின் அடித்தளம்.
சயனோபாக்டீரியா உருவான பின்னர் பூமியின் வளி மண்டலம் புரட்சிகர மாற்றத்தைச் சந்தித்ததுபோல, நவீன இயந்திர உற்பத்தி உருவாகத் தொடங்கிய பின்னர், மனித செயல்பாடுகளில் பூமியின் வளிமண்டலம் பெருமளவு மாற்றம் பெற்று வருகிறது.
எடுத்துக்காட்டாக, கடந்த இருநூறு ஆண்டுகளில் கார்பன் டைஆக்சைடு அளவு சுமார் 50 சதவீதம் அதிகரித்துள்ளது. மீத்தேன் அளவு இருமடங்காகவும் நைட்ரஸ் ஆக்சைடு அளவு சுமார் 20 சதவீதமும் கூடியுள்ளது. இதன் காரணமாக பூமியின் சராசரி வெப்பநிலை உயர்ந்து வருகிறது. இதைத்தான் புவி வெப்பமடைதல் என்கிறோம்.
(அறிவோம்)
- tvv123@gmail.com