Karbon predstavlja geološki period u kojem su nastale ogromne šume i močvare, čiji su ostaci vremenom stvorili najveće rezerve uglja na Zemlji. Ove praistorijske džungle, ispunjene biljkama veličine današnjih stabala i paprati, oblikovale su čitav ekosistem koji je postavio temelje za industrijsku budućnost čovečanstva. Upravo iz uglja nastalog u karbonu, ljudi su vekovima dobijali energiju za grejanje, kovanje metala i pokretanje parnih mašina.
Period karbona obeležila je topla i vlažna klima, kao i izuzetno visok nivo kiseonika u atmosferi, zbog čega su tada živeli džinovski insekti i vodozemci. Karbon je trajao od pre oko 359 do 299 miliona godina, a njegovi fosilni zapisi otkrivaju kako su se formirali prirodni resursi koji i danas imaju ogroman značaj.
| Period | Vremenski okvir (miliona godina) | Najvažnija zbivanja |
|---|---|---|
| Devon | 419 – 359 | „Doba riba“ – izuzetna raznovrsnost morskog života: placodermi (oklopljene ribe), prve ajkule i kostoribe. Ribe sa režnjevitim perajima razvijaju unutrašnju koštanu strukturu koja vodi ka nastanku udova. Pojavljuju se prvi tetrapodi – rani vodozemci koji povremeno izlaze na kopno. Na kopnu rastu prve šume sa drvenastim biljkama poput likopodija, a javljaju se i prvi pravi insekti. Na kraju perioda dolazi do masovnog izumiranja koje pogađa pre svega morske ekosisteme. |
| Karbon | 359 – 299 | Period velikih šuma paprati, preslica i likopodija, koje stvaraju ogromna ležišta uglja. Atmosfera bogata kiseonikom omogućava pojavu gigantskih insekata poput Meganeure sa rasponom krila većim od 70 cm. U močvarama rastu stabla Lepidodendrona i Sigillarije, visoka do 40 metara, dok kolonije Calamitesa podsećaju na današnje bambusove šume. Vodozemci postaju raznovrsniji, a pojavljuju se i prvi pravi reptili zahvaljujući evoluciji jaja sa čvrstom ljuskom, što omogućava nezavisniji život na kopnu. Karbonizacija biljne mase dovodi do formiranja slojeva lignita, kamenog uglja i antracita. Na kraju perioda dolazi do zahlađenja i početka ledenih doba. |
| Perm | 299 – 252 | Kopneni ekosistemi postaju raznovrsniji, reptili se šire i zauzimaju dominantne ekološke niše. U morima se razvijaju različite vrste riba i morskih beskičmenjaka. Klima postaje suvlja, što dovodi do povlačenja močvara i smanjenja šumskih ekosistema. Na kraju perma dolazi do najvećeg masovnog izumiranja u istoriji Zemlje, kada nestaje oko 90% morskih i 70% kopnenih vrsta. |
Kakve su bile džungle karbona?
Džungle karbona izgledale su kao potpuno drugačiji svet u poređenju sa današnjim šumama. Tlo su prekrivale guste močvare i plitke reke, a vegetacija je rasla u neverovatnoj visini i gustoći. Lepidodendron i Sigillaria, stabla nalik ogromnim čempresima, imala su šuplja stabla i plitak korenov sistem, pa su često padala pri olujama i stvarala prirodne barijere u močvarama. Njihovi debeli listovi raspoređeni u spiralnim obrascima davali su šumi egzotičan izgled, potpuno stran ljudskom oku.
Pored njih, Calamites – praistorijske preslice visoke i do 20 metara – rasle su u kolonijama, poput bambusovih šuma. Niži sprat šume činile su razne vrste paprati, od kojih su neke bile visoke kao današnja stabla, a druge su rasle u gustim tepisima po tlu. Cveta nije bilo, jer su biljke još uvek koristile spore za razmnožavanje. To je značilo da su tokom određenih sezona ogromne količine spora ispunjavale vazduh, pa bi današnji posmatrač imao utisak da šuma stalno „puši“ poput vulkana.
Stalna vlaga i močvarna tla davali su šumi miris na trulež i zemlju, a oblak spora i vlage verovatno je činio vazduh težim i gušćim. U takvom okruženju rasle su biljke sa neverovatnom brzinom. Neka istraživanja sugerišu da su stabla poput Lepidodendrona dostizala punu visinu za manje od 20 godina, što je neverovatna brzina za drvo. Upravo ta brza smena vegetacije bila je osnova za stvaranje slojeva biljne mase koji su kasnije postali ugalj.
Da li znate?
Tokom karbona, nivo kiseonika u atmosferi bio je čak 35% (danas oko 21%). Zbog toga su insekti poput Meganeura, džinovskog praistorijskog „vilin-konjica“, imali raspon krila i do 70 centimetara.
Kako je nastajao ugalj u karbonu?
Nastanak uglja u karbonu bio je dug i složen proces, koji se odvijao tokom miliona godina. Kada bi stabla pala u močvaru, voda je prekrivala njihove ostatke i sprečavala potpuno raspadanje. Zbog nedostatka mikroorganizama koji bi mogli razgraditi lignin i celulozu, mrtvi delovi biljaka gomilali su se i formirali slojeve treseta. Ovi slojevi su se s vremenom prekrivali muljem, peskom i glinom, stvarajući ogroman pritisak.
Pod pritiskom i temperaturom, treset se pretvarao u lignit (meki ugalj), zatim u kameni ugalj, a u najdubljim slojevima u antracit – najtvrđi i energetski najbogatiji oblik uglja. Proces se naziva karbonizacija, a može trajati desetine miliona godina.
Posebna zanimljivost karbona jeste da se tada prvi put u istoriji Zemlje stvorile masivne naslage fosilnih goriva. To je bilo moguće jer tadašnji ekosistemi nisu imali efikasne razlagače (poput današnjih gljiva), pa se organska masa „zaključavala“ u sedimentima. U suštini, karbon je period kada je planeta po prvi put počela da skladišti energiju Sunca u obliku fosilnih goriva, koja će ljudi koristiti tek mnogo kasnije.
Naučnici danas proučavaju slojeve uglja kako bi razumeli promene klime u to doba. Postoji hipoteza da je naglo smanjenje ugljen-dioksida, izazvano skladištenjem ugljenika u uglju, dovelo do globalnog zahlađenja i ledenih doba krajem karbona. Dakle, ugalj nije samo energent, već i ključni element u razumevanju klimatske istorije Zemlje.
Da li znate?
Gotovo 70% svetskih rezervi uglja potiče iz perioda karbona. Zato se ovaj period često naziva i „zlatno doba uglja“.
Koje životinje su nastanjivale karbon?
Životinjski svet karbona bio je podjednako fascinantan kao i biljni. Visok nivo kiseonika u atmosferi omogućio je životinjama da rastu do veličina nezamislivih u današnjim uslovima. Najpoznatiji primer je Meganeura, džinovski praistorijski „vilin-konjic“ sa krilima širine preko pola metra. Šuma u kojoj rojevi insekata velikih kao ptice preleću močvarna stabla – prizor je koji bi današnjeg čoveka sigurno zaprepastio.
Pored insekata, u karbonu su dominirali vodozemci. Eryops, dugačak oko 2 metra, bio je jedan od glavnih predatora močvara. Sa masivnom lobanjom i snažnim zubima, lovio je ribe i manje vodozemce u plitkoj vodi. Još veći bio je Archegosaurus, koji je imao izduženo telo i krokodilski izgled.
Međutim, najveći evolucioni skok karbona dogodio se pojavom prvih reptila. Razvoj jaja sa čvrstom ljuskom značio je da životinje više nisu morale da zavise od vodenih sredina za razmnožavanje. To je otvorilo put ka osvajanju kopna i stvorilo osnovu za evoluciju dinosaurusa i sisara u narednim erama.
U podzemlju su živeli gigantski stonoge i škorpioni, dugi i preko jednog metra. Ove životinje koristile su guste šumske spratove kao zaklon i lovile manje insekte. Močvare su brujale životom, a karbon je bio svojevrsna „generalna proba“ za kasnije složenije kopnene ekosisteme.
Da li znate?
Naziv karbon potiče od latinske reči carbo, što znači „ugalj“. Još u 19. veku geolozi su primetili da slojevi ovog perioda sadrže najveće naslage ovog fosilnog goriva.
Zašto je karbon važan za današnji svet?
Bez uglja iz karbona, industrijska revolucija verovatno ne bi izgledala isto. Ugalj je bio osnovni energent koji je pokretao parne mašine, železnice i fabrike. On je obezbedio jeftinu i pouzdanu energiju, što je ubrzalo razvoj društva, ali je istovremeno otvorilo put ka problemima zagađenja i klimatskim promenama.
Danas naučnici proučavaju karbon ne samo da bi razumeli poreklo fosilnih goriva, već i da bi dobili uvid u klimatske promene. Ogromne količine ugljenika zarobljene u sedimentima tog doba pomogle su da se planeta ohladi, a proučavanje tog procesa daje važne lekcije za današnji svet, gde ljudi svojim aktivnostima ponovo oslobađaju taj ugljenik u atmosferu.
Kakva je ostavština džungli karbona?
Džungle karbona oblikovale su našu planetu na dva načina: ekološki i civilizacijski. Ekološki, jer su promenile sastav atmosfere, podigle nivo kiseonika i omogućile evoluciju novih oblika života. Civilizacijski, jer su ostavile resurse koji su ljudima omogućili tehnološki skok i prelazak iz agrarnog u industrijsko društvo.
Iako danas ugalj polako gubi značaj pred obnovljivim izvorima energije, njegov istorijski doprinos ostaje neizbrisiv. Šume koje su nestale pre 300 miliona godina i dalje greju naše domove, pokreću elektrane i podsećaju da priroda oblikuje resurse mnogo pre nego što čovek nauči da ih koristi.
U dvanaestom tekstu feljtona „Kako je nastajala Zemlja – Vremenska skala života“ stižemo u perm, poslednji period paleozoika, kada se kopno potpuno spojilo u jedan ogromni superkontinent – Pangeu. Pod vladavinom suve i oštre klime razvijali su se prvi pravi gmizavci, a močvarni ekosistemi karbona polako su nestajali. Na prostranim stepama i pustinjama dominirala su otporna stabla i životinje prilagođene surovim uslovima, dok se na kraju perma desilo najveće masovno izumiranje u istoriji Zemlje, koje je zauvek promenilo tok evolucije.
foto: wikimedia, autor: E-W, licenca: Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International
Rekonstrukcija džinovskog vilin-konjica Meganeura monyi na kružnom toku u opštini Komontri (Commentry), departman Alije (Allier) u centralnoj Francuskoj
