Hnattræn kólnun var aldrei manngerð

Umræðunni um hnattræna hlýnun er ekki lokið án þess að þekkja söguna um hnattræna kólnun. Hnattræn kólnun er ekki umræðuefni sem hrakspámenn hnattrænnar hlýnunar kæra sig um að ræða um í dag, en líkt og í tilvikinu um ósongatið, þá er hér lexía sem hægt er að læra og erum við dæmd til að endurtaka söguna ef við lærum ekki af henni.

Frá um 1940 og inn í 8. áratug síðustu aldar varð jörðin fyrir tímabili hnattrænnar kólnunar, sem margir rannsakendur síns tíma töldu vera vísir á að jörðin væri á leiðinni í næstu ‚ísöld‘. Hrakspámenn kólnunar þjáðust af sömu meini og stuðningsmenn hlýnunar þjást af í dag. Þegar allt kemur til alls, hefur nútíma loftslagsfræði sannað að þau hafa ekki vísindalegt bolmagn til að spá fyrir um skammtíma veðurmynstur á áhrifaríkan hátt, hvað þá langtíma veðurmynstur, þannig að hvernig geta þau þá spáð um upphaf stefnumarkandi hlýnunar eða kólnunar?

Nútíma rannsakendur eru algerlega meðvitaðir um þetta, eins og lýst er með þessu sjónarmiði í grein um hnattræna loftslagsbreytingu í Science American frá 2005:

Hluti af þeirri ástæðu hvers vegna stjórnvöld áttu erfitt með að styðja upphaflegu spárnar um  hnattræna hlýnun upp úr 1980, var að fjöldi vísindamanna höfðu eytt áratugnum á undan í að segja öllum nánast nákvæmlega hið gagnstæða – að ísöld væri í vændum. (How Did Humans First Alter Global Climate?, William F. Ruddiman, Scientific American, mars 2005, bls. 53).

Hnattræn kólnun var talin vera manngerð fyrir aðeins nokkrum áratugum síðan, og nú er ætlast til að treyst sé á sömu vísindi sem á að hafa sannað að hnattræn hlýnun sé einnig manngerð – hvar er röksemdin? Hið raunverulega umræðuefni er ekki hnattræn hlýnun eða hnattræn kólnun, heldur er það langtíma veðurlotur og breytingar á hitastigi. Þessar breytingar hafa verið viðvarandi í gegnum alla líftíð jarðarinnar. Spurningin er hvort mannkynið hefur þýðingamikil áhrif á framvindu hlýnunar með bruna á jarðefnaeldsneyti eða með ‚þátttöku kolefnis‘ á annan hátt. Þessi undirkafli rannsakar nokkrar raðir vísbendinga sem sýna að hnattræn hlýnun og hnattræn kólnum eru náttúrulegir og lotubundnir viðburðir, og að mannlegi þátturinn hafi engin umtalsverð áhrif.

Vonandi munu vísbendingarnar úr veðurlíkaninu varðandi uppruna veðurs, El Niño, La Niña, fellibylji, jarðskjálftaský og skara annarra veðurfyrirbrigða valda hliðrun á umræðunni um hnattræna hlýnun og kólnun. Hinn sanni uppruni þessa veðurskilyrða myndu haldast áfram óútskýrðir án skilnings á að kvikufalskenningin sé röng og án uppgötvunar á vatnsplánetulíkaninu sem jarðsviðslíkanið og veðurlíkanið byggist á.

Margir vísindamenn vita að langtíma veður jarðarinnar inniheldur sveiflur í hækkandi og lækkandi hitastigi á hnattræna vísu, þó svo að ekkert gangvirki sem veldur þeim hafa verið uppgötvuð af þeim. Gagnvirki veðurlíkansins gerir grein fyrir aðra hitauppsprettu, fyrir utan sólina, sem knýr vaskjávarma í jarðskorpunni, en áhrif þess gegna mikilvægu hlutverki í breytingum á hitastigi.

"Það er engin sannfærandi vísindaleg sönnun til"

Hnattræn hlýnun, eða loftslagsbreytingar eins og pólitíkin kýs að kalla hana, er mest umrædda umræðuefni á sviði vísinda meðal nútíma vísindastofnana. Því hefur verið þröngvað upp á almenninginn í gegnum fjölmiðla og í skólum á fyrsta áratug hinna nýju aldar, en hefur hins vegar ekki verið mikið umfjöllunarefni hér í Universal Model. Ástæðan er sú að falskenningin um hnattræna hlýnun hefur verið hrakin af æ fleiri vísindamönnum. Þetta var þó ekki tilfellið á síðasta áratug síðustu aldar, en eftir aldamót hófu þúsundir vísindamanna um allan heim, þar á meðal fjöldi loftslagsfræðinga, að sjá stórkostlega galla og uppgötva það að vísindin um manngerða hnattræna hlýnun voru gjörsamlega götótt og án staðreynda.

Síðan þá hefur undirskriftarlisti verið safnaður með rúmlega 31.000 bandarískum vísindamönnum sem trúa því að „það er engin sannfærandi vísindaleg sönnun til“ að losun mannsins á koldíoxíði sé að valda alvarlegri hlýnun jarðarinnar:

Við hvetjum ríkisstjórn Bandaríkjanna að hafna samkomulaginu um hnattræna hlýnun sem skrifuð var í Kyoto, Japan í desember 1997, ásamt öllum öðrum svipuðum tillögum. Fyrirhugaðar takmarkanir á gróðurhúsalofttegundum myndi skaða umhverfið, hindra framfarir vísinda og tækni, auk þess að skaða heilsu og velferð mannkyns.

Það er engin sannfærandi vísindaleg sönnun til um að losun mannsins á koldíoxíði, metani eða öðrum gróðurhúsalofttegundum sé að valda eða muni í fyrirsjáanlegri framtíð valda alvarlegri hlýnun á andrúmslofti jarðarinnar og truflunum á loftslagi jarðarinnar. Enn fremur eru til efnismiklar vísindalegar sannanir á því að aukning á koldíoxíði í andrúmsloftinu skapar mörg gagnleg áhrif á umhverfi plantna og dýra á jörðinni.

Því miður hefur umræðan um hnattræna hlýnun þróast úr vísindalegri í pólitíska umræðu. Reyndar hefur hinn pólitíski vinstrivængur Bandaríkjanna, þar með talið meginstraumur fjölmiðlanna, tekið afstöðu með hinni manngerðri hnattrænni hlýnun, á meðan hinn pólitíski hægrivængur hneigist til að líta á hlýnunina vera drifna af náttúrlegum orsökum. Fyrir fjölmiðla og frægt fólk eins og Al Gore er litið svo á að umræðunni sé lokið og hinir 31.000 vísindamenn verða algerlega hunsaðir á meðan margir aktívistar um hnattræna hlýnun lýsa því yfir hvað eftir annað að enginn lögmætur loftslagsfræðingur telur hnattræna hlýnun vera náttúrulegt fyrirbæri.

Á meðal nútíma vísindamanna halda því margir fram að ‚samhljómur‘ meðal samstarfsmanna sinna sé sönnun á gildi kenninga sinna. En hvar er listi þúsunda vísindamanna sem hafa sett nöfn sín á beiðni til stuðnings manngerðrar hnattrænnar hlýnunar? Árið 1989 safnaði Union of Concerned Scientists (Samband áhyggjufullra vísindamanna) saman 700 manna lista, en aðeins örfáir loftslagsfræðingar voru þar á meðal. Uppfært yfirlit af vefsíðu þeirra (www.ucsusa.org) sýnir engan lista vísindamanna, þó svo að þeir haldi því fram hann hafi vaxið í 1.700, þar á meðal hagfræðinga. Hvers konar önnur leit að hópi sem styður hnattræna hlýnun með löngum lista var árangurslaus.

Á sama tíma eru fleiri vísindamenn framleiddir árlega, eins og William Gray frá deild lofthjúpavísinda í Colorado State háskólanum, sem er ósammála hópnum sem aðhyllist hnattræna hlýnun. Gray, sem rannsakar fellibylji, segir að Obama forseta og öðrum stjórnmálamönnum skjátlast þegar þeir reyna að gefa í skyn að hnattræn hlýnun sé að valda aukningu á stormunum. Gray sagði árið 2008:

Nýkjörinn forseti Barack Obama sagði í síðustu viku að ‚stormar eru að verða sterkari með hverju fellibyljatímabili‘ (og gefur í skyn að þetta sé vegna hækkunar á CO2). Hann er að endurtaka það sem Al Gore hefur verið að segja í áraraðir og það sem hefur verið gefið í skyn af þúsundum fréttum fjölmiðla eftir eyðileggingu frá Atlandshafinu á tímabilinu 2004-2005. Skoðanakannanir hafa sýnt að hlutfallslega há prósentutala bandarískra borgara telja að manngerð hnattræn hlýnun hafi aukið á virkni fellibylja.

Já, sést hefur mikil aukning á stórum fellibyljum frá Atlandshafinu á 14 ára tímabilinu 1995-2008 (3,9 að meðaltali á ári), miðað við á 25 ára tímabili á undan 1970-1994 (1,5 á ári að meðaltali). En hefur aukning á CO2 á nokkurn hátt verið ábyrgt fyrir hina nýlegu uppsveiflu á fellibyljum frá Atlandshafinu síðan 1995?

Ég ásamt fjölda samstarfsmanna minna telja að þessi mikla aukning á stórum fellibyljum á Atlandshafinu sé fyrst og fremst vegna fjöláratuga aukningar á varma-seltu-hringrás Atlandshafsins (THC) sem er knúin af sveiflum í seltu Atlandshafsins. Þessar fjöláratugabreytingar í Atlandshafinu hafa einnig verið kallaðar fjöláratugasveiflur Atlandshafsins (AMO). Þessar aukningar orsakast ekki af hnattrænu yfirborðshitastigi né af aukningu á CO2.

Jafnvel þó að yfirborðshitastig hefur hækkað á síðustu öld og á síðastliðnum 30 árum, þá eru nú margar athugunarrannsóknir sem benda til þess að það hafa ekki verið nein langtíma aukning á tíðni fellibylja né á styrk hitabeltisstorma á neins af vatnasviðum heimsins. (Heimasíða Gallups).

Þótt undarlegt megi virðast og jafnvel þótt tugþúsundir vísindamanna halda áfram að segja á mjög afdráttarlausan hátt að ríkisstjórnir ættu ekki að reyna að stjórna vísindum um hnattræna hlýnun, þá hafa ríkisstjórnir heimsins haldið áfram að koma á sköttum tengda hnattræna hlýnun með því að gefa út strangar reglugerðir á veitufyrirtæki og á önnur tengd fyrirtæki. Þessi fyrirtæki rétta þessa huldu skatta einfaldlega áfram á viðskiptavini sína með hærri verð.

Til eru bókstaflega þúsundir vefsíða sem fjalla um þá staðreynd að hnattræn hlýnun sé náttúrulegt fyrirbrigði. Næstu færslur munu aðeins eiga við sumt af því fjölbreytta umfjöllunarefni, en einkum þá við þann einstaka skilning sem tengist veðurlíkaninu. Fyrir þá sem langar að rýna í hlutlægar upplýsingar um hnattræna hlýnun, þá fylgir hér listi yfir vefsíður um vísindalega hnattræna hlýnun.

Colorado State University

Science and Public Policy Institute

Cato Institute

CO2 Science

Falskenningin um hnattræna hlýnun

Hvaða annað vísindalega umræðuefni hefur ollið eins miklum glundroða og umræðu eins og hnattræn hlýnun hefur gert? Ef ‚nútíma vísindin‘ á bak við viðfangsefnið um hnattræna hlýnun eru svo ótvíræð, hvers vegna eru þá svo margir að draga þau í efa?

Þessi undirkafli mun sýna að vísindalega viðhorfið gagnvart hinni svokallaðri manngerðri hlýnun jarðarinnar hefur breyst. Þegar æ fleiri rannsóknir koma í ljós, verða langtíma hnattræn hlýnun og kólnun greinilegri. Fjallað verður um koldíoxíð og hækkun sjávarmáls, ásamt þann einstaka skilning sem aðeins fæst með UM viðmiði. Að lokum ættum við að geta svarað því hvort það hafi verið þess virði að stíga upp á moldvörpuhaug hnattrænar hlýnunar.

Falskenningin um hnattræna hlýnun af manna völdum skilgreind

Kenningin um hnattræna hlýnun, eins og svo margar aðrar kenningar nútíma vísinda, blandar saman sannleik og rangfærslur. Það getur verið erfitt að sía út sannleikann, en með veðurlíkaninu höfum við ný verkfæri sem auðvelda okkur fyrir. Breytingar á hnattrænu hitastigi, hvort sem það er hlýnun eða kólnum, hefur átt sér stað síðan jörðin myndaðist í upphafi. Núverandi kenning um hnattræna hlýnun felur í sér að gert sé ráð fyrir að mannkynið hafi einhvern veginn haft áhrif á veðrið nægilega mikið til að valda hnattrænni hlýnun. Hrakspámenn um hnattræna hlýnun halda því fram að þróun hlýnunar sé af manna völdum, á meðan aðrir vísindamenn eru ósammála. Umræðan snýst um spurninguna um hvort þetta sé satt eða ekki, þó svo að þröngsýnir einstaklingar og stjórnmálamenn lýsa því yfir að „umræðunni sé lokið“:

Aftur á móti er skýrsla IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – Milliríkja pallborðsumræðuhópur um loftslagsbreytingar) frá 2007 ekki svo viss:

‚Flest hinna athugaðra hækkana á hnattrænu hitastigi síðan á miðri 20. öld er mjög líklega vegna mældrar hækkunar í manngerðum gróðurhúsalofttegundum.‘ (IPCC Fourth Assessment Report).

Jafnvel IPCC, sem er stofnun sem rekin er af talsmönnum hnattrænnar hlýnunar, getur aðeins sagt að hnattræn hlýnun sé „mjög líklega“ ollin af gjörðum manna. Umræðunni er langt frá því að vera lokið vegna þess að þessi vísindi hafa ekki staðist stöðlun allsherjar vísindalegrar aðferðarinnar. Svo lengi sem samanburðarnákvæmi getur ekki sýnt fram á koldíoxíð af manna völdum sé að valda hlýnun jarðar, þá mun umræðunni haldið áfram. Að sjálfsögðu væri það rökrétt fyrir vísindamenn sem halda því fram að vita hvernig heimurinn er að hlýna, að þeir skilji fyrst hvernig veður í raun virkar.

Eins og í öllum vísindalegum sannleik, verður „sannleikurinn“ í heimildarmynd Al Gore frá 2006 An Inconvenient Truth, að standast tímans próf. Til allrar óhamingju fyrir slíka eins og Gore, sem hafa gefið út skoðun sína á manngerðri hnattrænni hlýnun, hefur tíminn ekki eflt þeirra hlið umræðunnar. Á hverju ári efast æ fleiri vísindamenn um þá yfirlýsingu að maðurinn sé ábyrgur fyrir hlýnun á síðustu árum. Internetið er nú yfirfullt með þeim „óþægilega sannleik“ um heimildarmynd Gore. Sjá 35 Invonvenient Truths sem dæmi.

Flest okkar líta á náttúruna sem eitthvað fallegt og eru sammála um að heimurinn sem við búum í er stórkostlegur staður sem ætti að vernda og varðveita fyrir komandi kynslóðir. Margt fólk með góðum ásetningi finnst það færa sér hamingju og fullnægju að vera virk í stærri málstaði, og fyrir suma uppfyllir umhverfið þessa þörf. Til eru ‚öfgamenn‘ í umhverfismálum sem tekst að ná sínu fram, eins og að banna byggingu nýrra kjarnorkuvera í Bandaríkjunum, en þetta fólk er mjög fámennt í samanburði við meirihlutann sem vill yfirvegaða nálgun í umhverfismálum. Það munu alltaf vera margar hliðar á því, hver sú yfirvegaða nálgun eigi að vera, en hins vegar er hin manngerða, uppblásna hrakspámennskan um hlýnun jarðar og tilsvarandi lausnir á borð við ‚þak og skipti‘ allt annað en yfirvegaðar. Hnattræn hlýnun er orðið ein af þeim málstöðum sem margur góður ásetningur er með háreysti um og ættum við að hrósa þeim sem sækjast eftir að gera gott og gera plánetuna okkar að betri stað til að búa á.

Hins vegar gildir einu hversu góður ásetningur einhvers er, ef þeim skjátlast eða ef þeir valda skaða. Eins og Universal Model heldur áfram að benda á, þá eru nútíma vísindi, þar með talið veðurfræðin, í myrkum tímum. Til að komast út úr þeirri stöðu, þá þurfa loftslagsfræðingar að aðlaga kenningum sínum að hinu ný uppgötvuðum sannleik veðurlíkansins. Hversu stórar þessar aðlaganir munu verða, veltur að vissu leyti á því hversu „vissir“ þeir eru á því að mannlegar athafnir eru orsakir hlýnunar jarðar.

Úr grein í Scientific American frá 2007, með fyrirsögnina The Physical Science Behind CLITMATE CHANGE (Náttúruvísindin á bak við LOFTSLAGSBREYTINGAR):

Hvers vegna eru loftslagsfræðingar svo handvissir um að mannlegar athafnir eru að hlýja jörðina á hættulegan hátt? (The Physical Science Behind CLITMATE CHANGE,  William Collins og fleiri, Scientific American, ágúst 2007, bls. 64).

Við getum svarað þessari spurningu með eigin grundvallar spurningu:

Hinir „handvissu“ loftslagsfræðingar halda áfram og viðurkenna að sum af „helstu lykilatriðum loftslagsferlanna eru miður vel skildir“:

Að nota mörg líkön hjálpar til að ákvarða áhrif óvissunnar í mismunandi loftslagsferlum á sviði líkanahermunar. Þó svo að sumir ferlar eru vel skildir og vel lýstir með eðlisfræðijöfnum (loft- og hafstraumar eða dreifing sólarljóss og varma til dæmis), þá eru sum af helstu lykilatriðum loftslagsferlanna miður vel skildir, eins og ský, hringiður hafsins og útgufun plantna. (The Physical Science Behind CLITMATE CHANGE,  William Collins og fleiri, Scientific American, ágúst 2007, bls. 69).

Upphitun jarðarinnar, sem gert er ráð fyrir að sé bara sólin, á að vera „vel skilið“. En þar liggur meginástæða misskilningsins um hnattræna hlýnun. Þetta er dæmigert um það sem gerist: við höldum að við vitum nú þegar og það blindar okkur frá því að finna sannleikann. Án þekkingar á fyrsta og öðru lögmáli veðurs, sem útskýrir aðra hitauppsprettu jarðarinnar – vaþrývarma – hvernig eiga loftslagsfræðingar að geta sett upp líkan af veðri jarðarinnar á réttan hátt? Eða hvernig geta þeir vitað hvort „mannlegar athafnir séu að hlýja jörðina á hættulegan hátt?“ Sannleikurinn um manngerða hnattræna hlýnun getur aðeins komið frá vísindum sem útskýra á einfaldan og skýran hátt hvernig og hvers vegna loftslagsferli virka eins og þau gera. Jafnvel þeim sem hafa góðan ásetning og reyna að sannfæra almenning um manngerða hnattræna hlýnun, munu að lokum skjátlast hrapallega.

Skoðunarkönnunin Top Priorities for 2009 setti hnattræna hlýnun neðst á 20-liða listann fyrir Bandaríkin. Annarsstaðar gaf Gallup skoðunarkönnun 2007-2008 að „…meira en þriðjungur af íbúum jarðarinnar hefur aldrei heyrt um hnattræna hlýnun.“

Ef plánetan er að verða fyrir þýðingarmikilli hlýnun síðastliðna áratugi, hvers vegna eru ekki allir að finna fyrir því og hvers vegna eru þeir ekki að tala um það? Er fólk virkilega áhugalaust, eða trúir það að ‚vísindi‘ hnattrænnar hlýnunar sé pólitískt peningaplokk sem stjórnast af þeim sem leitast eftir að græða peninga með huldum ‚orkusköttum‘?

Í einni mjög vinsælli og vel dreifðri heimildarmynd var hugmyndin um hnattræna loftslagsbreytingu sett fram af varaforseta Bandaríkjanna Al Gore í myndinni frá 2006 An Inconvenient Truth. Síðar vann Gore óskarsverðlaun fyrir þessa mynd, jafnvel þó að myndin hafi verið full af ógrundvölluðum og hlutdrægum gögnum, sem í mörgum tilfellum voru algerlega skálduð. Þó að kynning hans hafi verið góð, þá var hinn undirliggjandi óþægilegi sannleikur í heimildarmyndinni um hnattræna hlýnun sá, að hann tapaði forsetakosningunum árið 2000. Þegar maður sýnir fleiri myndir af sjálfum sér og lífi sínu heldur en áreiðanlegar vísindalegar sannanir á hnattræna hlýnun af manna völdum, þá er erfitt að sjá ekki að hinn raunverulegi óþægilegi sannleikur snerist ekki um plánetuna, heldur um Al Gore. Ef til vill höfðu þeir sem studdu hann meiri áhuga á að hljóta næsta rannsóknarstyrk en á vísindalegum sannleik.

Fyrsta UM tilraunin til að búa til steingervinga

Árið 1997 voru nokkrir þættir steinrunaferlisins orðnir þekktir. Margir staðir þar sem steingervingar hafa fundist hafa verið rannsakaðir og það varð ljóst að flestir steingervingar lágu í lituðu leirseti sem virtist ekki hafa neina þekktan uppruna á yfirborðinu í umliggjandi landslaginu. Að lokum var ljóst að litaða leirsetið hafði komið úr gosbrunnum. Þetta var set sem barst úr iðrum jarðar í útrennsli flóðvatna sem eitt sinn þakti gjörvallt yfirborð jarðarinnar. Sá viðburður hafði gersamlega breytt jarðskorpunni og það á aðeins skömmum tíma. Það finnast steingervingar á hæstu fjöllum, þannig að dýpt vatnsins sem hlaut að hafa verið nógu djúpt til að þekja fjöllin, var reiknuð sem gat myndað þann nauðsynlega þrýsting fyrir steinruna.

Háþrýstiofn (þrýstiketill) var keyptur, ásamt tæki sem gat búið til allt að 20.000 psi þrýsting innan í háþrýstiofninum. Þrýstikatlarnir voru pípur úr ryðfríu stáli með sérstaka vélunna enda til að leyfa þeim að haldast lokuðum undir háum þrýstingi og sem hægt var að taka í sundur á ný. Upphaflega (1997) var nákvæma uppskriftin til að búa til steingervinga ekki þekkt. Lítill trjábútur var skorinn til og settur í þrýstiketilinn ásamt vatni og lituðum leir sem náttúrulegir steingervingar fundust í. Undirbúningstilraunir fólu í sér nokkrar breytur: þrýstingur, leirset, sandset og mismunandi gerðir vatns voru prófuð, en án árangurs. Engan steinruna var að sjá. Greinilega vantaði í tilraunir okkar mikilvægt íblendi eða eðlisfræðilega kennistærð en rannsóknir og tilraunir í áraraðir höfðu ekki afhjúpað svörin sem vonast var eftir. Hugmyndirnar voru settar „á hilluna“, bæði bókstaflega og í höfðinu en bíða þurfti eftir skilningi sem myndi leyfa frekari tilraunir.

Það liðu tvö ár þegar ný viðbót við uppskriftina af steingervingum kom í ljós. Það var orka. Á þeim tíma virtist orkan vera ‚segulsvið‘ jarðarinnar (jarðsviðið sem talað er um í kafla 9.6 var enn ekki uppgötvað). Á því ári voru gerðar 100 eða fleiri nýjar tilraunir að gerð steingervða trjáa, nú með rafmagni sem streymdi í gegnum háþrýstiofninn, aftur með mismunandi breytur – en enn enginn steinruni. Tilraunin var sett á hilluna á ný.

En svo í febrúar 2000 varð alger viðmiðunarbreyting. Þýskur steindasali var að selja manngerða kvars steina í Tucson steina- og gimsteinasýningunni. Þetta var í fysta sinn sem við sáum slíka tegund af manngerðum kristalli. Samstundis varð okkur ljóst að ferlið sem notað var til að búa til smíðaða kvars kristalla sé lykillinn sem vantaði. Mælt var með bókinni eftir Kurt Nassau, Gems Made by Man, og hún umbylti hugsunargangi okkar og lagði grundvöllinn að endurhönnun vaþrývarma ferlisins. Þessi eina uppgötvun tengdi síðar saman tugi púslustykkja í viðfangsefnunum vatnspláneta, allsherjar flóð, veður, aldur og steingervingar.

Önnur uppgötvun leiddi í ljós að orkan sem vantaði var ekki orkusvið jarðarinnar, heldur hiti. Þegar hér var komið við sögu, var ljóst að kvika er ekki til, en það var hins vegar ekki ljóst hvaðan hitinn kom sem knýr eldgos. Brátt uppgötvuðust þó núnings-hitalögmálið og síðar þyngdarafls-núningslögmálið. Þetta leiddi til þess að menn gerðu sér grein fyrir mikilvægi hitastigsins á vatninu, ekki aðeins fyrir vöxt steingervinga, heldur einnig fyrir allan vöxt náttúrulegra steinda.

Steinrunaferlin þrjú

Steinrunaferlið er betur hægt að skilja þegar maður skilur hvenær steinruni átti sér ekki stað. Að vita hvenær tré steingervist ekki er ómetanlegt í skilningi okkar á uppskriftinni að steinruna.

Hin miklu setlög sem Colorado hásléttan er gerð úr, eru dæmi um vatnsset sem komu úr gosbrunnum, knúin af neðanjarðar ám. Vegna þess að mest allt vatnssetið kom neðan úr yfirborðinu, er ekki búist við steingervingum á þeim stöðum. Raunin er sú, að flest öll rauðu sandsteinslögin í Colorado hásléttunni eru gersamlega án steingervinga (sjá mynd hér að neðan). Flest lög Colorado hásléttunnar sem eru sjáanleg úr Miklagili hafa enga steingervinga innan um setlögin. Það eru engin fiski- eða dýrabein í öllum lögum Miklagils og nútíma steingervingafræði á enga handtæka útskýringu á þessari staðreynd á grundvelli jarðfræðilegs tíma og þróunarkenningarinnar.

Steingervingar í heiminum eru aðallega yfirborðssteingervingar, sem finnast innan við nokkra metra frá yfirborðinu. Þeir mynduðust í vaþrývarma í einum eða fleiri af eftirfarandi steinrunaferlum:

1. Kísilruni (byggt á kvars)
2. Kölkun (byggt á kalkspat)
3. Kolun (byggt á kolefni)

Til eru aðrar minniháttar gerðir steinruna, eins og raf steinruni sem mun vera rætt síðar, en þessar minniháttar gerðir steinruna eru sjaldgæfar og atvikuðust í takmarkaðri dreifingu miðað við hinar þrjár megin aðferðir sem taldar voru upp hér að ofan.

Kísilruni steingervinga gerist þegar kvarsríkir jarðskorpusteinar leysast upp og ofurmetta vatnið. Hækkað hitastig var bráðnauðsynlegt til að þetta gæti gerst. Eftir upplausn kísilsins leyfði vaþrývarmi allsherjar flóðsins kísilruna (kristöllun) steingervinga eins og steingervð tré. Hitastig og þrýstingur vatnsins voru mjög skilmerkileg: þrýstingur var á milli 13.000 og 20.000 psi og hitastigið á bilinu 325°C og 425°C með 50-70°C hitastigul innan kerfisins.

Kölkun steingervinga gerist eftir að þörungar og bakteríublómar ofurmettuðu umlykjandi vatnið með kalsíumkarbónat í vaþrývarma allsherjar flóðsins. Kalkspat, kristallaform kalsíumkarbónats, á uppruna sinn í ummyndunarferli sem knúin var af örverum í jarðskorpunni, hitaðs vatns og öðrum uppleystum steindum. Kölkun getur átt sér stað í vatni í dag með hækkuð hitastig undir lágum þrýstingi, en hún mun þó ekki framkalla kristalbyggt kalkspat eða kalkstein sem krefst hás þrýstings.

Kolun er gerð steinruna sem er nokkuð frábrugðin aðferðum kísilruna og kölkunar. Í undirkafla 8.11 sem fjallar um vegsummerki kols, var greint frá að tilraunir rannsóknastofa hafa sýnt að kolun krefst aðeins umhverfis heits vatns. Hár þrýstingur er ekki nauðsynlegur til að búa til kol, en hærri þrýstingur hraðaði þó ferlið. Kolun getur gerst á forsendum með miklu stærri breidd hitastigs og þrýstings, en benda þarf á að nauðsynleg hitastig fyrir kolun eru miklu hærri en sá hiti sem nokkurn tímann fyrirfinnst á svæðum þar sem kol í jörðinni finnst í ríkum mæli.

Kolun getur gerst hratt. Í rannsóknarstofu tók það kol aðeins eina klukkustund að myndast við 300°C. Það virðist vera þannig að efni sem líkjast koli myndast auðveldlega þegar hitastig hækkar snögglega eða ef steindir þær sem nauðsynlegar eru fyrir kísilruna eða kölkunar eru ekki til staðar til að falla út í lífræna efnið. Þetta gerðist nokkrum sinnum í vaþrývarma tilraunum til að búa til steingervt tré. Annar þáttur sem var virkur í kolunarferlinu, var súra vatnið sem það gerðist í. pH-gildi vatnsins varð að vera mjög lágt (súrt), sem er náttúrulegt ferli sem á sér stað þegar lífrænt efni verður fyrir heitu vatni.

Í Blackhawk kolalögunum í Utah, Bandaríkjunum, tóku rannsakendur eftir fjölda sporum eftir risaeðlur í tengslum við kolið en einnig við „steingervða trjáboli“:

Eins og mörg önnur yfirborð lofta á Blackhawk námunum, þá er mikið að steingervingum laufblaða, láréttir trjábolir og tré í vaxtarstefnu sem eru beintengdir sporum eftir risaeðlur. Rowley hefur nýlega safnað eitthvað af burkna, laufblöðum tvíkímblöðrunga, steingervðum trjábolum, skeldýrum og snigla úr loftinu á Prince River námunni, en allar þessar lífverur eru hluti af lífríki mýrar á þeim tíma sem fótsporin voru gerð. (Dinosaur tracks and Traces, Lee R. Parker, Cambridge University Press, 1989, bls. 354).

Þar sem þessir trjábolir voru fundnir í námunda við risaeðluspor og kolalög, sýna bolirnir, ef þeir innihalda kísil, að gjörvallt lagið myndaðist í vaþrývarma undir háum þrýstingi. Hins vegar, ef bolirnir innihalda ekki kísil og eru gerðir úr koli, þá gæti kolunarferlið hafa gerst við miklu lægri þrýsting.

Að vita þetta hjálpar til við að skilja myndun kols og steingervinga og hjálpar einnig til við að útskýra hið gríðarlega mikla magn kolalaga sem nú finnst víða um heim. Hvað varðar kol Blackhawk námunnar og sporin; þegar yfirborðsplöntur voru skolaðar í lægri hæðir í miklu flóðstreymi ofsaveðurs, voru heilu svæðin þakin plöntum þar sem plöntuúrgangur staflaðist upp. Þetta gerðist öðru hverju þegar vatnsborð hélt áfram að hækka. Dýr sem reyndu að flýja vatnaganginn, þeyttust yfir gegnblauta og flædda umhverfið. Fá dýraspor finnast í kolalögum og bein eru mjög sjaldgæf. Lífræna efnið í láglendismýrinni var ekki langtíma ástand, enda var það brátt undir heitu og rísandi vatni. Með vaxandi vatnsborði botnféll fínt set, leir og sandur úr flóðvatninu sem þakti og innsiglaði sporin sem skilin voru eftir af dýrum sem áttu leið um og voru að flýja upp í hærri hæðir. Síðar færði orkuríkt vatnsflóð og óveður meira magn af seti sem myndi þekja þykka plöntulagið, en vatnið hitnaði með núningi úr hraðri og endurtekinni jarðskjálftavirkni, innra hruni og vaxandi þrýstingi úr æ dýpra vatni. Kolun var hraðvirk og setið sem þakti sporin steinrunnu í vaþrývarmaferlinu þegar vatnsflóðið reis í nokkurra kílómetra dýpt. Þetta hraðvirka kolunarferli útskýrir hinar mismunandi gerðir kols: brúnkol myndaðist undir mjög lágum þrýstingi, en linkol aftur á móti myndaðist undir háum þrýstingi. Harðkol, dekksta og þéttasta gerðin af koli og sú gerð sem brennur heitast, myndaðist undir háum þrýstingi. Við hinn gríðarlega háan þrýsting sem var til staðar í gosrásunum, gat kolefni eins og t.d. áður kolað efni, umbreyst í demantskristalla. Demantar eiga uppruna sinn í efnum í gosrásum gosbrunna.

Kolunarferli UM svarar spurningunni um hvers vegna kolalög mynduðust á svo stórum svæðum í dýpri setlögum, samanborið við aðra steingervinga kísils eða kalks, sem eru nánast einungis innan nokkurra tuga sentimetra frá yfirborðinu.

Ómótmælanlega sönnunin á steingervingum

Kaflinn um vatnsplánetulíkanið setti vatnsinnlyksur fram sem ‚ómótmælanlega vísindalega sönnun‘ sem styður vatnsplánetulíkanið. Umlukið kvars kristöllum, varðveita innlyksur úr vatni, lofti eða úr öðrum vökva vísbendingar um hið forna umhverfi vaþrývarma.

Það væri sjaldgæft að finna lífveru sem hefur umbreyst í kvars steingerving með vatnsinnlyksu sem gerði okkur það kleift að ‚sjá‘ vatnið sem útfelling steingervingsins gerðist í. Vatnsinnlyksu-steingervingur væri vissulega ómótmælanleg sönnun á steingervingum. Í undirkafla 8.16, Vegsummerki innlyksu, kom fram að innlyksur í vatnsinnlyksum væru í raun steindir og gös sem voru til staðar í sjónum á tímapunkti myndunarinnar. Þær innihéldu einnig vísbendingar um þrýsting og hitastig umhverfisins.

Uppgötvun vatnsinnlyksu-steingervings myndi auk þess sanna að steingervingurinn myndaðist í vaþrývarma, líkt og vatnsinnlyksu steinarnir. Að sjálfsögðu væri besta dæmið kvars steingervingur sem afhjúpar vísbendingar um það vaþrývarma umhverfi sem hann óx úr fyrir þúsundum árum síðan.

Dean Sessions, höfundur bókaraðarinnar Universal Model, skrifar reynslu sína:

Í meira en áratug hafði ég verið að safna vatnsinnlyksum og var í þeirri erfiðri leit að vatnsinnlyksu-steingervingi, en án árangurs. Hvergi var slíkur steinn til sölu og engin rannsókn fannst. En síðan gerði ég óvænta uppgötvun í febrúar 2006 þegar ég var á stærstu steina- og gimsteinasýningu heims.

Sýningin í Tucson, Arizona, laðar steina- og steingervingasöfnurum en einnig söluaðila að úr hverju heimshorni. Hvaða stein eða steingerving sem hægt er að hugsa sér er hægt að finna þarna og söluaðilar eru með bása og hafa leigt sér hótelherbergi og stór tjöld víða um alla borgina. Það er ómögulegt að sjá alla hlutina sem eru til sölu, jafnvel eftir að hafa rýnt í gegnum að því er virðist endalaus söfn í sölubásum dögum saman.

Það var erfitt að finna góð eintök af vatnsinnlyksum með því að skoða óteljandi marga bakka og kassa, þannig að ég bað um aðstoð sölumanna. Brasilía, Kína, Rússland og önnur lönd buðu öll úrval af vatnsinnlyksum, enginn vissi hvernig þær mynduðust, en allir voru ákafir í að selja þessi æ verðmætari gripi.

Á sýningunni 2006 sagði einn sölumaður sem ég hafði þekkt um nokkurra ára bil, að hann ætti engar vatnsinnlyksur, þó svo að hann væri með aðra fallega steina og steindir sem hann og vinur hans höfðu safnað í norðvestur hluta Bandaríkjanna. Þegar ég var að fara, kallaði hann á eftir mér: „Ég er samt með eitthvað sem þú gætir haft áhuga á.“

Hann sótti sívalningslaga box úr bakpokanum sínum. Hann sagði að hann geymdi hér eitthvað sem hann sjálfur hafði fundið fyrir mörgum árum síðan. Þetta væri ekki til sölu, en hann kom með þetta á sýninguna til að sýna vinum og samstarfsmönnum. Þetta var ótrúlegt eintak af vatnsinnlyksu-steingervingi hjartíguls (sjá mynd að neðan), sú eina sinnar tegundar sem ég hef nokkurn tímann séð.

Nokkrir stuðningsmenn UM sem voru með mér skoðuðu hann og voru allir yfir sig hrifnir eins og ég sjálfur. Ég vissi að þetta var mikilvægur UM gripur. Ég eyddi nokkrum mínútum í að kynna eigandanum fyrir UM, og eftir að hafa útskýrt mikilvægi gripsins var hann reiðubúinn að selja hann. Þetta var sérstakt augnablik fyrir þá sem voru viðstaddir.

Steingervðir hjartíglar eru þekktir sem steingervingar ígulkers. Flest ígulker hafa holan innvið, en verða venjulega hörð í steinrunaferlinu, eins og sést á myndinni neðst til hægri. Skel ígulkera í dag er gerð úr kalsíumkarbónat og þegar þau deyja, þorna þau hratt og fíngerða skelin brotnar auðveldlega. Steingervingar ígulkera úr kvarsi eru frekar sjaldgæfir og eru ekki hálfgagnsæir eins og þær vatnsinnlyksur sem hafa verið skoðaðar, einkum þær með sjáanlegar vatns- eða gasbólur.

Þessi vatnsinnlyksu-steingervingur af hjartígli sem fannst undan strönd Washington fylkis í Bandaríkjunum, er sönnun um það að kvars steinrunaferli er ekki viðburður lágs hitastigs og lágs þrýstings: þetta næstum hreina kvarseintak gat aðeins hafa myndast í umhverfi kristöllunarferlis kvars, sem fyrirfinnst hvergi á yfirborði jarðar í dag.

Steingervingaheimurinn er fullur af dæmum sem vitna um ferli vaþrývarma og engin ein bók getur mögulega sýnt allar vísbendingarnar. Að lokum mun ég enda umræðuefnið um uppruna steingervinga með umræðu um steinrunaferlin þrjú. Þessi ferli eða aðferðir gefa okkur yfirsýn yfir þrjár mikilvægar gerðir steingervinga og hvernig þeir mynduðust.

Vísbendingin um steingervð tré með málmgrýti

Næsta dæmi um steingervt tré má sjá á myndinni hér að ofan. Þessi sýni koma úr yfirgefinni koparnámu í Nýja Mexíkó, Bandaríkjunum. Þau eru fyllt með steindum úr kopargrýti og eru mjög þung, enda vega þau næstum því það sama og járnloftsteinn í svipaðri stærð. Vinstra sýnið hefur steindir úr vaþrývarma í hvítum, grænum og bláum litbrigðum sem mynduðust með steingervða trénu í botnfalli gosrásar-námu. Einn steindafræðingur talaði um þetta botnfall kopargrýtistrés:

Samkvæmt Jenks: ‚eirglans og malakít í formi steingervings, umskiptingar eða ummyndanir trjáa, og voru sum mót trjábolanna með lengd yfir 20 metra og allt að einum meter í þvermál, algerlega fyllt með kopargrýti…‘ (Minerals of New Mexico, Stuart A. Northup, University of NM Press, 1959, bls. 181).

Steingervt kopargrýti er hrífandi dæmi um málmgrýti og steingervt tré sem greinilega hafa eitthvað sameiginlegt hvað varðar uppruna sinn. Rannsakendur hafa lítið um þessa þýðingarmiklu hluti að segja, ef til vill vegna þess að þeir skilja þá ekki.

Þetta er mikill leyndardómur fyrir þá sem hafa viðmið hinna myrku tíma jarðfræðinnar, en er auðskilinn með nýrri jarðfræði allsherjar flóðsins.

Einn glöggur rannsakandi sagði að “málmgrýti og steingervð tré“ gætu verið „vísbending“ fyrir „nákvæma gangvirki steinrunans“:

Staðreyndin að bygging málmgrýtis og steingervðs trés sé svo svipuð, gæti verið vísbending fyrir nákvæma gangvirki steinrunans. (Petrified Forest Trails: Jay Ellis Ransom, Mineralogist Publishing Company, 1955, bls. 21).

Rannsakandinn komst að þessari niðurstöðu árið 1955, löngu áður en það var þekkt að málmgrýti var að myndast djúpt á sjávarbotni í vaþrývarma strýtu. Árið 1976 uppgötvaði annar rannsakandi annað mikilvægt samband – steingervð tré og úransteindir í málmgrýti:

Ein af athyglisverðustu leyndardómum varðandi steingervð tré er að það er greinilega algengt að eitthvað af úransteindum sé í nánd við þau. Í upphafstímanum þegar menn sóttust í úran í vesturfylkjunum, þá var greint frá að steingervðir trjábolir í Utah voru oft góðir vísar á mikið magn af alls konar úransteindum. Ekki aðeins að steingervða tréð var oft „málmgrýti“ sjálft, heldur hafði svæðið umhverfis trjábolina einnig háan styrk af úransteindum. (Oddities of the Mineral World, William B. Sanborn, Van Nostrand Reinhold Co., 1976, bls. 98).

Í þessari merkis athugun, gerir vísindamaðurinn það ljóst að það séu tengsl á milli úransteinda og steingervða trjáa. Sumt af steingervðu trjánum sjálf voru meira að segja úran „málmgrýti“! Þetta fangaði hug jarðfræðinga og steingervingafræðinga fyrir löngu vegna þess að deyjandi dýr hafa engar úransteindir í sér. Enn fremur er grunnvatn í grennd við steingervingana ekki ríkt af úran.

Enn og aftur getur skilningur aðeins komið eftir að þekkja uppruna úrans, sem í flestum tilvikum kom úr gosbrunnum allsherjar flóðsins. Áður var sagt að svæðið í kringum Miklagil hefur meira en 200 úran ‚rásir‘ eða steingervða gosbrunna, og það er auðvelt að sjá hvers vegna margir þeirra tengjast steingervingum, einkum þar sem steingervð tré finnast nálægt úranseti. Það myndaðist þegar örverur ofvaxa í hituðu vatni undir jarðskorpunni og þrifust í gífurlega miklu magni þangað til vatnið gaus í gegnum gosbrunna. Flæðandi heita súpan að lokum steingervði trén og aðrar lífrænar leifar sem lágu nálægt yfirborðinu þegar skilyrði vaþrývarma voru uppfyllt. Trjáviðurinn, ef til vill að hluta til rotnaður, innihélt bakteríur sem studdu úran-myndandi örverur þar til steinruni í vaþrývarmanum átti sér stað.

Vísbendingin um steingervðan ormétinn við

Myndin hér að ofan sýnir ormétinn steingervðan trévið frá Ástralíu, almennt þekktur sem ‚wormwood‘. Holurnar eru líklega vegna orma eða skordýra en slík dýr eru enn að éta skógarvið á jörðinni í dag.

Hvað gerir þennan sérstaka og áhugaverðan steingerving mikilvægan? Sjaldgæf og sérstök eins og hún er, þá gefur okkur þessi tegund af steingervðu tré mikilvægar vísbendingar um steinrunaferli trés og hún staðfestir uppruna margra algengra steinda úr vaþrývarma, og þar með úr allsherjar flóðinu. Fáar rannsóknir eru til á uppruna wormwood, þrátt fyrir þá stórfenglegu vísbendingu holanna um steinrunaferlið.

Ytri hlutinn á sýni nr. 1, efst til hægri á myndinni, lítur alveg eins út og margir steinar frá svæðinu þar sem steingervða tréð var fundið. Fallega lituðu agat steindirnar á yfirborðinu á þessu sýni teygja sig áfram inn í holurnar á viðnum, sem þýðir að þær fylltust og steingervðust saman með trjábútnum, þó það gæti hafa verið einhverjar breytingar á blöndunni á meðan steinrunaferlið í vaþrývarma allsherjar flóðsins átti sér stað. Stórar holur gætu hafa leyft ísíun einnar steindar í mettuðu vatni, á meðan fínar hárpípur viðsins hafi ekki gert það. Síðar með auknum þrýstingi og breytingu á samsetningu vatnsins, kísilrunnu nýir hópar af steindum holrými eða lífrænt efni.

Þetta er mikilvægt vegna þess að það sannar að steinar sem finnast í nánd við steingervð tré og sem eru úr sama efni og því sem fyllti holurnar, eiga ekki uppruna sinn í ‚myndbreyttu‘ bergi. Þeir koma úr vaþrývarma. Nútíma jarðfræði verður að viðurkenna að tré sem grófust grunnt undir yfirborðið voru ekki kaffærð djúpt inn í jarðskorpuna til að verða að myndbreyttu bergi. Þess vegna hljóta svipaðir steinar, eins og agat molar, sem finnast í grennd við wormwood, að hafa svipaðan uppruna en hafa klárlega ekki myndbreyst í milljónir ára eins og nútíma kenning segir til um.

Vísbendingin um standandi steingervðu trén í Yellowstone (Hluti 2)

Annar þáttur í grein Fritz sem styður líkan hans, er blandan af bæði tempruðum og hitabeltisplöntum í sama Yellowstone laginu. Eldri túlkanir höfðu sagt að hitabeltisplönturnar hafi verið frá eldri jarðfræðitímabili, en ýtarlegu athuganir Fritz staðfestu að báðar plöntutegundirnar höfðu blandast:

Heldur er margleitni plantanna til vegna blöndunar. Hæðarmismunurinn á svæðinu var mikill og plöntur úr hærri hæðum fluttust niður á við þar sem þær söfnuðust og blönduðust þeim plöntum úr lægri hæð yfir sjávarmáli. (Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“, William J. Fritz, GEOLOGY, Vol. 8,  júlí 1980, bls. 310).

Blandan af mörgum vistfræðilegum plöntum, litaða setið og fína lífræna setið eru beinharðar sannanir á því að atburðurinn sem átti í hlut var ekki aðeins öskufall úr eldgosi eða eðjuhlaup. Fyrir skarpa hugsuði, þá gerðist eitthvað djúpstæðara hér. Þetta ákveðna lag af steingervðum trjám er líklega það mest rannsakaða. Vísindarit eru full af rannsóknum á þeim og hafa þau verið þekkt í rúma öld, en þau eru ekki einstök. Til eru þúsundir svipaðra svæða víða um heim. Sum hafa verið rannsökuð eilítið, sum alls ekki, en öll hafa þau eitt sameiginlegt – uppruna sinn.

Það var vel gert hjá Fritz að draga saman þær gerðir af jarðfræðilegum atburðum sem urðu að hafa gerst, en honum tekst þó ekki að útskýra hvernig þeir gerðust allir samtímis:

Sum upprétt tré með langa trjáboli og vel varðveittum rótum voru greinilega kaffærðar og varðveittar á staðnum. Á sama tíma var öskufalli skolað í ár og vötn, ásamt laufblöðum og plöntuúrgangi, sem myndaði lagskipt svæði. Þegar gosvirkni og þar með þeytingu á gosefni hægði á sér undir lok Lamar River myndunarinnar, dró smám saman úr eðjuhlaupum. (Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“, William J. Fritz, GEOLOGY, Vol. 8,  júlí 1980, bls. 313).

„Meiriháttar slagveður“ og „eðjuhlaup úr eldfjalli“ eru ekki algeng í dag, en þau útskýra suma af þáttum steingervingana í Yellowstone. Útskýring Fritz sem innihélt kaffæringu með flóði var stórt skref í rétta átt en líkan hans hefur enn þrjú vandkvæði: Í fyrsta lagi, gefur það enga útskýringu á því hvernig varðveisla (steinruni) skógarins eigi sér stað. Án efa myndi rotnun strax byrjað að brjóta niður plönturnar. Í öðru lagi, meiriháttar slagveður og gosaska geta ekki búið til steingervt tré. Steingervðu trén í Yellowstone eru grundvallaðar á kvarsi, sem krefst hás hitastigs, þrýstings og kísilríks vatns, sem eru ekki til staðar við „meiriháttar slagveður“ og „eðjuhlaupum“. Í þriðja lagi, skærlitaða setið sem umlykur plöntuefnið kemur aðeins úr gosbrunnum og úr hlutum tengda líffræði, sem er ekki til staðar í slagveðri eða eðjuhlaupi.

Grein Fritz var gefin út í júlí 1980, stuttu eftir gosið í St. Helens fjallinu. Það gos hefði verið fullkomin sönnun fyrir líkan Fritz um kaffæringu og steinruna plöntuefna. Desember 1980 tölublað tímaritsins Geology birti ályktun Fritz á nýliðnu gosinu:

Jarðlög vegna eðjuhlaups St. Helens fjallsins þjónar sem nútíma hliðstæða á jarðlögum úr ‚steingerðum skógi‘ Yellowstones þjóðgarðsins frá eósentímanum. (Geology).

Myndin hér að ofan sýnir tvær myndir af trjábolum og bútum sem grafnir voru í eðju, eftir gosið í St. Helens fjallinu. Það vakna þrjár spurningar varðandi trjábolina sem sjást á myndunum:

1. Varðveitast eitthvað af þessum kaffærðum trjábolum?
2. Er eitthvert trjáanna að steingervast?
3. Finnst skærlitað set sem tengjast þessum trjám?

Svarið við öllum þremur spurningum er nei, og þar með hrynur líkan Fritz. Ekkert þekkt líkan, annað en líkanið um allsherjar flóðið, útskýrir alla þætti steingervinganna í Yellowstone.

Önnur sláandi uppgötvun sem Fritz gerði á „endurmati“ sínu um jarðlögin í Yellowstone, var að það voru í raun engin steingervingalög:

Ég fann ekkert lykil jarðlag eða lög í þeirri mynd sem tengjast frá einu þversniði til annars (með mögulega undantekningu á hvítu öskunni sem sést á köflum Cache Creek, Amthyst fjalls og Hornaday fjalls). Í raun koma flest jarðlög fyrir sem linsur eða teygja sig inn í aðrar steintegundir og geta verið rakin hliðlægt aðeins í 100 m eða minna. (Geology).

Þetta var annað dæmi um það að sönnunargögn hrekja hugmyndinni um mörg lög steingervinga. Steingervingalögin voru öllu heldur sameinaðar linsur, þykkari í miðjunni og þynnast út til jaðranna með öðrum steintegundum.

Það að Fritz minnist á „hvíta ösku“ leiðir okkur til annarrar vísbendingar fyrir virkum gosbrunni. Hvít kísilrík set eru algeng vísbending um virkni í gosbrunnum, eins og mjallhvítur kísill á brún vatnsgígsins í Arizona. Kísilrík set í hvítum, grænum, fjólubláum, appelsínugulum og rauðum litum gusu upp á yfirborðið í röð gosbrunnasprenginga, og þöktu yfir lífræna afganga og lögðu þannig grunninn að ferli varðveislu og steinruna. Þetta leiddi til þess að marga steingervinga er hægt að finna í lituðum kísilsetum úr gosbrunnum sem þessum.

Fjórum árum síðar, árið 1984, skrifaði annar rannsakandi, Richard F. Yuretich, grein um steingervða skóginn í Yellowstone, eftir að hafa stundað eigin rannsóknir. Í greininni sem birtist í Geology, mistúlkaði Yuretich greinilega sumt að uppgötvunum Fritz. Eftir samskipti á milli þeirra beggja, útskýrði Fritz:

Í lokin, þá hefði Yuretich getað vitnað í heimildirnar betur, til að sýna að á grundvelli upprunalegu athugana minna í Yellowstone og frá nýlegri gögnum St. Helens fjallsins, tel ég að um 85% uppréttu trjábolanna í Yellowstone voru varðveittir á staðnum, en ekki í lagköku af skógum. Hins vegar sýnir umhverfið við St. Helens fjallið í dag að flutningur á 10%-15% uppréttu trjábolanna er eðlilegur jarðfræðilegur atburður sem maður ætti að búast við í máttugu eldfjallaumhverfi eins og steingervði skógurinn er. (Yellowstone fossil forest: New evidence for burial in place, Richard F. Yuretich, Geology, október 1984, bls. 638).

Fritz skýrði að flestir trjábolanna voru varðveittir á staðnum „en ekki í lagköku af skógum“ eins og rannsakendur höfðu áður sagt, og Yuretich var sammála eftir eigin rannsókn á steingervða skóginum:

Þessir skógar eru ekki raðaðir snyrtilega eins og í lagköku eins og fyrrum höfundar hafa gefið í skyn. Öllu heldur eru aðeins einstaka hlutar varðveittir að handahófi samkvæmt því sem gerist þegar algeng set myndast. Mörg smáatriði í tengslum við bergásýnd í Lamar River mynduninni þarf enn að rannsaka, en ég tel að við höfum að minnsta kosti komist að rótum skógarvandamálsins og þurfum ekki lengur að vera slegin út af laginu vegna uppruna þessara steingervðu trjáa! (Yellowstone fossil forest: New evidence for burial in place, Richard F. Yuretich, Geology, október 1984, bls. 639).

Yuretich og Fritz höfðu að lokum sýnt fram á að steingervði skógurinn hafði verið grafinn í vatnsflóði, nú skrásett eftir ýtarlegar rannsóknir. Því miður var þó vandamálið um uppruna skógarins aldrei í raun leyst. Stutt af „rótum“ gamla jarðfræðiviðmiðsins, verða rannsakendur áfram „slegnir út af laginu vegna uppruna þessara steingervðu trjáa“, vegna þess að viðmiðið þeirra er enn heit og bráðnuð milljarða ára gömul jörð.

Í samantekt sýna standandi steingervðu trén í Yellowstone nokkur „vandamál“ varðandi falskenninguna um myndun steingervinga. Á margan hátt eru vandamálin svipuð þeim vandamálum sem tengd eru falskenningunni um loftsteinagíginn í Arizona. Í báðum tilfellum gerðu fyrstu rannsakendur ekki nægilega ýtarlega rannsókn á þeim staðreyndum sem umlykja jarðfræðilega umhverfinu, hvorki í vatnsgígnum né í standandi steingervða skóginum. Eftirfarandi er hluti af lista af ósamræmi í tengslum við uppruna steingerðva skógarins, byggt á útskýringu falskenningarinnar um steingervinga nútíma vísinda:

1. Fallaska er ekki í samræmi við athuganir á greftrun á steingervðum trjám.
2. Greftrun með eðjuhlaupi hefði fellt stór tré.
3. Eðjuhlaup hefði ekki komið í veg fyrir rotnun.
4. Eðjuhlaup er ekki ábyrgt fyrir bæði gróft og fínt marglitað set völubergs í aðskildum lögum.
5. Eðjuhlaup, tími og vatn eitt og sér geta ekki steinrunnið tré.

Þetta er til vandræða fyrir falskenninguna um steingervinga nútíma vísinda, en ekki fyrir steingervingalíkan UM. Á meðan á allsherjar flóðinu stóð, streymdi upp set hlaðið vatn sem flæddi úr iðrum jarðar, sums staðar á kraftmikinn hátt, en á öðrum stöðum knúið af jarðskjálftum og flot jarðvegs. Þetta vatn, ásamt vatninu úr slagveðrinu, skolaði burt plöntuefni. Gosbrunnar spúðu út kísilset, stundum litað vegna lífrænna sambanda djúpt úr jörðinni, sem kaffærði leifar dýra og plantna. Komið var í veg fyrir rotnun í snöggu og heitu súrefnislausu umhverfi. Þrýstingur jókst hratt þegar ofanáliggjandi vatnsborðið hækkaði, þar til skilyrði vaþrývarma var fyrir hendi. Steinruninn gerðist hratt á mörgum stöðum um allan heim.

Ferillinn er nú óvirkur og gerist hvergi á yfirborði meginlandanna í dag. Hins vegar, djúpt á sjávarbotni, á mjög litlum kvarða, dæla heit op – svartar og hvítar strýtur – vatni, sem er hliðstætt við allsherjar flóðið.

Uppstreymi vatns úr iðrum jarðar er eitt af lykilatriðunum sem þarf til að skilja hvernig sum tré steingervðust standandi. Slík tré stóðu á svæði þar sem flóðið var ekki nógu öflugt til að velta þeim. Þau voru öllu heldur umlukin rísandi vatni þar til dýpt, þrýstingur og ofurmettað kísilríkt vatn var nægilegt til að steingerva trén á staðnum.

Upphaf flóðsins og óveður skoluðu minni trjám og fínu lífrænu efni burt í minni hæð þar sem kísilrík set úr gosbrunnum þöktu og varðveittu fínu efnin þar til þau gátu steinrunnið í vaþrývarma.

Standandi steingervðu trén eru einstök. Flest steingervð tré í heiminum sýna ofsa, tré rifin upp úr rótum sínum af öflugu vatnsflóði, liggjandi í kísilríkum árframburði þar sem steinruni myndi eiga sér stað um leið og nægilegum þrýstingi yrði náð.

Þættirnir og hráefnin fyrir steinrunaferli vaþrývarma eru hluti af mjög sérhæfðri uppskrift. Hitastigið, þrýstingurinn, hráefnin og suðutíminn verður að vera hárréttur, annars gefst engin afurð. Þegar allt er fullkomið og þegar sérhver þáttur í vaþrývarma kemur saman, myndast steingervingar. Hið raunverulega ferli og tilraunirnar sem afhjúpuðu þetta ferli mun vera rætt síðar. Það tók 27 mismunandi tilraunir á fjögurra ára tímabili fyrir okkur til að læra þættina sem eiga í hlut þegar búa á til steingervð tré.

Vísbendingin um standandi steingervðu trén í Yellowstone (Hluti 1)

Falskenningin um steingervinga skrásetti skort steingervingafræðinga á sönnunum sem styðja myndi steingervingaskrána þeirra sem byggði á þróunarkenningunni. Þrátt fyrir þetta halda sumir vísindamenn áfram blekkingum sínum með því að halda fram að steingervingar séu til í lögum samkvæmt þróunarkenningunni. Þeir þurfa enn að færa fram sannanir fyrir þessari kröfu, enda reiða þeir sig einungis á manngerð sviðsýni á söfnum og myndskreytingar.

Á síðustu öld viðhélst ein goðsögn um ‚klassískt‘ steingervingalag við steingervða skógana í Yellowstone. Þar var sagt að mörg steingervingalög væri hægt að sjá við Specimen hrygginn og Amethyst fjallið. Þau væru „besta þekkta dæmið“ um heila skóga sem grófust niður yfir jarðfræðilegan tíma, einn yfir öðrum. Skýrsla frá 1955 um skóginn sagði m.a. þetta:

Í Yellowstone þjóðgarðinum dó hinn svokallaði ‚steingervði skógur‘ standandi undir gríðarlega miklu öskulagi – 15 heilir skógar, einn yfir öðum, sem gefa okkur besta þekkta dæmið og eru sýnileg á Specimen hryggnum og á Amethyst fjallinu meðfram Lamar ánni í norðausturhluta garðsins. (Petrified Forest Trails: Jay Ellis Ransom, Mineralogist Publishing Company, 1955, bls. 14).

Höfundurinn sýndi stórar steingervðar risafurur með þvermál trjástofnsins í allt að sex metrum, sem myndi vera rúmlega 30 metra hátt. Samkvæmt yfirlýsingunni hans voru þau grafin „ösku og kviku í snöggu gosi á tertíertímabilinu“:

Oft voru heilu skógarnir grafnir í ösku og kviku í snöggu gosi á tertíertímabilinu. Allt frá suðurhluta Arizona til Okanagan svæðisins í Kanada voru ótal trjábolir, flestir fallnir en þó nokkrir standandi þar sem þeir uxu, grafnir og steingervðust. (Petrified Forest Trails: Jay Ellis Ransom, Mineralogist Publishing Company, 1955, bls. 14).

Nútíma vísindamenn hafa aldrei séð skóg með stórum risafurum „standandi þar sem þau uxu“, „grafin í ösku og kviku.“ Það eru í raun engir skógar í hvaða stærð sem er til sem styðja þessa hugmynd. Gosaska og kvika myndu brenna trén eða sprengikraftur eldfjallsins myndi hafa splundrað þeim. Það eru engin þekkt dæmi til að fallandi aska nái eitthvað nálægt 30 metra dýpi. Það sem kemur því næst er gos í St. Helens fjallinu 1980, sem er það stærsta í sögu Norður-Ameríku sem jarðfræðingar hafa nokkru sinni fylgst með. Það gaus áætlað (óþjappað) 0,2 rúmkílómetrum af ösku sem þakti u.þ.b. 57.000 ferkílómetra svæði.

Öskufallið olli aðeins nokkra sentimetra þykku öskulagi, kannski 30 cm þar sem það var mest.

Hvað getur grafið há tré og jafnvel heilu skóga? Eðjuhlaup úr gosrásum gosbrunna. Það voru tvö eðjuhlaup í St. Helens fjallinu og þau grófu skógi vaxin svæði. Vísindafjarveran í öskufallinu hefur viðhaldist í áratugi í vísindaritum án nokkurra sannana til að styðjast við. Það fór þó að halla undan fæti á þessari falskenningu eftir gosið í St. Helens fjallinu 1980.

Á heimsvísu liggja steingervð tré í ljósum og fínum leirlögum. Þau eru klárlega ekki botnfall úr ám, og þó svo að sumir hafa haldið því fram að þetta sé gosaska, þá er þetta í raun set úr gosbrunnum sem gusu í flóðinu, eins og útskýrt er í undirkafla 8.5.

Til baka til sögunnar um „15 heila skóga, einn yfir öðum“ í Yellowstone sem eiga að hafa þakist af gosösku, þá hefur verið talað um lög steingervða „skóga“ vegna þeirra steingervðu trjáa sem fundist höfðu standandi á mismiklu dýpi á mörgum hryggjum (sjá mynd að neðan). Þetta leiddi til þeirrar ályktunar að hæðirnar innihéldu lög af steingervðum trjám. Í mörg ár bentu vísindamenn á þetta sem sönnun fyrir líkanið um marglaga set af steingervingum. Hins vegar grófu vísindamenn aldrei niður í hæðirnar til að rökstyðja þá kröfu.

Með tímanum óx hið meinta skógivaxna svæði. Árið 1976 var sagt að það hafi verið 21 „mismunandi skógur“, hver ofan á annan:

Yellowstone þjóðgarðurinn í Wyoming, Idaho og Montana fylkjum innihalda stórar víðáttur af standandi steingervðum skógum. Þau grófust niður fyrir einhverjum 50 milljónum árum vegna röð eldgosa, en yfir 21 mismunandi skógur stendur ofan á hverjum öðrum. (Oddities of the Mineral World, William B. Sanborn, Van Nostrand Reinhold Co., 1976, bls. 102).

Síðan 1872 gáfu vísindamenn út ofgnótt af vísindagreinum um þessi frægu steingervðu tré, en það var alltaf fjöldi vandamála með kenningunum í kringum þau. Hvernig getur myndun á standandi steingervðum skógi verið útskýrður? Þekktari steingervðu trén í Arizona og flest önnur steingervð tré eru steingervingar sem liggja á yfirborðinu, þakið flóðseta eða gosösku. Væntanlega eftir greftrun átti grunnvatn að umbreyta viðinn í stein með tímanum, en það eru sex ástæður fyrir því að það gerist ekki. Í fyrsta lagi, magn gosöskunnar sem þarf til að kaffæra heilan skóg með öskufalli hefur aldrei sést. Í öðru lagi hefði fallandi aska varðveitt mikið af öllu trénu, þar á meðal smáar greinar, laufblöð og köngla. Þetta sést þó sjaldan:

Steingervð barrtré eru mjög algeng en hvers vegna það skortir varðveitta köngla virðist erfitt að útskýra í mörgum tilfellum. (Petrified Forest Trails: Jay Ellis Ransom, Mineralogist Publishing Company, 1955, bls. 8).

Næst, grunnvatn, þar með talið flest jarðhitavatn, inniheldur ekki nægilega mikið af uppleystum kísil til að mynda kvars. Í fjórða lagi er myndast ekki nægilega hár þrýstingur í  greftrun í ösku til þess að virkja kvarskristöllun. Í fimmta lagi er ekki til nægilega mikill hiti til að knýja steingervingaferlið til að breyta við í kvars. Í sjötta lagi var viðurinn sem kaffærður var í ösku líklega ekki í súrefnislausu umhverfi, þannig að hann hefði rotnað. Og að lokum, langstærsti hluti þeirra svæða þar sem steingervð tré finnast á yfirborðinu (t.d. í austurhluta Bandaríkjanna) eru með fá ef nokkur eldfjöll, og þess vegna getur eldgos ekki verið ábyrgt fyrir uppruna steingervða trjáa.

Kenningin um öskufallið var vinsæl vegna þess að hún virtist útskýra hvernig tré gátu varðveist standandi upprétt yfir alla hlíðina. Fallandi aska myndi nefnilega halda trjánum uppréttum en mikil eðjuhlaup myndu hins vegar velta trjánum. Hugmyndin um greftrun í ösku leiddi rannsakendur til að vangavelta að hvert tímabil skógræktar skildi tré eftir standandi í lögum sem nú eru grafin, og að þau lög væru að finna djúpt undir hlíðinni, ef þeim dytti í hug að grafa þau upp. Hugmyndin var sú að á ‚jarðfræðilegum tíma‘ hafi endurtekin lota á vexti nýs skógar átt sér stað, þ.e. alger (eða því sem næst) kaffæring í öskufalli, síðan veðrun og vöxtur skógar á ný. Rannsakendur höfnuðu útskýringum með flóði eða kaffæringu í aur, vegna þess að kenningar sem fjölluðu um mikil flóð og eðjuhlaup voru ekki vinsælar í jarðfræði.

Síðan á 8. áratug síðustu aldar lögðu nýjar rannsóknir til, að endurmeta standandi steingervð tré. Einn leiðandi fræðimaður, William J. Fritz, gaf út grein í tímaritinu Geology árið 1980. Greinin hét Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“ (Endurmat á umhverfi sets við „steingervðu skógana“ í Yellowstone). Fritz tók ýtarlegar lýsingar á svæðinu með í reikninginn, og kom þannig sterkum grunni á fót fyrir greinina sína. Hann skrifaði að í staðinn fyrir að sjá set úr „eldfjalli“, þá séu flest setin „árframburður“ eða „vatnsset“:

Steinar úr Absaroka eldfjalla yfirhópi hafa venjulega verið vísað í sem úr eldfjalli og ‚skógurinn‘ túlkaður sem hann væri varðveittur úr ‚lotubundnum þursabergs- og öskugosum [sem] kaffærðu endurtekið skóga á eósentímanum‘ (Brown, 1961). Dorf (1964b) áætlaði fjölda og tíðni eldgosa á grundvelli fjöldans á röð ‚eldfjalla‘-laga sem innihalda steingervða trjáboli í Lamar River mynduninni. Síðar vísuðu Smedes og Prostka (1972) í flest varðveittu steingervðu trén sem vatnsset og kölluðu þetta efni ‚ásýnd árframburðar‘, jafnvel þó að engar ýtarlegar lýsingar á steininum voru gefnar (Parsons, 1974). Ég fann einnig flest steingervðu trén í setbergi með ásýnd vatnsframburðar. Með því að fylgja tillögu Parsons (1974), vísa ég í flesta steina sem grófu viðinn sem völuberg og sandstein og hugtakið ‚þursaberg‘ notist frekar fyrir minniháttar gosefni sem kom úr Hornaday fjallinu. (Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“, William J. Fritz, GEOLOGY, Vol. 8,  júlí 1980, bls. 310).

Þetta væri staðfesting á hliðrun viðmiðunar í hugsunarhætti jarðfræðinnar, úr eldfjalla- í vatnsframburð þegar kemur að uppruna setsins sem kaffærði standandi steingervðu trén. Völubergið sem minnst er á í greininni er set í mismunandi stærð: stórir steinar eins og steinvölur og malarhnullungar, en einnig fíngert set. Stærri steinarnir bera vott um þá orku og krafti í vatninu og aurnum sem flæddi á trén. Fritz hafði greint frá því að „hraunflæði og flikruberg“ (úr ösku) samanstandi minna en 10% af mynduninni:

Hraunflæði og flikruberg mynda minna en 10% af Lamar River mynduninni. (Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“, William J. Fritz, GEOLOGY, Vol. 8,  júlí 1980, bls. 310).

Gangvirkið á myndun steingervinga í allsherjar flóðinu (vaþrývarminn) er að hluta til gosvirkni sem lítill þáttur, þó svo að hún hafi verið víðtæk. Jarðskjálfta-núningshiti olli gosum í gosbrunnum og útkasti á móbergssetum, ásamt mörgum öðrum fínkorna setlögum.

Greinin eftir Fritz innihélt ýtarlegar athuganir sem mörgum öðrum rannsakendum yfirsást; athuganir á „skærblá-græna“ og „gráu“ setunum og á „frjókornum, laufblöðum og nálum í miklum mæli og nokkuð af könglum“ sem fundust aðeins á „ákveðnum leiðarlögum“. Þessi algerlega aðskilin lög (trjábolir í völubergi og lítill tréefni í lituðu seti) afhjúpa mikilvæga staðreynd: trén dóu ekki vegna eins staks eðjuhlaups úr eldfjalli eða einu öskufalli. Fritz leggur til að „vatnsskolun“ úr „meiriháttar slagveðri“ hafi valdið plöntunum til að bókstaflega staflast upp:

Á Amethyst fjallinu og Specimen hryggnum er móbergsleiti standsteinnin skærblá-grænn, en á öðrum stöðum er hann grár. Þó svo að móbergsleiti sandsteinslögin innihalda færri hluta af steingervðum trjám heldur en í völuberginu, þá innihalda þau frjókorn, laufblöð og nálar í miklum mæli og nokkuð af könglum. Þessar vel varðveittu lífrænar leifar eru algengar á ákveðnum leiðarlögum, á stöðum þar sem rætur lóðrétta trjábola eru. Það hefur verið lagt til að kalla þær paleosol (fornjarðveg). Hins vegar hafa ekki fundist A, B eða C leiðarlög, og eru svæðin mjög þunn, eru vel klofin, hafa enga rotnaða lífræna afganga og leggjast sum staðar yfir stór grjót. Leifar lóðréttra trjáa í ásýnd völubergs hafa venjulega ekkert lífrænt svæði eða sjáanlega veðrun tengda rótunum. Lífrænu svæðin koma líklega ekki fram sem jarðvegur, heldur frekar sem haug af plöntuúrgangi sem varð fyrir vatnsskolun, mögulega í meiriháttar slagveðri í tengslum við eldvirkni. (Reinterpretation of the depositional environment of the Yellowstone „fossil forests“, William J. Fritz, GEOLOGY, Vol. 8,  júlí 1980, bls. 311).

„Skærblá-græna“ móbergsleita lagið sem Fritz minntist á, er raunverulega set úr gosbrunnum í allsherjar flóðinu og er ekki fornjarðvegur (paleosol), rökstutt að hluta til með þeirri staðreynd að ekkert „skærblá-grænt“ móberg sést myndast úr eldfjöllum í dag. Auk þess sýnir lífræna bergmylsnan enga rotnun, sem krefst súrefnislaust umhverfi. Tillaga hans um hvernig stæði á þessum framburði – vatnsskolun,  sem er í raun vatnsflóð – svarar aðeins hluta af leyndardómnum. Ef efnið var borið fram vegna yfirborðsflóða, hvað varðveitti efnið frá rotnun og hver er uppruni skærblá-græna setsins? Þetta er mikilvæg grundvallar spurning:

Þetta finnst hvergi, vegna þess að steinrunaferli allsherjar flóðsins er mjög skilmerkilegt, og gerðist aðeins einu sinni, á heimsvísu.

(Framhald hér)