Cuando la Tierra empezó a enfriarse, permitiendo la formación de los océanos, la atmósfera había evolucionado desde los gases de los volcanes y de los desprendidos de los meteoritos hasta una mezcla de vapor de agua, dióxido de carbono, metano, amoníaco inestable (que se descomponía en nitrógeno) y trazas de otros gases. Es probable que la atmósfera primitiva tuviera hasta un 25% de dióxido de carbono (actualmente Venus tiene un 98%).
El dióxido de carbono es transparente a la luz solar entrante, pero absorbe la radiación infrarroja que se desprende de la tierra. Por eso el planeta primitivo retenía una buena parte de la energía solar. lo que era importante ya que la emisión del sol en aquella época era solamente un 70% de lo que es en la actualidad. Si entonces la Tierra hubiese tenido la atmósfera de nuestros días, la temperatura media hubiese estado por debajo de cero y el océano sería un sólido bloque de hielo. Debido a la gfran cantidad de dióxido de carbono, la Tierra era realmente mucho más cálaida de lo que es ahora.
Con el tiempo, a medida que el sol se calentaba, el dióxido de carbono se iba eliminando de la atmósfera y almacenándose en el fondo del océano y en los continentes dando lugar a las rocas carbonatadas o piedra caliza. Si el dióxido de carbono hubiese podido crecer sin estos factores de moderación, la Tierra se habría vuelto tan caliente que los océanos habrían hervido y no se hubiese podido desarrollar la vida en el planeta. Por otro lado, si los océnaos y los continentes hubiesen continuado eliminando dióxido de carbono a la atmósfera, la Tierra se hubise visto igualmente en problemas, ya que las temperaturas habrían caido en picado y el planeta habría estado envuelto en hielo.
Por fortuna la fuente primaria de dióxido de carbono, los volcanes, reemplazaban el gas a la misma velocidad que era eliminado, situando el termostato mundial en una agradable temperatura.
Según avanzaba el tiempo, las plantas verdes dominaron el planeta, eliminando también dióxido de carbono, combinándolo con la luz solar y almacenándolo en sus tejidos conmo hidratos de carbono. Con la evolución de las plantas en su superficie es probable que la Tierra se enfriase un poco, pero continuó estando mucho más caliente que en la actualidad. En los grandes pantanos del período carbonífero, hace entre 350 a 280 millones de años, el crecimiento de las plantas fué tan prolífico que las nuevas crecían prácticamente encima de las viejas, formando gruesas capas de materia vegetal que posteriormente resultaron enterradas y se transformaron en carbón.
Durante el período Cretácico, hace entre 125 a 65 millones de años, los animales fueron abundantes y vagaron prácticamente de polo a polo de la tierra, probando que en el mundo existía un clima cálido. En ésa época los volcanes fueron particularmenter activos, inyectando gran cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera y calentando de manera significativa el planeta. Cuando los animales, tanto grandes como pequeños, quedaron enterrados bajo gruesas capas de sedimentos, sus tejidos se transformaron en petróleo y gas natural. Cuando se queman los combustibles fósiles devuelven a la atmósfera su luz solar y el carbono almacenados.
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