CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa?

CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa? Michal Pech / Unsplash

Ilmakehän CO: n välinen suhde2 tasot ja ilmastonmuutos pidetään usein kiistanalaisena aiheena. Vaikka ilmastotieteilijöiden välillä ei ole todellista erimielisyyttä - ympärillä 90% Olen täysin samaa mieltä siitä, että ihmisen toiminta on selvästi vastuussa ilmastonmuutoksesta - Yhdysvalloissa vuonna 2016, tuskin 50% suuresta yleisöstä tuli samaan johtopäätökseen. Yleistä hämmennystä lisäävät erittäin aktiiviset ilmastonmuutoksen kieltäjät, joiden mukaan lämpötila on kehittynyt CO: sta riippumattomasti2 ilmakehän pitoisuudet maan historian aikana, ja siksi tämän päivän nouseva CO2 tasot eivät ole ongelma.

Joten saivatko tutkijat tarinan väärin? Ei. CO2 on jo kauan osallistunut maapallon ilmaston hallintaan, ja sen kasvava pitoisuus ilmakehässä ja valtamereissä on suuri uhka ihmiskunnalle.

Yhdessä aurinkoaktiivisuus ja albedo, kasvihuonekaasut ovat tärkeä osa maapallon säteilevä budjetti ja hallitsee voimakkaasti pinnan lämpötilaa. Vaikka vesihöyry on maan pääasiallinen kasvihuonekaasu, CO2 kiinnittää paljon enemmän huomiota, koska se voi aktiivisesti johtaa ilmastomuutosta.

Valitettavasti ihmisen toiminta tuottaa hiilidioksidia2 ilmakehään nopeudella 70 kertaa suurempi kuin kaikki maapallon tulivuoret yhdessä. Seurauksena on ilmakehän CO2 konsentraatio (tai pCO2) kasvaa ja maan pinta lämpenee sellaisella vauhdilla, että mikään luonnollinen tekijä ei selitä.

Tiedämme, että CO2 on lämpötilan säätö ja voimme osoittaa sen eri tavoin. Yksi niistä on tutkimalla maan historiaa.

CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa? Pohjois-Amerikka matalan kiertoradan ympäröivästä satelliitista Suomi. NASA / NOAA / GSFC / Suomen ydinvoimalaitos / VIIRS / Norman Kuring

Ilmasto ja lämpötila geologisten aikojen läpi

Geotieteilijät ovat kivien, fossiilien ja niiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien avulla rekonstruoineet lämpimiä ja kylmiä aikoja koko maapallon historian ajan. Osoittaa ilmaston, lämpötilan ja pCO: n välistä yhteyttä2 miljoonia vuosia sitten meidän on rakennettava jokainen niistä itsenäisesti. Tätä varten käytämme ilmasto-tallentimia, nimeltään “valtakirjat”.


Hanki viimeisin InnerSelfistä


Happiatomien isotooppinen koostumus, kirjoitettu δ¹⁸O, muinaisissa kalkkipitoisissa kuorissa mitattuna, on yksi niistä. Se antaa meille mahdollisuuden rekonstruoida aikaisemmat meriveden lämpötilat tunnetulla epävarmuustekijällä, joka riippuu analyyttisestä tarkkuudesta ja kuinka muuttujat, kuten merivesi δ¹⁸O, suolapitoisuus ja pH vaikuttaa myös kuorien δXNUMX.

Koska geologinen historia vaikuttaa kiviin ja niiden signaaleihin, mitä pidemmälle ajamme taaksepäin, sitä suurempia epävarmuustekijät ovat. Yhdistämme siten erilaiset valtakirjat ja muotoilemme hypoteesit, jotka paranevat jatkuvasti vuosien tutkimuksen myötä. Tällaisten rekonstruointien toteuttaminen on hidas, monimutkainen (joskus tuskallinen) prosessi, mutta niistä tulee entistä luotettavampia vuosittain epävarmuustekijöiden vähentyessä. Jos epävarmuustekijät ovat liian suuria, tulkinnat luottavat nuukuus: Yksinkertaisinta mallia on pidettävä todennäköisimmänä. Tärkeää on, että tutkijat osaavat arvioida epävarmuustekijät ja jakaa ne.

Kaiken kaikkiaan meriveden lämpötilan jälleenrakennukset ovat yhtä mieltä ilmastohistorian geologisten havaintojen kanssa: suuret jääkaudet ovat samanaikaisia ​​matalamman maailman lämpötilan kanssa. Erityisesti, XNUMX osoittaa tasaista jäähdytys 50 miljoonasta vuodesta eteenpäin, mikä johtaa esiteollisuuden ilmastoon.

CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa? GEOCARB (versio III) pCO₂: n (keltainen, yksi piste 10 miljoonan vuoden välein) ja trooppisen meren pinnan keskilämpötilan keskimääräinen trooppinen lämpötila δ¹⁸O: sta korjattu meriveden pH-muutoksille olettaen, ettei meriveden (punainen) muutoksia δ¹⁸O verrattuna geologisesti rajoitettuihin kylmiin aikaan (valo) sininen) ja jäätiköt (tummansininen). G. Pariisi Royerin ja Beerlingin (2004) sekä Bernerin ja Khotavalan (2011) jälkeen, Tekijä toimitti

PCO: n historia2

PCO: lle on olemassa välityspalvelimia2 yhtä hyvin. Esimerkiksi paleontologit lasketa stomata - aukot jonka kautta kasvit hengittävät, vaihtavat kosteutta ja ottavat hiilidioksidia2 fotosynteesiä varten - fossiililehdillä. Mitä enemmän CO2 on runsas, vähemmän stomaattia vaaditaan. Yksi tekijä, joka lisää jonkin verran epävarmuutta, on se, että kasveilla on vähemmän kuivia ilmasto-olosuhteita ja enemmän kosteita.

Fossiiliset lehdet ovat harvinaisia ​​ja ilmakehän pCO2 tietoja muinaisista maapallon jaksoista on niukasti. Jos (riittävästi) tietoa puuttuu, numeerinen mallintaminen auttaa selittämään tietoja globaalisti yhtenäisellä lähestymistavalla, joka kunnioittaa fysiikan peruslakia. Yksi kuuluisimmista on GEOCARB, geologinen hiilisyklimalli, joka on kehitetty pCO: n rekonstruoimiseksi2 historia Robert Berner ja hänen kollegansa.

Aikana yli 100,000 XNUMX vuotta, pCO2 lisätään pääasiassa tulivuoreista ja häviää kahden hiilipumpun kautta: biologisen pumpun ja karbonaattipumpun.

Fotosynteesin aikana kasvit ja levät ottavat hiilidioksidia2 rakentaa heidän orgaanista ainestaan. Kun he kuolevat, tämä CO2 saattaa juuttua sedimenteihin. Tämä on biologinen pumppu. Karbonaattipumppu on kytkentä maanosien sään ja karbonaattikivisaostumisen välillä. CO2 happamoittaa pintavesiä, jotka liuottavat kiviä. Liuenneet elementit pestään mereen, missä niitä käytetään kalkkimateriaalien, kuten kuorien tai korallien, rakentamiseen, joista lopulta tulee kalkkikivejä. Nämä pumput varastoivat vuosittain CO: ta2 kaukana ilmakehästä.

Aikaisemmin tulivuoret olivat voineet olla enemmän tai vähemmän aktiivisia; maanosat olivat eri paikoissa, joka vaikutti hiilipumppuihin. Berner ja hänen kollegansa kvantifioivat kuinka näiden parametrien muuten tunnettu kehitys vaikutti hiilisykliin ja siten ilmakehän pCO-arvoon.2. He tiesivät ja näyttivät mallivarmuuttaan. Niiden tulokset olisi esitettävä arviointikuorella, ei annettuna arvona.

Korkeamman pCO-ajan kertaa2 ovat lämpimiä aikoja. Päinvastoin, ilmakehän CO vähentyminen2 Sisältö laukaisi jääkauden, kuten hiilen ja nykyajan jääkaudet, mahdollisesti Hirnantian poikkeusta lukuun ottamatta (445 miljoonaa vuotta sitten). Viimeaikaiset mallit viittaavat siihen, että tällä kaukaisella ajanjaksolla tektonisella kokoonpanolla oli erityinen rooli.

Kuinka ihmiset vaikuttavat nopeasti ilmastoon

CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa? Lämpötila- ja pCO₂-rekonstruoinnit viimeiselle 66 My. Lämpötilat lasketaan käyttämällä karbonaattien δXNUMX, ja ne esitetään ilman niiden epävarmuutta. PCO₂-jälleenrakentaminen perustuu seitsemään erilaiseen valtakirjaan, jotka on sovittu niiden epävarmuustekijöiden rajoissa. Beerling ja Royer, 2011., Tekijä toimitti

Ajanjakson ajan, joka alkaa siitä hetkestä, kun dinosaurukset kuoli sukupuuttoon (suhteellisen hiljattain 66 My ago), geologit voivat luottaa moniin lämpötiloihin ja CO2 valtakirjat δ¹⁸O: n tai fossiilisten lehtien lisäksi. Mitä lähemmäksi päästämme aikakauteen, sitä enemmän valtakirjoja on ja sitä vähemmän epävarmuustekijöitä on, kunnes pystymme yhdistämään toisiaan tukevat geologiset ja jään ydintiedot.

tectonics muutti valtameren kiertoa ja johti Himalajan kaltaisten vuoristojen rakentamiseen. Molemmat tekijät vaikuttivat hiilipumppuihin ja pakotettiin pCO: ta2 että vähentää, kuten valtakirjat osoittavat ja sopusoinnussa GEOCARB-trendien kanssa. Tämä pCO: n lasku2 johti havaittuun jäähdytykseen ja ajoi maapallon nykyiseen jäätikköjen ja jään väliseen vuorotteluun.

Voimme määrittää jäänytimistä ja valtakirjoista, mikä pCO on2 on värähtelyt välillä 200 - 350 ppm 2.6 miljoonan vuoden ajan ja että se nousi yhtäkkiä 280: sta 410 ppm: iin vuosien 1850 ja 2018 välillä. pCO2 on matkalla kohti tasoa, joka oli ennennäkemätöntä viiden tai jopa 5 miljoonan vuoden ajan, kun maapallo oli paljon lämpimämpi kuin nykyään eikä Atlantin jäälakkoja ollut läsnä. Lämpötilan ja pCO: n rekonstruointi2 voi tarjota meille katsauksen edessämme olevaan tilanteeseen, jos emme hidasta hiilidioksidipäästöjä2 päästöt.

Pitkän ajan asteikolla, kun pCO2 lisää, lämpeneminen stimuloi hiilipumppuja, mikä auttaa pCO: ta2 vähentää. Tämä negatiivinen palaute voi toimia geologisena termostaattina. Valitettavasti se on liian hidas reagoida tarpeeksi nopeasti kompensoimaan nopeat päästömme. Lämpeneminen pahentaa hiilidioksidipäästöjä vuosikymmenen aikana2 päästö ilmakehään. Lämpötilan noustessa valtameret lämpenevät ja vapauttavat liuenneen CO: n2 ilmakehään. Maan kiertorata on pakottanut 2.6 miljoonan vuoden ajan jäätikköjä ja lasien välisiä syklejä vaihtelut ja CO2 oli vain sisäinen positiivinen palaute. Nykyään antropogeeninen CO2 johtaa ja vahvistaa jatkuvaa lämpenemistä.

CO₂-tasot ja ilmastonmuutos: Onko todella kiistaa? Hiilisykligeologinen termostaatti. + Tarkoittaa, että parametrejä stimuloidaan nuolen edessä olevan kertoimen suurenemisella. - tarkoittaa, että parametri on vaimennettu. Esimerkiksi hiilipumput vähentävät ilmakehän CO XNUMX: ta, kun taas tulivuoren tulot lisäävät sitä. Pierre-Henri Blard ja Guillaume Paris

PCO: n seurauksena2 Nousee, pinnan keskilämpötila on jo noussut melkein 1 ° C vuosien 1901 ja 2012 välillä. Maapallon pinta on ollut paljon lämpimämpi kuin nykyään aiemmin ja se lopulta jäähtyy. Lyhytaikaisten muutosten seuraukset ovat kuitenkin tuhoisa. Korkeampien pintalämpötilojen lisäksi äärimmäiset sääilmiöt, valtamerten happamoituminen, jään sulaminen ja merenpinnan nousu häiritsevät merkittävästi jokapäiväistä elämäämme ja vahingoittavat ympärillämme olevia ekosysteemejä.

Maan tiede auttaa meitä ymmärtämään planeettamme menneisyyttä. Emme voi hallita maan kiertorataa, tektoniikkaa tai meriliikennettä, mutta voimme hallita kasvihuonekaasupäästöjämme. Tulevaisuus on meidän kaikkien rakennettava.Conversation

Author

Guillaume Pariisi, Géochimiste, CNRS: n keskusvastaanottaja, Nancyn uusiokertomusten ja géoksiimikkeiden keskus, Lorrainen yliopisto ja Pierre-Henri Blard, Géochronologue et paléoclimatologue, recherches CNRS - Recordches Centre de Recherches Pétrographiques et géochimiques (Nancy) and Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), Lorrainen yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää

kirjoittanut: Joseph Romm
0190866101Olennainen alusta siitä, mikä on aikamme keskeinen kysymys, Ilmastonmuutos: mitä jokainen tarvitsee tietää on selkeä silmäys yleiskatsaus lämpenevän planeettamme tieteestä, konflikteista ja seurauksista. Joseph Romm, National Geographicin tieteellinen neuvonantaja Vuodet elää vaarassa sarja ja yksi Rolling Stonein "100-ihmisistä, jotka muuttavat Amerikkaa", Ilmastonmuutos tarjoaa käyttäjäystävällisiä, tieteellisesti tiukkoja vastauksia vaikeimpiin (ja yleisesti politisoituihin) kysymyksiin, joita ilmasto Lonnie Thompson on pitänyt "selkeänä ja nykyisenä vaarana sivilisaatiolle". Saatavana Amazon

Ilmastonmuutos: globaalin lämpenemisen tiede ja energia-tulevaisuuden toinen painos

esittäjä (t): Jason Smerdon
0231172834Tämä toinen painos Ilmastonmuutos on helppokäyttöinen ja kattava opas globaalin lämpenemisen takana olevaan tieteeseen. Hienosti kuvitettu teksti on suunnattu opiskelijoille eri tasoilla. Edmond A. Mathez ja Jason E. Smerdon tarjoavat laajan, informatiivisen johdannon tieteestä, jonka taustalla on ymmärrys ilmastojärjestelmästä ja ihmisen toiminnan vaikutuksista planeetamme lämpenemiseen. Mathez ja Smerdon kuvaavat ilmapiirin ja meren rooleja esitellä ilmastoamme, ota käyttöön säteilytasapainon käsite ja selitä aiemmin tapahtuneet ilmastonmuutokset. Niissä kuvataan myös ihmisen toimintaa, joka vaikuttaa ilmastoon, kuten kasvihuonekaasujen ja aerosolien päästöt ja metsäkadot sekä luonnonilmiöiden vaikutukset. Saatavana Amazon

Ilmastonmuutoksen tiede: käytännön kurssi

Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XIlmastonmuutoksen tiede: Hands-On -kurssi käyttää tekstiä ja kahdeksantoista käytännön toimintaa selittää ja opettaa ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen tiedettä, miten ihmiset ovat vastuussa ja mitä voidaan tehdä hidastamaan tai lopettamaan ilmaston lämpenemisen ja ilmastonmuutoksen. Tämä kirja on kattava ja kattava opas olennaisesta ympäristökysymyksestä. Tässä kirjassa käsitellyt aiheet ovat: miten molekyylit siirtävät energiaa auringosta ilmakehän lämmittämiseen, kasvihuonekaasut, kasvihuoneilmiö, ilmaston lämpeneminen, teollinen vallankumous, palamisreaktio, palautesilmukat, sään ja ilmaston välinen suhde, ilmastonmuutos, hiilinielut, sukupuutto, hiilijalanjälki, kierrätys ja vaihtoehtoinen energia. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

TOIMITTAJAT

Laulu voi nostaa sydäntä ja sielua
by Marie T. Russell, InnerSelf
Minulla on useita tapoja puhdistaa pimeys mielestäni, kun havaitsen sen olevan hiipinyt. Yksi on puutarhanhoito tai ajanvietto luonnossa. Toinen on hiljaisuus. Toinen tapa on lukeminen. Ja sellainen, joka…
Miksi Donald Trump voisi olla historian suurin häviäjä
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Tämä koko koronaviruspandemia maksaa omaisuuden, ehkä 2 tai 3 tai 4 omaisuutta, joiden kokoa ei tunneta. Ai niin, ja sadat tuhannet, ehkä miljoona ihmistä kuolee ennenaikaisesti välittömänä…
Maskotti pandemialle ja teemalaulu sosiaaliselle etäisyydelle ja eristykselle
by Marie T. Russell, InnerSelf
Löysin kappaleen äskettäin ja kuunnellessani sanoituksia, ajattelin, että se olisi täydellinen kappale "teemalauluna" näihin sosiaalisen eristäytymisen aikoihin. (Sanat videon alla.)
Kerroin Randy Funnel My Furiousness -sivustolle
by Robert Jennings, InnerSelf.com
(Päivitetty 4.-26.) En ole pystynyt kirjoittamaan oikein asiaa, jonka haluan julkaista viime kuussa. Näet olevani raivoissaan. Haluan vain kiinni.
Pluton palveluilmoitus
by Robert Jennings, InnerSelf.com
(päivitetty 4) Nyt kun jokaisella on aikaa olla luova, ei ole mitään kertovaa mitä löydät viihdyttämään sisäistä itseäsi.