A légköri CO összefüggése2 szinteket és az éghajlatváltozást gyakran ellentmondásos témának tekintik. Miközben az éghajlati tudósok között nincs valódi nézeteltérés - körül 90% teljes mértékben egyetért azzal, hogy az emberi tevékenység egyértelműen felelős az éghajlatváltozásért - az Egyesült Államokban 2016-ban alig A lakosság 50% -a ugyanerre a következtetésre jutott. Az általános zavart kiegészítve az erősen aktív „éghajlatváltozás-tagadók” azt állítják, hogy a hőmérséklet a CO-tól függetlenül fejlődik2 légköri koncentrációk a Föld története során, és ezért a mai emelkedő CO2 A szintek nem kérdés.
Tehát a tudósok rosszul értelmezték a történetet? Nem. CO2 hosszú ideje hozzájárult a Föld éghajlatának szabályozásához, és annak növekvő koncentrációja a légkörben és az óceánokban komoly veszélyt jelent az emberiségre.
Együtt napenergia aktivitás és a albedó, az üvegházhatású gázok a Föld kulcsfontosságú részei sugárzó költségvetés és erősen szabályozza a felületi hőmérsékletet. Bár a vízgőz az elsődleges üvegházhatású gáz a Földön, CO2 sokkal több figyelmet hív fel, mert aktívan vezetheti az éghajlatváltozást.
Sajnos az emberi tevékenység szén-dioxidot bocsát ki2 a légkörbe egy sebességgel 70-szor nagyobb mint a Föld összes vulkánja együttesen. Ennek eredményeként légköri CO2 koncentráció (vagy pCO2) növekszik, és a Föld felszíne felmelegszik olyan ütemben, amelyet egyetlen természetes tényező sem tud megmagyarázni.
Tudjuk, hogy a CO2 hőmérséklet-szabályozás, amelyet különféle módon tudunk demonstrálni. Az egyik a Föld története feltárása.
Észak-Amerika az alacsony körül keringő Suomi műholdról. NASA / NOAA / GSFC / Suomi atomerőmű / VIIRS / Norman Kuring
Éghajlat és hőmérséklet a geológiai időpontokban
Sziklák, kövületek és azok kémiai és fizikai tulajdonságainak felhasználásával a geomutatók rekonstruálták a meleg és a hideg időszakot a Föld története során. A klíma, a hőmérséklet és a pCO közötti kapcsolat bemutatása2 millió évvel ezelőtt, mindegyiket egymástól függetlenül kell rekonstruálni. Ehhez klímafelvevőket használunk, „proxyknek”.
Az oxigénatomok izotópos összetétele, írt ?¹?O, ősi meszes héjakban mérve, az egyik. Lehetővé teszi a tengervíz múltbeli hőmérsékletének rekonstruálását egy jól ismert bizonytalansági fok mellett, amely az analitikai pontosságtól és az olyan paraméterektől függ, mint a tengervíz ¹?O, sótartalom és pH szintén befolyásolják a ¹?O kagyló.
Mivel a geológiai történelem hatással van a sziklákra és azok jelzéseire, minél tovább megyünk az idővel, annál nagyobb a bizonytalanság. Ezért egyesítjük a különböző meghatalmazásokat és hipotéziseket fogalmazunk meg, amelyek az éves kutatások során folyamatosan javulnak. Az ilyen rekonstrukciók létrehozása lassú, bonyolult (néha fájdalmas) folyamat, ám minden évben egyre megbízhatóbbá válnak, amikor a bizonytalanság csökken. Ha a bizonytalanság túl nagy, az értelmezések támaszkodnak takarékosság: a legegyszerűbb modellt kell a legvalószínűbbnek tekinteni. Nem számít, hogy a tudósok tudják becsülni és megosztani a bizonytalanságokat.
Összességében a tengervíz hőmérsékleti rekonstrukciói egybevágnak az éghajlattörténet geológiai megfigyeléseivel: a fő jégkorszakok egybeesnek az alacsonyabb globális hőmérséklettel. Közelebbről, a 1120 állandó értéket jelez lehűlés 50 millió évtől kezdve, ami az ipar előtti éghajlathoz vezet.
GEOCARB (III. verzió) a pCO rekonstrukciója? (sárga, 10 millió évenként egy pont) és a trópusi tenger felszínének átlagos hőmérséklete ¹?XNUMX karbonátból, a tengervíz pH-változásaival korrigálva, feltételezve, hogy a tengervízben nincs ¹?XNUMX változás (piros), összehasonlítva a geológiailag korlátozott hideg időszakokkal (világoskék) és eljegesedések (sötétkék). G. Párizs Royer és Beerling (2004), valamint Berner és Khotavala (2011) után, Szerző biztosított
A pCO története2
Proxik léteznek a pCO számára2 is. Például paleontológusok gróf sztóma - nyílások amelyen keresztül a növények lélegeznek, kicserélik a nedvességet és felveszik a CO-t2 fotoszintézishez - fosszilis leveleken. Minél több CO2 bőséges, a kevesebb sztóma szükségesek. Az egyik tényező, amely fokozza a bizonytalanságot, az, hogy a növényeknek kevesebb a szárazabb éghajlatú, és a nedvesebb éghajlatú sztóma.
A fosszilis levelek ritka és légköri pCO2 kevés adat áll rendelkezésre a Föld ősi időszakaira vonatkozóan. (Elegendő) adat hiányában a numerikus modellezés segít az adatok magyarázatában egy globálisan koherens megközelítéssel, amely tiszteletben tartja a fizika alapvető törvényeit. Az egyik leghíresebb a GEOCARB, a pCO rekonstrukciójához kifejlesztett geológiai szénciklus-modell2 története Robert Berner és kollégái.
Időben több mint 100,000 XNUMX év, pCO2 elsősorban a vulkánokból adják hozzá, és két szénszivattyú révén vesznek el: a biológiai szivattyú és a karbonát-szivattyú.
A fotoszintézis során a növények és algák felveszik a CO-t2 hogy megépítsék szerves anyagukat. Amikor meghalnak, ez a CO2 csapdába eshet az üledékekben. Ez a biológiai szivattyú. A karbonát szivattyú a kontinensek időjárása és a karbonát kőzet csapadékának összekapcsolása. CO2 megsavanyítja a sziklákat feloldó felszíni vizeket. Az oldott elemeket az óceánhoz mossuk, ahol azokat meszes anyagok, például kagylók vagy korallok készítésére használják, amelyek végül mészkővé válnak. Évről évre ezek a szivattyúk tárolják a CO-t2 távol a légkörtől.
A múltban a vulkánok többé-kevésbé voltak aktívak; a kontinensek különböző helyeken voltak, amely befolyásolta a szénszivattyúkat. Berner és munkatársai számszerűsítették, hogy ezeknek a paramétereknek az ismert ismert evolúciója hogyan befolyásolta a szénciklusot, és ezért a légköri pCO-t2. Tudták és megjelenítették a modell bizonytalanságát. Eredményeiket becslési borítékkal kell bemutatni, nem pedig adott értékként.
A magasabb pCO időszaka2 meleg időszakok. Ezzel szemben a légköri CO csökkenése2 a tartalom olyan jégkorszakokat váltott ki, mint például a széntartalmú és a modern jégkorszak, kivéve a Hirnantian (445 millió évvel ezelőtt) esetleges kivételével. Legújabb modellek arra utalnak, hogy ebben a távoli időszakban a tektonikus konfiguráció különleges szerepet játszott.
Hogyan hatnak az emberek gyorsan az éghajlatra
Hőmérséklet és pCO? rekonstrukciók az elmúlt 66 My. A hőmérsékleteket a karbonátok XNUMX értékével számítjuk ki, és bizonytalanságuk nélkül ábrázoljuk. A pCO? A rekonstrukció hét különböző proxyn alapul, amelyek megegyeznek a megfelelő bizonytalanságokkal. Beerling és Royer, 2011., Szerző biztosított
A dinoszauruszok kihaltásának időpontjától kezdődően (egy viszonylag legutóbbi 66 My ago) a geológusok számos hőmérsékleten és CO2 proxyk az ?¹?O vagy fosszilis levelek mellett. Minél közelebb kerülünk korszakunkhoz, annál több a proxy, és annál kevesebb a bizonytalanság, amíg nem tudjuk összekapcsolni az egymást támogató geológiai és jégmag-adatokat.
építéstan megváltoztatta az óceáni cirkulációt, és olyan hegyláncok építéséhez vezetett, mint a Himalája. Mindkét tényező befolyásolta a szénszivattyúkat és a kényszer pCO-t2 nak nek csökkenés, amelyet a meghatalmazottak mutatnak és összhangban vannak a GEOCARB trendeivel. Ez a pCO csökkenése2 a megfigyelt hűtéshez vezette és a Földet a jelenlegi jeges-interglaciális váltakozáshoz vezette.
A jégmagokból és a proxykből meghatározzuk, hogy a pCO2 200 és 350 ppm között ingadozott 2.6 millió évig, és hirtelen növekedett 280-ról 410 ppm-re 1850 és 2018 között. pCO2 5 vagy akár 30 millió évig példátlan szintek felé halad, amikor a Föld sokkal melegebb volt, mint a mai nap, és nem voltak jelen atlanti jégsapkák. A hőmérséklet és a pCO rekonstrukciója2 áttekintést nyújthat arról, hogy mi áll előttünk, ha nem lassítjuk le a CO-t2 kibocsátás.
Hosszú időn át, ha pCO2 növekszik, a melegedés stimulálja a szénszivattyúkat, ezáltal segítve a pCO-t2 csökkenteni. Ez a negatív visszajelzés geológiai termosztátként működhet. Sajnos igen túl lassú ahhoz, hogy elég gyorsan reagáljunk a gyors kibocsátás kompenzálására. Egy évtized időtartamában a melegedés súlyosbítja a CO-t2 a légkörbe jutás. A hőmérséklet emelkedésével az óceánok felmelegednek és felszabadítják az oldott CO-t2 a légkörbe. 2.6 millió évig a jeges és az interlacial ciklusokat a Föld pályája kényszerítette ingadozások és CO2 csak egy belső pozitív visszajelzés volt. Manapság antropogén CO2 vezet és felerősíti a folyamatos felmelegedést.
Szénciklusú geológiai termosztát. A + azt jelenti, hogy a paramétereket a nyíl előtti tényező növekedése stimulálja. A – azt jelenti, hogy a paraméter csillapított. Például a szénszivattyúk csökkentik a légköri CO-t? míg a vulkáni bemenetek növelik. Pierre-Henri Blard és Guillaume Paris
A pCO eredményeként2 növekedéssel, az átlagos felszíni hőmérséklet már XNUMX% -kal nőtt majdnem 1 ° C 1901 és 2012 között. A Föld felülete sokkal melegebb volt, mint a múltban, és végül lehűl. A rövid távú változások következményei azonban vannak katasztrofális. A magasabb felszíni hőmérsékleteken túl a szélsőséges időjárási események, az óceán savasodása, a jég olvadása és a tenger szintjének emelkedése jelentősen megzavarja mindennapi életünket, és károsítja a körülöttünk lévő ökoszisztémákat.
A földtudomány segít megérteni bolygónk múltját. Nem tudjuk ellenőrizni a Föld pályáját, a tektonikát vagy az óceáni keringést, de ellenőrizhetjük az üvegházhatású gázok kibocsátását. A jövő mindannyiunk számára építeni kell.
A szerzőről
Guillaume Párizs, Géochimiste, a CNRS au Recherche ügyvédi irodája, a Nancy NEM, Lorraine Egyetem és Pierre-Henri Blard, a Géochronologue et paléoclimatologue, a CNRS rechereche asszisztense - a Centre de Recherches Pétrographiques et géochimiques (Nancy) és a Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), Lorraine Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek
Klímaváltozás: amit mindenkinek tudnia kell
írta: Joseph Romm
Az alapvető eleme annak, ami korunk meghatározó kérdése lesz, Klímaváltozás: Amit mindenkinek tudnia kell® egyértelmű áttekintés a felmelegedő bolygónk tudományáról, konfliktusairól és következményeiről. Joseph Romm-tól, a National Geographic vezető tudományos tanácsadójától Életvesztés évei sorozat és a Rolling Stone egyik "100 emberei, akik megváltoztatják Amerikát" Éghajlatváltozási felhasználóbarát, tudományosan szigorú válaszokat kínál a legnehezebb (és általában politizált) kérdésekre, amelyek körülveszik azt a kérdést, amelyet Lonnie Thompson klimatológus "egyértelmű és jelenlegi veszélynek tart a civilizáció számára". Elérhető az Amazonon
Klímaváltozás: A globális felmelegedés tudománya és az energia jövőnk második kiadása
Jason Smerdon
Ez a második kiadás Éghajlatváltozási egy elérhető és átfogó útmutató a globális felmelegedés mögött álló tudományhoz. Kiválóan szemléltetett szöveg a hallgatók felé irányul, különféle szinteken. Edmond A. Mathez és Jason E. Smerdon átfogó, informatív bevezetést nyújt a tudományhoz, amely alátámasztja az éghajlati rendszer megértését és az emberi tevékenységnek a bolygónk felmelegedésére gyakorolt hatásait.Mathez és Smerdon leírják a légkör és az óceán szerepeit. játszani az éghajlatban, bevezetni a sugárzás egyensúlyának fogalmát, és elmagyarázni a múltban bekövetkezett éghajlati változásokat. Bemutatják továbbá az éghajlatot befolyásoló emberi tevékenységeket, például az üvegházhatású gázok és az aeroszolok kibocsátását és az erdőirtást, valamint a természeti jelenségek hatásait. Elérhető az Amazonon
Az éghajlatváltozás tudománya: gyakorlati út
írta: Blair Lee, Alina Bachmann
Az éghajlatváltozás tudománya: A gyakorlati tanfolyam szöveget és tizennyolc gyakorlati tevékenységet használ magyarázza és tanítja a globális felmelegedés és az éghajlatváltozás tudományát, az emberek felelősségvállalását, és mit lehet tenni a globális felmelegedés és az éghajlatváltozás ütemének lelassításához vagy megállításához. Ez a könyv egy teljes, átfogó útmutató egy alapvető környezetvédelmi témához. A könyvben tárgyalt témák között szerepel: hogyan mozgatják a molekulák az energiát a nap felől a légkör felmelegedésére, üvegházhatású gázok, üvegházhatás, globális felmelegedés, az ipari forradalom, az égési reakció, a visszacsatolási ciklusok, az időjárás és az éghajlat közötti kapcsolat, az éghajlatváltozás, szén-dioxid-elnyelők, kihalás, szén-dioxid-lábnyom, újrahasznosítás és alternatív energia. Elérhető az Amazonon
A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.
