Hoekom is ons op pad na die warmste klimaat in 'n half miljard jaar
Geskryf deur Gavin Foster, Universiteit van Southampton; et al.
Lewe in die planeet se laaste kweekhuisperiode, die Eoseen. Jay Matternes / Smithsonian Museum, CC BY
Koolstofdioksied konsentrasies is op pad na waardes wat nie in die afgelope 200m jaar gesien is nie. Die son het ook mettertyd geleidelik sterker geword. Saamgestel, hierdie feite beteken die klimaat kan op pad wees na die warmte wat nie die afgelope half miljard jaar gesien is nie.
Daar is baie op aarde gebeur sedert 500,000,000BC - kontinente, oseane en bergreekse het gekom en gegaan en die komplekse lewe het ontwikkel en verskuif van die oseane na die land en in die lug. Die meeste van hierdie veranderinge vind plaas op baie lang tye van miljoene jare of meer. Oor die afgelope 150 jaar het wêreldtemperature egter met sowat 1 ℃ toegeneem, yskappe en gletsers het teruggetree, polêre see-ys het gesmelt en seevlakke het gestyg.
Sommige sal daarop wys dat die aarde se klimaat het het soortgelyke veranderings voorheen ondergaan. So, wat is die groot deal?
Wetenskaplikes kan probeer om die klimaat van die verlede te verstaan ​​deur na die bewyse wat in klippe, sedimente en fossiele opgesluit is, te kyk. Wat dit vir ons sê, is dat ja, die klimaat het in die verlede verander, maar die huidige spoed van verandering is hoogs ongewoon. Byvoorbeeld, koolstofdioksied is nie so vinnig soos vandag vir die verlede in die atmosfeer gevoeg nie 66m jaar.
Om die waarheid te sê, as ons op ons huidige pad voortgaan en alle konvensie fossielbrandstowwe gebruik, dan ook die hoeveelheid CO₂-uitstoot, sal die absolute klimaatverwarming waarskynlik in die afgelope 420m jaar ongekende is. Dit is volgens 'n nuwe studie wat ons gepubliseer het Nature Kommunikasie.
Wat geologiese tyd betref, is 1 ℃ van aardverwarming nie besonder ongewoon nie. Vir baie van sy geskiedenis was die planeet aansienlik warmer as vandag, en in werklikheid was die aarde natuurlik in 'n "klimaat" klimaatstaat. Tydens die laaste kweekhuisstaat 50m jaar gelede was globale gemiddelde temperature 10-15 ℃ warmer as vandag, die poolstreke was ysloos, palmbome het op die kus van Antarktika gegroei, en alligators en skilpaaie wat in moeraswoude gevloei het in wat nou die bevrore Kanadese Arktiese is.
In teenstelling hiermee, ondanks ons huidige verwarming, is ons steeds tegnies in 'n "yshuis" klimaatstaat, wat eenvoudig beteken daar is ys op albei pole. Die aarde het natuurlik elke 300m jaar of so tussen hierdie twee klimaatstate gefassilieer.
Net voor die industriële rewolusie, vir elke miljoen molekules in die atmosfeer, was ongeveer 280 van hulle CO₂ molekules (280 dele per miljoen, of ppm). Vandag, hoofsaaklik as gevolg van die verbranding van fossielbrandstowwe brandstof, is konsentrasies ongeveer 400 ppm. As daar geen pogings is om ons emissies te beperk nie, sal die brandstof van konvensionele fossielbrandstowwe brandstof CO₂ konsentrasies teen 2,000ppm teen die jaar 2250 wees.
Dit is natuurlik baie CO₂, maar die geologiese rekord vertel ons dat die aarde verskeie kere in die verlede soortgelyke konsentrasies ervaar het. Byvoorbeeld, ons nuwe samestelling van data toon dat gedurende die Trias, ongeveer 200m jaar gelede, toe dinosourusse eers ontwikkel het, die Aarde 'n kweekhuisklimaatstaat gehad het met atmosferiese CO₂ rondom 2,000-3,000ppm.
So hoë konsentrasies koolstofdioksied maak nie noodwendig die wêreld totaal onbewoonbaar nie. Die dinosourusse het immers gedy.
Dit beteken egter nie dat dit 'n groot probleem is nie. Vir die begin is daar geen twyfel dat die mensdom groot sosio-ekonomiese uitdagings in die gesig staar dramatiese en vinnige klimaatsverandering Dit sal voortspruit uit die vinnige styging tot 2,000 of meer dpm.
Maar ons nuwe studie toon ook dat dieselfde koolstofkonsentrasies in die toekoms meer verwarming sal veroorsaak as in vorige tydperke van hoë koolstofdioksied. Dit is omdat die aarde se temperatuur nie net afhang van die vlak van CO₂ (of ander kweekhuisgasse) in die atmosfeer nie. Al ons energie kom uiteindelik uit die son, en as gevolg van die manier waarop die son energie opwek deur kernmengsel van waterstof in helium, het die helderheid mettertyd toegeneem. Vier en 'n half miljard jaar gelede toe die Aarde jonk was, was die son ongeveer 30% minder helder.
Dus, wat regtig belangrik is, is die gekombineerde effek van die veranderende sterkte van die son en die wisselende kweekhuiseffek. Deur die geologiese geskiedenis te kyk, het ons algemeen gevind dat wanneer die son sterker geword het deur die tyd, atmosferiese CO₂ geleidelik afgeneem het, het albei veranderinge mekaar gemiddeld gekanselleer.
Maar hoe gaan dit in die toekoms? Ons het geen vorige tydstip gevind toe die bestuurders van klimaat, of klimaat dwing, was so hoog soos dit in die toekoms sal wees as ons al die geredelik beskikbare fossielbrandstowwe brand. Niks soos dit is vir minstens 420m jaar in die rockrekord aangeteken nie.
'N Sentrale pilaar van geologiese wetenskap is die uniformitêre beginsel: dat "die hede die sleutel tot die verlede is". As ons voortgaan met die verbranding van fossielbrandstowwe soos ons tans is, deur 2250 is hierdie ou adage ongelukkig nie meer waar nie. Dit is te betwyfel dat hierdie hoë-CO₂-toekoms 'n eweknie sal hê, selfs in die omvang van die geologiese rekord.
Gavin Foster, Professor van Isotope Geochemistry, Universiteit van Southampton; Dana Royer, Professor van Aard- en Omgewingswetenskappe, Universiteit van Wesleyan, en Dan Lunt, Professor van Klimaatwetenskap, Universiteit van Bristol
Jy is hier: Tuis > Sosiale en politieke > omgewing > klimaat > Bewyse van verhitting > Hoekom is ons op pad na die warmste klimaat in 'n half miljard jaar