Para penyelidik mengkaji spesimen span dari Caribbean Timur. Shutterstock
Suhu global sudah melebihi 1.5°C pemanasan dan mungkin melepasi 2°C lewat dekad ini, menurut kajian yang pertama di dunia saya memimpin. Penemuan yang membimbangkan, berdasarkan rekod suhu yang terkandung dalam rangka span laut, mencadangkan perubahan iklim global telah berkembang lebih jauh daripada yang difikirkan sebelum ini.
Pelepasan gas rumah hijau yang disebabkan oleh manusia mendorong pemanasan global. Mendapatkan maklumat yang tepat tentang tahap pemanasan adalah penting, kerana ia membantu kita memahami sama ada kejadian cuaca ekstrem lebih berkemungkinan dalam masa terdekat, dan sama ada dunia mencapai kemajuan dalam mengurangkan pelepasan.
Setakat ini, anggaran pemanasan lautan atas kebanyakannya berdasarkan rekod suhu permukaan laut, namun ini bermula hanya kira-kira 180 tahun. Kami sebaliknya mengkaji 300 tahun rekod yang disimpan dalam rangka span laut yang berumur panjang dari Caribbean Timur. Khususnya, kami meneliti perubahan dalam jumlah bahan kimia yang dikenali sebagai "strontium" dalam rangka mereka, yang mencerminkan variasi suhu air laut sepanjang hayat organisma.
Mengekalkan purata kenaikan suhu global di bawah 1.5°C sejak zaman pra-industri ialah matlamat perjanjian iklim Paris 2015. Penyelidikan kami, yang diterbitkan dalam Nature Climate Change, menunjukkan bahawa peluang telah berlalu. Bumi sebenarnya mungkin telah mencapai sekurang-kurangnya 1.7°C pemanasan sejak zaman pra-industri – penemuan yang amat membimbangkan.
Mendapatkan tolok pada haba lautan
Pemanasan global menyebabkan perubahan besar kepada iklim Bumi. Ini terbukti baru-baru ini semasa belum pernah terjadi sebelumnya gelombang haba merentasi selatan Eropah, China dan sebahagian besar Amerika Utara.
Lautan meliputi lebih daripada 70% permukaan bumi dan menyerap sejumlah besar haba dan karbon dioksida. Suhu permukaan global secara tradisinya dikira dengan purata suhu air di permukaan laut, dan udara tepat di atas permukaan tanah.
Tetapi rekod suhu sejarah untuk lautan adalah bertompok-tompok. Rakaman terawal suhu laut dikumpul dengan memasukkan termometer ke dalam sampel air dikumpul oleh kapal. Rekod sistematik hanya tersedia dari tahun 1850-an - dan hanya kemudian dengan liputan terhad. Oleh kerana kekurangan data awal ini, Panel Antara Kerajaan mengenai Perubahan Iklim telah mentakrifkan tempoh pra-perindustrian seperti dari 1850 untuk 1900.
Tetapi manusia telah mengepam tahap karbon dioksida yang banyak ke atmosfera sejak sekurang-kurangnya awal 1800-an. Oleh itu, tempoh garis dasar dari mana pemanasan diukur seharusnya ditakrifkan secara ideal dari pertengahan 1700-an atau lebih awal.
Apatah lagi, satu siri yang luar biasa letusan gunung berapi yang besar berlaku pada awal 1800-an, menyebabkan penyejukan global secara besar-besaran. Ini menjadikannya lebih sukar untuk membina semula suhu lautan garis dasar yang stabil dengan tepat.
Tetapi bagaimana jika ada cara untuk mengukur suhu laut dengan tepat selama berabad-abad yang lalu? Terdapat, dan ia dipanggil "sclerosponge thermometry".
Mempelajari span khas
Sclerosponges ialah sekumpulan span laut yang menyerupai batu karang keras, kerana ia menghasilkan rangka karbonat. Tetapi mereka tumbuh pada kadar yang lebih perlahan dan boleh hidup selama beratus-ratus tahun.
Rangka itu menggabungkan beberapa unsur kimia termasuk strontium dan kalsium. Nisbah kedua-dua elemen ini berbeza-beza semasa tempoh yang lebih panas dan lebih sejuk. Ini bermakna sclerosponges boleh menyediakan diari terperinci suhu laut, sehingga resolusi hanya 0.1°C.
Kami mengkaji spesies span Ceratoporella nicholsoni. Ia berlaku di Caribbean Timur, di mana kebolehubahan semula jadi suhu lautan atas adalah rendah yang menjadikannya lebih mudah untuk mengusik kesan perubahan iklim. Kami ingin menyiasat suhu di bahagian lautan yang dikenali sebagai “lapisan campuran lautan”. Ini adalah bahagian atas lautan, di mana haba bertukar antara atmosfera dan pedalaman lautan.
Kami melihat suhu kembali 300 tahun, untuk melihat sama ada tempoh masa semasa yang mentakrifkan suhu pra-industri adalah tepat. Jadi apa yang kami dapati?
Rekod span menunjukkan suhu yang hampir malar dari 1700 hingga 1790 dan dari 1840 hingga 1860 (dengan jurang di tengah kerana penyejukan gunung berapi). Kami mendapati kenaikan suhu lautan bermula dari pertengahan 1860-an, dan jelas terbukti pada pertengahan 1870-an. Ini menunjukkan tempoh pra-perindustrian harus ditakrifkan sebagai tahun 1700 hingga 1860.
Implikasi daripada penemuan ini adalah mendalam.
Apakah maksud ini untuk pemanasan global?
Menggunakan garis dasar baharu ini, gambaran pemanasan global yang sangat berbeza muncul. Ia menunjukkan pemanasan lautan yang disebabkan oleh manusia bermula sekurang-kurangnya beberapa dekad lebih awal daripada yang diandaikan oleh IPCC sebelum ini.
Perubahan iklim jangka panjang biasanya diukur terhadap purata pemanasan selama 30 tahun dari 1961 hingga 1990, serta pemanasan dalam beberapa dekad yang lebih baru.
Penemuan kami mencadangkan bahawa dalam selang antara akhir tempoh pra-industri kami yang baru ditakrifkan dan purata 30 tahun yang disebutkan di atas, suhu permukaan lautan dan darat meningkat sebanyak 0.9°C. Ini jauh lebih tinggi daripada pemanasan 0.4°C yang dianggarkan oleh IPCC, menggunakan jangka masa konvensional untuk tempoh pra-industri.
Tambah bahawa purata pemanasan global 0.8°C dari 1990 hingga beberapa tahun kebelakangan ini, dan Bumi mungkin telah memanaskan secara purata sekurang-kurangnya 1.7°C sejak zaman pra-industri. Ini menunjukkan bahawa kita telah melepasi matlamat 1.5°C Perjanjian Paris.
Ia juga mencadangkan matlamat utama perjanjian itu, untuk mengekalkan purata pemanasan global di bawah 2°C, kini berkemungkinan besar akan dilampaui menjelang akhir tahun 2020-an - hampir dua dekad lebih awal daripada yang dijangkakan.
Kajian kami juga telah menghasilkan satu lagi penemuan yang membimbangkan. Sejak akhir abad ke-20, suhu udara darat telah meningkat hampir dua kali ganda kadar lautan permukaan dan kini lebih daripada 2°C di atas paras pra-industri. Ini selaras dengan penurunan yang didokumentasikan dengan baik dalam permafrost Artik dan peningkatan kekerapan di seluruh dunia gelombang haba, kebakaran belukar dan kemarau.
Kita mesti bertindak sekarang
Anggaran kami yang disemak mencadangkan perubahan iklim berada pada tahap yang lebih maju daripada yang kami fikirkan. Ini menyebabkan kebimbangan yang besar.
Nampaknya manusia telah terlepas peluang untuk mengehadkan pemanasan global kepada 1.5°C dan mempunyai tugas yang sangat mencabar di hadapan untuk mengekalkan pemanasan di bawah 2°C. Ini menekankan keperluan mendesak untuk mengurangkan separuh pelepasan global menjelang 2030.
Malcolm McCulloch, Profesor, Universiti Australia Barat
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
