Mengapa Peningkatan Penyimpanan Karbon Di Bodes Zaman Ais Sedikit Ill Untuk Kita

Mengapa Peningkatan Penyimpanan Karbon Di Bodes Zaman Ais Sedikit Ill Untuk Kita

Penurunan dalam tahap karbon dioksida atmosfera semasa Zaman Es Little tidak disebabkan oleh perintis New World yang memotong keberanian melalui pertanian Amerika asli, seperti yang telah difikirkan sebelumnya.

Sebaliknya, kami analisis baru Rekod iklim yang terkandung dalam teras ais Antartika menunjukkan bahawa kejatuhan paras CO2 atmosfera semasa tempoh sejuk dari 1500 ke 1750 didorong oleh kenaikan karbon bersih oleh tanaman.

Ini seterusnya menunjukkan bahawa jika tumbuh-tumbuhan bertindak balas terhadap suhu yang jatuh dengan mengambil lebih banyak karbon, mereka mungkin bertindak balas terhadap paras CO₂ semasa yang semakin meningkat dengan melepaskan lebih banyak lagi ke atmosfera.

Atmosfera sejarah

Kepekatan CO₂ atmosfera adalah agak stabil dari sekitar 2000 tahun lalu sehingga permulaan Revolusi Perindustrian, sejak apabila mereka telah mula mendaki secara dramatik. Walau bagaimanapun, di sepanjang jalan adalah peralihan yang agak kecil, seperti yang dilihat semasa Zaman Es Little (LIA).

Karbon dioksida secara semulajadi kitaran antara atmosfera, tanah dan lautan. Di darat, ia dikeluarkan dari atmosfera oleh fotosintesis tumbuhan dan kembali apabila bahan tumbuhan terurai. Biasanya proses ini mengimbangi, tetapi perubahan dalam kadar satu daripada proses ini dapat memindahkan tahap CO2 atmosfera ke keseimbangan baru.

Jika penguraian meningkat apabila ia menghangatkan, ini akan memperlahankan atau membalikkan pengambilan pengimbangan semula, meninggalkan lebih banyak karbon dioksida di atmosfera, memanaskan iklim masih lagi dan seterusnya, dalam maklum balas yang positif.

LIA bersamaan dengan permulaan penjajahan Eropah Dunia Baru. Penyakit-penyakit Eropah menghancurkan penduduk di Amerika, dan satu teori berpendapat bahawa ini membawa kepada penurunan dalam pertanian asli, yang seterusnya membiarkan hutan tumbuh kembali dan mengambil sejumlah besar CO₂ dari atmosfera. Ini telah dicadangkan sebagai tandatangan manusia yang pertama dikenali secara geologi kesan manusia di dunia, dan dengan demikian permulaan zaman Anthropocene.


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Tetapi adakah ini benar-benar berlaku? Kajian kami tidak mencadangkan, kerana walaupun kita boleh agak yakin perubahan LIA di tahap CO2 disebabkan oleh perbezaan dalam tingkah laku tanaman tanah, hasil kami menunjukkan bahawa perubahan itu adalah tindak balas terhadap perubahan iklim, dan bukan kepada perubahan yang didorong manusia dalam penutup tumbuhan.

Mencari petunjuk

Bagaimana kita boleh beritahu? Kita tahu bahawa proses itu melibatkan tumbuhan daratan, kerana suasana di LIA bahkan lebih rendah di CO2 yang mengandungi isotop karbon-12, yang lebih disukai oleh tumbuhan fotosintesis.

Tetapi bagaimana kita tahu jika perubahan itu disebabkan oleh perubahan dalam perlindungan tumbuh-tumbuhan, atau kepada maklum balas iklim. Untuk menjawabnya, kita melihat satu lagi gas, karbonil sulfida (COS), yang juga terperangkap dalam gelembung udara bersama dengan karbon dioksida. Molekul ini mempunyai struktur yang hampir sama dengan CO₂, kecuali satu daripada atom oksigen digantikan dengan sulfur.

Ini cukup dekat untuk menipu tumbuh-tumbuhan, yang mengambilnya semasa fotosintesis. Tetapi tidak seperti CO₂, COS tidak dilepaskan apabila bahan tumbuhan terurai sehingga peningkatan dalam fotosintesis menyebabkan penurunan COS atmosfera.

Ini bermakna hipotesis "Anthropocene awal" mempunyai kesan yang boleh diuji: ia sepatutnya membawa pengurangan kepekatan COS dalam teras ais. Walau bagaimanapun, apabila kita melihat rekod teras ais, kita mendapati bahawa terdapat kenaikan. Ini menunjukkan bahawa fotosintesis sebenarnya menurun semasa LIA, dan bukannya meningkat seperti yang kita harapkan jika perbezaan itu disebabkan oleh pertumbuhan semula hutan.

Ini bermakna kejatuhan CO₂ atmosfera semasa LIA lebih cenderung menjadi tindak balas langsung terhadap suhu mencelup. Suasana sejuk LIA mengurangkan fotosintesis tetapi juga melambatkan pernafasan tumbuhan dan penguraian, dengan kesan bersih yang lebih banyak CO₂ diambil oleh biosfera tanah semasa tempoh sejuk.

Bagaimana dengan masa depan?

The flipside ini adalah bahawa sebaliknya mungkin berlaku apabila suhu meningkat, seperti sekarang. Suhu yang semakin meningkat mungkin bermaksud lebih banyak CO₂ dibebaskan dari biosphere daratan. Walaupun tumbuh-tumbuhan terus meningkatkan fotosintesis apabila bumi menghangatkan, penemuan kami mencadangkan bahawa penguraian tumbuhan akan meningkat lebih tinggi, bermakna bahawa karbon kurang tinggal di dalam tanah.

Ini berkaitan, kerana seperti yang kita ketahui, manusia telah membuka keran pada sumber baru karbon: bahan api fosil yang sebelum ini terkunci di bawah tanah. Kami dengan cepat kembali banyak karbon tersimpan ini ke atmosfera, dan tanah dan lautan hanya menghilangkan separuh daripada apa yang kami tambah.

Penemuan kami menunjukkan bahawa setiap peningkatan suhu dalam suhu akan menghasilkan kira-kira bahagian 20 per juta karbon dioksida tambahan di atmosfera. Ini adalah kira-kira jangkaan dari model iklim. Ini bermakna, jika kita mahu mengekalkan pemanasan global dalam lingkungan suhu purata pra-perindustrian 2 ℃, sejajar dengan iklim perjanjian Paris, kita perlu faktor dalam gelung maklum balas positif ini, yang bermaksud bahawa semakin banyak suhu meningkat, CO₂ lebih banyak akan dibebaskan dari landskap dunia.

Mengenai Pengarang

Peter Rayner, Felo Profesor, University of Melbourne

Cathy Trudinger, Saintis Penyelidikan Kanan, CSIRO

David Etheridge, Penyelidik Utama Penyelidik, CSIRO,

Mauro Rubino,, Universiti Kedua Naples

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 1465433643; maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 1250062187; maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = Books; keywords = 1451697392; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}