Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi?

Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi? Michal Pech / Unsplash

Hubungan antara CO atmosfera2 tahap dan perubahan iklim sering dilihat sebagai subjek kontroversi. Walaupun tidak ada perselisihan yang nyata di kalangan saintis iklim - sekitar 90% bersetuju sepenuhnya bahawa aktiviti manusia jelas bertanggungjawab terhadap perubahan iklim - di Amerika Syarikat pada tahun 2016, hampir tidak 50% orang awam datang ke kesimpulan yang sama. Menambah kekeliruan umum, "penyangkut perubahan iklim" yang sangat aktif mendakwa bahawa suhu telah berubah secara bebas daripada CO2 kepekatan atmosfera melalui sejarah Bumi, dan oleh itu, peningkatan CO hari ini2 tahap tidak menjadi isu.

Begitu juga para saintis mendapatkan cerita itu salah? No. CO2 telah lama menyumbang untuk mengawal iklim Bumi, dan peningkatan kepekatannya di atmosfera dan lautan adalah ancaman utama kepada manusia.

Bersama dengan aktiviti solar artikel albedo, gas rumah hijau adalah bahagian penting bumi belanjawan radiatif dan menggunakan kawalan yang kuat pada suhu permukaan. Walaupun wap air adalah gas rumah hijau utama di Bumi, CO2 menarik lebih banyak perhatian kerana ia dapat secara aktif membawa perubahan iklim.

Malangnya, aktiviti manusia menyampaikan CO2 ke atmosfera pada kadar kali 70 lebih besar daripada semua gunung berapi di Bumi digabungkan. Akibatnya, CO atmosfera2 kepekatan (atau pCO2) meningkat dan permukaan bumi menjadi panas pada kadar yang tidak dapat dijelaskan oleh faktor semulajadi.

Kami tahu bahawa CO2 adalah kawalan suhu dan kita dapat menunjukkannya dalam pelbagai cara. Salah satunya adalah melalui penerokaan sejarah Bumi.

Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi? Amerika Utara dari Suomi satelit yang mengorbit rendah. NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring

Iklim dan suhu melalui masa geologi

Menggunakan batu, fosil dan sifat kimia dan fizikal mereka, ahli geosains telah membina semula tempoh panas dan sejuk sepanjang sejarah bumi. Untuk menunjukkan hubungan antara iklim, suhu dan pCO2 berjuta-juta tahun yang lalu, kita perlu membina semula setiap daripada mereka secara bebas. Untuk berbuat demikian, kami menggunakan perakam iklim yang dipanggil "proksi".


Dapatkan yang terbaru dari InnerSelf


Komposisi isotop atom oksigen, ditulis δ¹XNUMXO, diukur dalam kulit berkapur purba, adalah salah satu daripada mereka. Ia membolehkan kita untuk membina semula suhu air laut yang lepas dengan tahap ketidakpastian yang diketahui yang bergantung kepada ketepatan analitik dan bagaimana parameter seperti air laut δ ¹ ¹, salin dan pH juga memberi kesan kepada δ¹XNUMXO cengkerang.

Kerana sejarah geologi mempengaruhi batu dan isyarat mereka, semakin lama kita kembali ke masa, semakin besar ketidakpastian. Oleh itu, kami menggabungkan pelbagai proksi dan merumuskan hipotesis yang terus bertambah baik dengan tahun-tahun penyelidikan. Mewujudkan pembinaan semula sedemikian adalah proses perlahan, rumit (kadang-kadang menyakitkan) tetapi mereka menjadi lebih dan lebih dipercayai setiap tahun apabila ketidakpastian berkurang. Jika ketidakpastian terlalu besar, tafsiran bergantung parsimoni: model paling mudah harus dipertimbangkan paling mirip. Apa yang penting adalah bahawa saintis tahu bagaimana untuk menganggarkan ketidakpastian, dan berkongsi mereka.

Keseluruhannya, pembinaan semula air laut sepadan dengan pemerhatian geologi sejarah iklim: zaman ais utama bertepatan dengan suhu global yang lebih rendah. Khususnya, δ¹,XNUMXO menunjukkan mantap penyejukan dari 50 juta tahun ke depan, yang membawa kepada iklim praindustri.

Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi? Pembinaan semula GEOCARB (versi III) pCO₂ (kuning, satu titik setiap 10 juta tahun) dan purata suhu permukaan laut tropika dari δ¹XNUMXO karbonat diperbetulkan untuk perubahan pH air laut dengan asumsi tiada perubahan δ ¹ ³ untuk air laut (merah) berbanding dengan tempoh sejuk biru) dan glasiasi (biru gelap). G. Paris selepas Royer dan Beerling (2004) dan Berner dan Khotavala (2011), Pengarang disediakan

Sejarah pCO2

Proksi wujud untuk pCO2 juga. Sebagai contoh, paleontologi kiraan stomata - bukaan di mana tumbuhan bernafas, menukarkan kelembapan dan mengambil CO2 untuk fotosintesis - pada daun fosil. Semakin banyak CO2 adalah banyak, yang kurang stomata diperlukan. Satu faktor yang menambah tahap ketidakpastian adalah bahawa tumbuhan mempunyai stomata kurang di bawah iklim kering dan lebih di bawah lembapan.

Daun fosil jarang dan pCO atmosfera2 data adalah terhad untuk tempoh purba bumi. Dengan ketiadaan data (mencukupi), pemodelan berangka membantu menjelaskan data dengan pendekatan koheren global yang menghormati undang-undang asas fizik. Salah satu yang paling terkenal ialah GEOCARB, model kitaran karbon geologi yang dibangunkan untuk membina semula pCO2 sejarah oleh Robert Berner dan rakan-rakannya.

Pada masa-masa lebih daripada 100,000 tahun, pCO2 terutamanya ditambahkan dari gunung berapi, dan hilang melalui dua pam karbon: pam biologi dan pam karbonat.

Semasa fotosintesis, tumbuhan dan alga mengambil CO2 untuk membina bahan organik mereka. Apabila mereka mati, CO ini2 mungkin terperangkap dalam sedimen. Ini adalah pam biologi. Pam karbonat adalah gabungan antara pelapuran benua dan pemendakan batu karbonat. CO2 menghasut air permukaan yang membubarkan batu. Unsur-unsur yang dibubarkan dibersihkan ke lautan di mana ia digunakan untuk membina bahan berkapur seperti cangkang atau batu karang, yang akhirnya menjadi limestones. Tahun demi tahun, pam ini menyimpan CO2 jauh dari atmosfera.

Pada masa lalu, gunung berapi mungkin lebih atau kurang aktif; Benua berada di lokasi yang berlainan, yang menjejaskan pam karbon. Berner dan rakan sekerja mengukur bagaimana evolusi yang diketahui oleh parameter tersebut mempengaruhi kitaran karbon dan oleh itu, pCO atmosfera2. Mereka tahu dan mempamerkan ketidakpastian model mereka. Keputusan mereka harus dikemukakan dengan sampul surat anggaran, bukan sebagai nilai yang diberikan.

Masa pCO yang lebih tinggi2 adalah tempoh yang hangat. Sebaliknya, pengurangan CO atmosfera2 kandungan mencetuskan tempoh glasier seperti zaman ais Karbon dan zaman moden, dengan kemungkinan pengecualian Hirnantian (445 juta tahun dahulu). Model terkini mencadangkan bahawa untuk tempoh jauh ini, konfigurasi tektonik memainkan peranan tertentu.

Bagaimana manusia cepat menjejaskan iklim

Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi? Suhu dan pembinaan semula pCO₂ untuk 66 terakhir saya. Suhu dikira menggunakan δ¹XNUMXO karbonat dan diwakili tanpa ketidakpastian mereka. Pembinaan semula pCO₂ didasarkan pada tujuh proksi yang berbeza dalam kesepakatan dalam ketidakpastian masing-masing. Beerling dan Royer, 2011., Pengarang disediakan

Sepanjang tempoh masa bermula pada titik dinosaur yang pupus (agak baru-baru ini 66 Saya yang lalu), ahli geologi boleh bergantung pada banyak suhu dan CO2 proksi sebagai tambahan kepada δ¹XNUMXO atau daun fosil. Semakin dekat kita ke era kita, lebih banyak proksi ada dan semakin sedikit ketidakpastian, sehingga kita boleh menyambungkan data geologi dan es teras yang menyokong satu sama lain.

Tektonik peredaran lautan yang diubah suai dan membawa kepada pembinaan gunung seperti Himalaya. Kedua-dua faktor itu mempengaruhi pam karbon dan dipaksa pCO2 kepada mengurangkan, seperti yang ditunjukkan oleh proksi dan dengan persetujuan dengan trend GEOCARB. Penurunan ini dalam pCO2 membawa kepada penyejukan yang diperhatikan dan menggerakkan Bumi ke arah penggantian glasial-interglasi semasa.

Kita boleh menentukan dari teras ais dan proksi yang pCO2 telah berayun antara 200 dan 350 ppm selama 2.6 juta tahun dan ia tiba-tiba meningkat dari 280 kepada 410 ppm antara 1850 dan 2018. pCO2 sedang menuju ke tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya selama 5 tahun, atau bahkan 30 juta tahun, ketika Bumi lebih hangat dari hari ini dan tidak ada topi es Atlantik hadir. Pembinaan semula suhu dan pCO2 boleh menawarkan kepada kita apa yang berlaku di hadapan kita jika kita tidak melambatkan CO2 pelepasan.

Pada skala masa yang panjang, apabila pCO2 kenaikan, pemanasan merangsang pam karbon, dengan itu membantu pCO2 untuk mengurangkan. Maklum balas negatif ini boleh bertindak sebagai termostat geologi. Malangnya, ia adalah terlalu perlahan untuk bertindak balas dengan cepat untuk mengimbangi pelepasan pantas kami. Pada skala masa sedekad, pemanasan memburukkan lagi CO2 melepaskan ke atmosfera. Apabila suhu meningkat, lautan menyejuk dan melepaskan CO terlarut2 ke atmosfera. Selama 2.6 juta tahun, kitaran glasier dan interlastik telah dipaksa oleh orbit Bumi turun naik dan CO2 hanya maklum balas positif dalaman. Hari ini, CO antropogenik2 memimpin dan menguatkan pemanasan berterusan.

Tahap CO₂ Dan Perubahan Iklim: Adakah Terdapat Satu Kontroversi? Termostat geologi kitaran karbon. + Bermakna parameter tersebut dirangsang oleh peningkatan faktor yang terletak sebelum anak panah. - bermakna bahawa parameter tersebut dilemahkan. Sebagai contoh, pam karbon mengurangkan COXNUMX atmosfera sementara input gunung berapi meningkatkannya. Pierre-Henri Blard dan Guillaume Paris

Hasil daripada pCO2 Peningkatan, suhu permukaan purata telah meningkat oleh hampir 1 ° C antara tahun 1901 dan 2012. Permukaan Bumi telah lebih hangat dari hari ini pada masa lalu dan akhirnya akan menjadi sejuk. Walau bagaimanapun, akibat perubahan jangka pendek adalah malapetaka. Selain daripada suhu permukaan yang lebih tinggi, peristiwa cuaca yang melampau, pengasidan laut, leburan ais dan kenaikan paras laut akan menjejaskan kehidupan seharian kita dan membahayakan ekosistem di sekeliling kita.

Sains bumi membantu kita memahami masa lalu planet kita. Kita tidak boleh mengawal orbit Bumi, tektonik atau peredaran laut tetapi kita boleh mengawal pelepasan gas rumah hijau kita. Masa depan adalah untuk kita semua membina.Perbualan

Tentang Pengarang

Guillaume Paris, Géochimiste, penarafan semula CNRS au Centre de recherches pétrographiques et géochimiques de Nancy, Université de Lorraine dan Pierre-Henri Blard, Géochronologue et paléoclimatologue, yang mempunyai rekod CNRS - Pusat de recherches pétrographiques et géochimiques (Nancy) dan Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), Université de Lorraine

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Perubahan Iklim: Apa Yang Harus Anda Ketahui Setiap Orang

oleh Joseph Romm
0190866101Buku asas penting mengenai apa yang akan menjadi isu penentu masa kita, Perubahan Iklim: Apa Yang Harus Diketahui Semua Orang adalah gambaran menyeluruh tentang sains, konflik, dan implikasi dari planet pemanasan kami. Dari Joseph Romm, Ketua Penasihat Sains untuk National Geographic Tahun Hidup Berbahaya siri dan salah satu daripada "100 Rolling Stone yang mengubah Amerika," Perubahan iklim menawarkan jawapan yang mesra pengguna dan saintifik terhadap soalan yang paling sukar (dan biasa dipolitikkan) yang mengelilingi ahli klimatologi Lonnie Thompson sebagai "bahaya yang jelas dan terkini terhadap tamadun." Tersedia di Amazon

Perubahan Iklim: Sains Pemanasan Global dan edisi Edisi Edisi Kedua kami

oleh Jason Smerdon
0231172834Edisi kedua ini Perubahan iklim adalah panduan yang boleh diakses dan komprehensif kepada sains di sebalik pemanasan global. Dengan ilustrasi yang indah, teks itu ditujukan kepada pelajar di pelbagai peringkat. Edmond A. Mathez dan Jason E. Smerdon menyediakan pengantar yang luas dan informatif kepada sains yang mendasari pemahaman kita mengenai sistem iklim dan kesan aktiviti manusia terhadap pemanasan planet kita. Mathez dan Smerdon menerangkan peranan bahawa atmosfer dan lautan bermain dalam iklim kita, memperkenalkan konsep keseimbangan sinaran, dan menerangkan perubahan iklim yang berlaku pada masa lalu. Mereka juga memperinci aktiviti manusia yang mempengaruhi iklim, seperti gas rumah hijau dan pelepasan aerosol dan penebangan hutan, serta kesan fenomena alam. Tersedia di Amazon

Sains Perubahan Iklim: Kursus Hands-On

oleh Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XSains Perubahan Iklim: Kursus Hands-On menggunakan teks dan lapan belas aktiviti tangan untuk menjelaskan dan mengajar sains pemanasan global dan perubahan iklim, bagaimana manusia bertanggungjawab, dan apa yang boleh dilakukan untuk memperlahankan atau menghentikan kadar pemanasan global dan perubahan iklim. Buku ini adalah panduan lengkap dan komprehensif untuk topik persekitaran yang penting. Subjek yang terkandung dalam buku ini termasuk: bagaimana molekul memindahkan tenaga dari matahari untuk memanaskan atmosfera, gas rumah hijau, kesan rumah hijau, pemanasan global, Revolusi Perindustrian, tindak balas pembakaran, gelung maklum balas, hubungan antara cuaca dan iklim, perubahan iklim, sinki karbon, kepupusan, jejak karbon, kitar semula, dan tenaga alternatif. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, artikel ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

ikuti InnerSelf pada

icon-facebooktwitter-iconrss-icon

Dapatkan Yang Terbaru Dengan E-mel

{Emailcloak = mati}

DARIPADA EDITOR

Mengapa Donald Trump Boleh Menjadi Kalah Terbesar Sejarah
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Dikemas kini 2 Julai 20020 - Pandemik koronavirus keseluruhan ini memerlukan banyak perbelanjaan, mungkin 2 atau 3 atau 4 kekayaan, semuanya tidak diketahui ukurannya. Oh ya, dan, beratus-ratus ribu, mungkin satu juta, orang akan mati ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: Bagaimana Rasisme Diajar
by Marie T. Russell, InnerSelf
Dalam episod Oprah Show tahun 1992 ini, aktivis dan pendidik anti-perkauman pemenang anugerah Jane Elliott mengajarkan kepada para penonton pelajaran yang sukar mengenai perkauman dengan menunjukkan betapa mudahnya belajar prejudis.
Perubahan Akan Datang ...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 Mei 2020) Ketika saya menonton berita mengenai peristiwa di Philadephia dan bandar-bandar lain di negara ini, hati saya merasa sakit dengan apa yang berlaku. Saya tahu bahawa ini adalah sebahagian daripada perubahan yang lebih besar yang berlaku ...
Sebuah Lagu Dapat Meningkatkan Hati dan Jiwa
by Marie T. Russell, InnerSelf
Saya mempunyai beberapa cara yang saya gunakan untuk membersihkan kegelapan dari fikiran saya ketika saya merasakan ia telah masuk. Salah satunya adalah berkebun, atau menghabiskan masa di alam semula jadi. Yang lain adalah kesunyian. Cara lain ialah membaca. Dan satu yang ...
Maskot untuk Pandemik dan Lagu Tema untuk Menjauhkan dan Mengasingkan Sosial
by Marie T. Russell, InnerSelf
Saya mendapat lagu baru-baru ini dan semasa saya mendengarkan liriknya, saya fikir ia akan menjadi lagu yang sempurna sebagai "lagu tema" untuk masa-masa pengasingan sosial ini. (Lirik di bawah video.)