Apa yang Menyebabkan Perubahan Iklim Utama Pada Masa Lalu? Shutterstock

Bumi mempunyai beberapa tempoh tahap karbon dioksida tinggi di atmosfera dan suhu tinggi selama beberapa juta tahun terakhir. Bolehkah anda menerangkan apa yang menyebabkan tempoh ini, memandangkan tidak ada pembakaran bahan bakar fosil atau sumber pelepasan karbon dioksida buatan manusia pada masa itu?

Membakar bahan bakar fosil atau tumbuh-tumbuhan adalah salah satu cara untuk meletakkan karbon dioksida ke udara - dan ia adalah sesuatu yang sangat baik. Manusia menjana hampir 40 bilion tan karbon dioksida setiap tahun, kebanyakannya dengan membakar bahan bakar fosil.

Karbon dioksida kekal di udara selama berabad-abad hingga ribuan tahun dan ia bertambah dari masa ke masa. Sejak kita memulakan penggunaan arang batu dan minyak secara sistematik, sekitar 300 tahun yang lalu, jumlah karbon dioksida di udara telah meningkat hampir separuh.

Inilah Yang Menyebabkan Perubahan Iklim Utama Pada Masa Lalu NOAA

Selain daripada pelepasan yang kita tambahkan, kepekatan karbon dioksida di udara naik dan turun sebagai sebahagian daripada semula jadi kitaran karbon, didorong oleh pertukaran antara udara, lautan dan biosfer (kehidupan di bumi), dan akhirnya oleh proses geologi.

Perubahan semula jadi dalam karbon dioksida

Setiap tahun, kepekatan karbon dioksida meningkat dan turun sedikit apabila tanaman tumbuh pada musim bunga dan musim panas dan mati pada musim luruh dan musim sejuk. Masa ini kenaikan dan kejatuhan bermusim terikat dengan musim hemisfera utara, kerana sebahagian besar permukaan tanah di Bumi ada di sana.

grafik langganan dalaman

Lautan juga berperanan aktif dalam kitaran karbon, menyumbang kepada perubahan dalam beberapa bulan hingga pergeseran perlahan selama berabad-abad. Air laut mengambil karbon dioksida secara langsung dalam pertukaran antara udara dan air laut. Tumbuhan laut kecil menggunakan karbon dioksida untuk fotosintesis dan banyak organisma laut mikroskopik menggunakan sebatian karbon untuk membuat kerang. Apabila mikroorganisma marin ini mati dan tenggelam ke dasar laut, mereka membawa karbon bersama-sama.

Secara kolektif, biosfer (ekosistem di darat dan di tanah) dan lautan menyerap sekitar separuh daripada semua karbon dioksida yang dikeluarkan manusia, dan ini melambatkan kadar perubahan iklim. Tetapi ketika iklim terus berubah dan lautan semakin memanas, tidak jelas apakah biosfera dan lautan akan terus menyerap sebilangan besar pelepasan kita. Ketika air menghangat, ia kurang mampu menyerap karbon dioksida, dan seiring dengan perubahan iklim, banyak ekosistem menjadi tertekan dan kurang mampu menfotosintesis karbon dioksida.

Sejarah iklim bumi yang mendalam

Pada skala masa beratus-ratus ribu hingga berjuta-juta tahun, kepekatan karbon dioksida di udara sangat bervariasi, begitu juga iklim global.

ini kitaran karbon jangka panjang melibatkan pembentukan dan pembusukan permukaan Bumi itu sendiri: aktiviti lempeng tektonik, penumpukan dan pelapukan rantai gunung, aktiviti gunung berapi yang berpanjangan, dan kemunculan dasar laut baru pada kesalahan laut tengah yang aktif.

Sebilangan besar karbon yang tersimpan di kerak bumi adalah dalam bentuk batu kapur, yang dihasilkan dari cangkang karbon organisma berasaskan karbon yang tenggelam ke dasar laut berjuta-juta tahun yang lalu.

Karbon dioksida ditambahkan ke udara ketika gunung berapi meletus, dan ia dibawa keluar dari udara ketika batu dan banjaran gunung mengalami cuaca dan hancur. Proses ini biasanya memakan masa berjuta-juta tahun untuk menambahkan atau mengurangkan karbon dioksida dari atmosfera.

Pada masa sekarang, gunung berapi hanya menambahkan sedikit karbon dioksida ke udara, sekitar 1% daripada apa yang disumbangkan oleh aktiviti manusia pada masa ini. Tetapi ada masa di masa lalu di mana aktiviti gunung berapi telah jauh lebih besar dan telah memancarkan sejumlah besar karbon dioksida ke udara.

Contohnya ialah sekitar 250 juta tahun yang lalu, ketika aktiviti gunung berapi yang berpanjangan meningkatkan tahap karbon dioksida atmosfera secara mendadak. Ini adalah letusan gunung berapi dalam skala besar - berlangsung selama sekitar dua juta tahun dan menyebabkan kepupusan besar-besaran.

Pada masa lalu geologi yang lebih baru, 50 juta tahun yang lalu, tahap karbon dioksida secara beransur-ansur menurun secara keseluruhan dan iklimnya semakin sejuk, dengan beberapa kenaikan. Setelah kepekatan karbon dioksida menjadi cukup rendah (sekitar 300 bahagian per juta) antara dua hingga tiga juta tahun yang lalu, kitaran zaman ais semasa bermula, tetapi pemanasan yang disebabkan oleh pelepasan kita lebih besar daripada aliran penyejukan semula jadi.

Walaupun iklim Bumi telah berubah dengan ketara pada masa lalu, ia berlaku pada skala waktu geologi. Karbon dalam minyak dan arang batu yang kita bakar mewakili karbon dioksida yang diambil oleh tumbuh-tumbuhan beratus-ratus juta tahun yang lalu dan kemudian disimpan melalui proses geologi selama ribuan tahun. Kami telah membakar sebahagian besar dalam beberapa abad.

Sekiranya pelepasan karbon dioksida manusia terus meningkat hingga abad ini, kita dapat mencapai tahap tidak dilihat selama puluhan juta tahun, ketika Bumi mempunyai iklim yang lebih panas dengan permukaan laut yang jauh lebih tinggi dan tanpa lapisan ais.Perbualan

Tentang Pengarang

James Renwick, Profesor, Geografi Fizikal (sains iklim), Te Herenga Waka - Victoria University of Wellington

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, and 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.