Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Den tre minutter lange historie om 800, 000 års klimaforandringer med et brod i halen

Iskerner er et vindue ind i de sidste hundredtusinder af år. Kredit:NASA Goddard Space Flight Center/Ludovic Brucker

Der er dem, der siger, at klimaet altid har ændret sig, og at kuldioxidniveauerne altid har svinget. Det er rigtigt. Men det er også rigtigt, at siden den industrielle revolution, CO₂-niveauer i atmosfæren er steget til niveauer, der er hidtil usete gennem hundreder af årtusinder.

Så her er en kort video, vi har lavet, at sætte de seneste klimaændringer og kuldioxidemissioner i sammenhæng med de sidste 800, 000 år.

Temperatur-CO₂-forbindelsen

Jorden har en naturlig drivhuseffekt, og det er virkelig vigtigt. Uden det, den gennemsnitlige temperatur på planetens overflade ville være omkring -18 ℃ og menneskeliv ville ikke eksistere. Kuldioxid (CO₂) er en af ​​de gasser i vores atmosfære, der fanger varme og gør planeten beboelig.

Vi har kendt til drivhuseffekten i godt et århundrede. For omkring 150 år siden, en fysiker ved navn John Tyndall brugte laboratorieforsøg til at demonstrere CO₂-gass drivhusegenskaber. Derefter, i slutningen af ​​1800-tallet, den svenske kemiker Svante Arrhenius beregnede først drivhuseffekten af ​​CO₂ i vores atmosfære og knyttede den til tidligere istider på vores planet.

Moderne videnskabsmænd og ingeniører har udforsket disse forbindelser i indviklede detaljer i de seneste årtier, ved at bore ind i iskapperne, der dækker Antarktis og Grønland. Tusinder af års sne er blevet komprimeret til tykke isplader. De resulterende iskerner kan være mere end 3 km lange og strække sig svimlende 800 tilbage, 000 år.

Forskere bruger kemien i vandmolekylerne i islagene til at se, hvordan temperaturen har varieret gennem årtusinder. Disse islag fanger også små bobler fra den gamle atmosfære, giver os mulighed for at måle forhistoriske CO₂-niveauer direkte.

Temperatur og CO₂

Iskernerne afslører en utrolig tæt sammenhæng mellem temperatur og drivhusgasniveauer gennem istidens cyklusser, beviser således de begreber, Arrhenius fremsatte for mere end et århundrede siden.

I tidligere varme perioder, det var ikke en CO₂-spids, der kickstartede opvarmningen, men små og forudsigelige slingrer i Jordens rotation og kredsløb om Solen. CO₂ spillede en stor rolle som en naturlig forstærker af de små klimaskift, som disse slingre satte i gang. Da planeten begyndte at afkøle, mere CO₂ opløst i havene, reducere drivhuseffekten og forårsage mere afkøling. Tilsvarende CO₂ blev frigivet fra havene til atmosfæren, da planeten blev varmet, kørsel yderligere opvarmning.

Men tingene er meget anderledes denne gang. Mennesker er ansvarlige for at tilføje enorme mængder ekstra CO₂ til atmosfæren – og det hurtigt.

Antarktis temperaturændringer på tværs af istider var meget lig de globale temperaturer, bortset fra at istidens temperaturændringer over Antarktis var omtrent det dobbelte af det globale gennemsnit. Forskere omtaler dette som polær amplifikation (data fra Parrenin et al. 2013; Snyder et al. 2016; Bereiter et al. 2015). Kredit:Ben Henley og Nerilie Abram

Den hastighed, hvormed CO₂ stiger, har ingen sammenligning i den registrerede fortid. De hurtigste naturlige skift ud af istider fik CO₂-niveauerne til at stige med omkring 35 dele per million (ppm) på 1, 000 år. Det kan være svært at tro, men mennesker har udledt den tilsvarende mængde på blot de sidste 17 år.

Før den industrielle revolution, det naturlige niveau af atmosfærisk CO₂ under varme mellemistider var omkring 280 ppm. De kolde istider, som fik kilometertykke iskapper til at bygge sig op over store dele af Nordamerika og Eurasien, havde CO₂-niveauer på omkring 180 ppm.

Afbrænding af fossile brændstoffer, såsom kul, olie og gas, tager gammelt kulstof, der var låst inde i Jorden, og bringer det i atmosfæren som CO₂. Siden den industrielle revolution har mennesker brændt en enorm mængde fossilt brændstof, får atmosfærisk CO₂ og andre drivhusgasser til at skyde i vejret.

I midten af ​​2017 atmosfærisk CO₂ står nu på 409 ppm. Dette er helt uden fortilfælde i de sidste 800, 000 år.

Den massive eksplosion af CO₂ får klimaet til at varme hurtigt op. Den sidste IPCC-rapport konkluderede, at vi ved udgangen af ​​dette århundrede vil nå mere end 4 ℃ over førindustrielle niveauer (1850-99), hvis vi fortsætter på en højemissionsvej.

Hvor hurtigt stiger CO₂-niveauet? Kredit:Ben Henley og Nerilie Abram

Hvis vi arbejder hen imod Paris-aftalens mål, ved hurtigt at begrænse vores CO₂-emissioner og udvikle nye teknologier til at fjerne overskydende CO₂ fra atmosfæren, så har vi en chance for at begrænse opvarmningen til omkring 2℃.

Den grundlæggende videnskab er meget velforstået. Beviserne for, at klimaændringerne sker, er rigelige og klare. Den svære del er:hvad gør vi så? Mere end nogensinde, vi har brug for stærke, samarbejdende og ansvarlig ledelse fra politikere fra alle nationer. Først da vil vi undgå de værste klimaændringer og tilpasse os de påvirkninger, vi ikke kan stoppe.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.