Kuldioxidniveauer højest i 3 millioner år, viser en hidtil uset computersimulering

CO ₂ Drivhusgasniveauer i atmosfæren er sandsynligvis højere i dag end nogensinde før i de sidste 3 millioner år. I løbet af denne tid, globale middeltemperaturer oversteg aldrig det præindustrielle niveau med mere end 2 grader C. Undersøgelsen er baseret på banebrydende computersimuleringer af istidens begyndelse i Jordens tidligere klima.

For første gang, et team af forskere lykkedes med at bruge en computersimulering, der passer til havbundens sedimentdata fra klimaudviklingen over denne periode. istidens begyndelse, derfor starten på istidens cyklusser fra koldt til varmt og tilbage, undersøgelsen viser, blev hovedsageligt udløst af et fald i CO ₂ niveauer. Men i dag, det er stigningen i drivhusgasser på grund af afbrænding af fossile brændstoffer, der fundamentalt ændrer vores planet, analysen bekræfter yderligere. Globale middeltemperaturer oversteg aldrig de præindustrielle niveauer med mere end 2 grader Celsius i de sidste 3 millioner år, undersøgelsen viser - mens den nuværende klimapolitiske passivitet, hvis det fortsættes, ville overskride 2 graders grænsen allerede i de næste 50 år.

Ændringer i CO ₂ niveauer var en vigtig drivkraft for istiden

"Vi ved fra analysen af ​​sedimenter på bunden af ​​vores have om tidligere havtemperaturer og isvolumener, men indtil videre rollen som CO ₂ ændringer i udformningen af ​​istidens kredsløb er ikke fuldt ud forstået, " siger Matteo Willeit fra Potsdam Institute for Climate Impact Research, hovedforfatter af undersøgelsen nu offentliggjort i Videnskabens fremskridt . "Det er et gennembrud, som vi nu kan vise i computersimuleringer, at ændringer i CO ₂ niveauer var en hoveddrivkraft bag istiderne, sammen med variationer af, hvordan Jordens kredsløb om solen, de såkaldte Milankovitch-cyklusser. Dette er faktisk ikke kun simuleringer:vi sammenlignede vores resultater med de hårde data fra dybhavet, og de viser sig at være i god overensstemmelse. Vores resultater indebærer en stærk følsomhed af Jordsystemet over for relativt små variationer i atmosfærisk CO ₂ . Hvor fascinerende det end er, det er også bekymrende."

At studere Jordens fortid og dens naturlige klimavariabilitet er nøglen til at forstå menneskehedens mulige fremtidige veje. "Det ser ud til, at vi nu skubber vores hjemplanet ud over alle klimatiske forhold, der er oplevet i hele den nuværende geologiske periode, den kvartære, " siger Willeit. "En periode, der startede for næsten 3 millioner år siden, og hvor den menneskelige civilisation begyndte kun 11, 000 år siden. Så, de moderne klimaændringer vi ser er store, virkelig stor; selv efter jordhistoriens standarder."

At lære af Jordens fortid for at forstå fremtiden

Med udgangspunkt i tidligere forskning hos PIK, forskerne gengav hovedtræk ved naturlig klimavariation i løbet af de sidste par millioner år med en effektiv numerisk model - en computersimulering baseret på astronomiske og geologiske data og algoritmer, der repræsenterer vores planets fysik og kemi. Simuleringen blev kun drevet af velkendte ændringer i måderne, hvor Jorden cirkler rundt om solen, de såkaldte orbitale cyklusser, og forskellige scenarier for langsomt varierende randbetingelser, nemlig CO ₂ udgasning fra vulkaner. Undersøgelsen undersøgte også ændringer i sedimentfordelingen af ​​jordoverfladen, da iskapper glider lettere på grus end på grundfjeld. Det har også taget højde for rollen som atmosfærisk støv, som gør isoverfladen mørkere og derved bidrager til smeltning.

"Det faktum, at modellen kan gengive hovedtrækkene i den observerede klimahistorie, giver os tillid til vores generelle forståelse af, hvordan klimasystemet fungerer, " siger medforfatter Andrey Ganopolski, forfatter til flere tidligere banebrydende undersøgelser, som den nye analyse nu bygger på. "De simuleringer, vi udvikler, skal være enkle nok til at give mulighed for tusinder af beregningskørsler i mange tusinde år, og alligevel er vi nødt til at fange de kritiske faktorer, der driver vores klima. Det er, hvad vi har opnået. Og det bekræfter, hvor enestående vigtige ændringer i CO ₂ niveauer er for Jordens klima."