Kemisk analyse af naturlig CO₂-stigning over de sidste 50.000 år viser, at dagens hastighed er 10 gange hurtigere

Nutidens stigning i atmosfærisk kuldioxid er 10 gange hurtigere end på noget andet tidspunkt i de sidste 50.000 år, har forskere fundet gennem en detaljeret kemisk analyse af oldtidens Antarktis is.

Resultaterne, offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences, give vigtig ny forståelse af pludselige klimaændringsperioder i Jordens fortid og tilbyde ny indsigt i de potentielle virkninger af klimaændringer i dag.

"At studere fortiden lærer os, hvordan i dag er anderledes. Satsen for CO₂ forandring i dag er virkelig uden fortilfælde," sagde Kathleen Wendt, en assisterende professor ved Oregon State University's College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences og undersøgelsens hovedforfatter.

"Vores forskning identificerede de hurtigste rater af tidligere naturlig CO₂ stigning nogensinde observeret, og den hastighed, der forekommer i dag, hovedsagelig drevet af menneskelige emissioner, er 10 gange højere."

Kuldioxid eller CO₂ , er en drivhusgas, der forekommer naturligt i atmosfæren. Når kuldioxid kommer ud i atmosfæren, bidrager det til opvarmning af klimaet på grund af drivhuseffekten. Tidligere har niveauerne svinget på grund af istidscyklusser og andre naturlige årsager, men i dag stiger de på grund af menneskelige emissioner.

Is, der er bygget op i Antarktis gennem hundredtusinder af år, omfatter ældgamle atmosfæriske gasser fanget i luftbobler. Forskere bruger prøver af den is, indsamlet ved at bore kerner op til 2 miles (3,2 kilometer) dybe, til at analysere sporkemikalierne og bygge optegnelser over tidligere klima.

Tidligere forskning viste, at der under den sidste istid, som sluttede for omkring 10.000 år siden, var flere perioder, hvor kuldioxidniveauet så ud til at hoppe meget højere end gennemsnittet. Men disse målinger var ikke detaljerede nok til at afsløre den fulde karakter af de hurtige ændringer, hvilket begrænsede videnskabsmænds evne til at forstå, hvad der foregik, sagde Wendt.

"Du ville nok ikke forvente at se det i den sidste istids død," sagde hun. "Men vores interesse var vakt, og vi ønskede at gå tilbage til disse perioder og foretage målinger mere detaljeret for at finde ud af, hvad der skete."

Ved hjælp af prøver fra den vestantarktiske iskappedeling af iskernen undersøgte Wendt og kolleger, hvad der skete i disse perioder. De identificerede et mønster, der viste, at disse spring i kuldioxid fandt sted sammen med nordatlantiske kuldeintervaller kendt som Heinrich-begivenheder, der er forbundet med bratte klimaændringer rundt om i verden.

"Disse Heinrich-begivenheder er virkelig bemærkelsesværdige," sagde Christo Buizert, en lektor ved College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences og medforfatter af undersøgelsen. "Vi tror, ​​de er forårsaget af et dramatisk sammenbrud af den nordamerikanske iskappe. Dette sætter gang i en kædereaktion, der involverer ændringer i de tropiske monsuner, den sydlige halvkugles vestlige vinde og disse store bøvser af CO₂ kommer ud af havene."

Under den største af de naturlige stigninger steg kuldioxid med omkring 14 ppm på 55 år. Springene forekom cirka en gang hvert 7.000 år eller deromkring. Med dagens hastighed tager denne stigning kun 5 til 6 år.

Beviser tyder på, at i tidligere perioder med naturlig kuldioxidstigning blev de vestlige vinde, der spiller en vigtig rolle i cirkulationen af ​​det dybe hav, også styrket, hvilket førte til en hurtig frigivelse af CO₂ fra det sydlige ocean.

Anden forskning har antydet, at disse vestlige områder vil styrke sig i løbet af det næste århundrede på grund af klimaændringer. De nye resultater tyder på, at hvis det sker, vil det reducere Sydhavets kapacitet til at absorbere menneskeskabt kuldioxid, bemærkede forskerne.

"Vi er afhængige af, at det sydlige ocean optager en del af den kuldioxid, vi udleder, men hurtigt stigende sydlige vinde svækker dets evne til at gøre det," sagde Wendt.

Flere oplysninger: Kathleen A. Wendt et al., Southern Ocean driver multidecadal atmosfærisk CO₂ stige under Heinrich Stadials, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2319652121

Journaloplysninger: Proceedings of the National Academy of Sciences

Leveret af Oregon State University