שיתוף? רמות ושינויי אקלים: האם באמת יש מחלוקת? מיכל פך / Unsplash

הקשר בין CO CO אטמוספרי2 רמות ושינוי אקלים נתפסים לעתים קרובות כנושא שנוי במחלוקת. אמנם אין מחלוקת אמיתית בקרב מדעני אקלים בסביבה 90% מסכים לחלוטין כי פעילות אנושית אחראית באופן ברור לשינויי אקלים - בארצות הברית בשנת 2016, בקושי 50% מהציבור הרחב הגיעה לאותה מסקנה. נוסף על הבלבול הכללי, "מכחישי שינויי אקלים" פעילים ביותר טוענים כי הטמפרטורה התפתחה ללא תלות ב- CO2 ריכוזים אטמוספריים לאורך ההיסטוריה של כדור הארץ, ועל כן CO עולה היום2 רמות אינן נושא.

אז האם המדענים טעו את הסיפור? לא. CO2 תרם מזמן לשליטה באקלים של כדור הארץ, והריכוז הגובר שלו באטמוספרה ובאוקיאנוסים מהווה איום גדול על האנושות.

ביחד עם פעילות סולארית ו אלבדוגזי חממה הם חלק מרכזי מכדור הארץ תקציב קרינה ולהפעיל שליטה חזקה על טמפרטורת פני השטח. למרות שאדי מים הם גז החממה העיקרי על פני כדור הארץ, CO2 מושך הרבה יותר תשומת לב מכיוון שהוא יכול להוביל באופן פעיל את שינויי האקלים.

למרבה הצער, פעילות אנושית מספקת CO2 לאטמוספרה בקצב פי 70 מאשר כל הרי הגעש בכדור הארץ בשילוב. כתוצאה מכך, CO אטמוספרי2 ריכוז (או pCO2) גדל ומשטח כדור הארץ מתחמם בקצב שאף גורם טבעי אינו יכול להסביר.

אנו יודעים כי CO2 הוא בקרת טמפרטורה ואנחנו יכולים להדגים אותה בדרכים שונות. אחד מהם הוא דרך חקר ההיסטוריה של כדור הארץ.


גרפיקת מנוי פנימית


שיתוף? רמות ושינויי אקלים: האם באמת יש מחלוקת? צפון אמריקה מסלומי הלוויין הנמוך. NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring

אקלים וטמפרטורה דרך זמנים גיאולוגיים

בעזרת סלעים, מאובנים ותכונותיהם הכימיות והפיזיות שחזרו מדענים גאוגרפיים תקופות חמות וקרות לאורך כל תולדות כדור הארץ. כדי להדגים את הקשר בין אקלים, טמפרטורה ו- PCO2 לפני מיליוני שנים, עלינו לשחזר כל אחד מהם באופן עצמאי. לשם כך אנו משתמשים במקליטי אקלים הנקראים "פרוקסי".

ההרכב האיזוטופי של אטומי חמצן, כתוב ?¹?O, נמדד בקונכיות גיר עתיקות, הוא אחד מהם. זה מאפשר לנו לשחזר את טמפרטורות מי הים בעבר בדרגה ידועה של אי ודאות שתלויה בדיוק אנליטי וכיצד פרמטרים כגון מי ים ?¹?O, מליחות ו pH משפיעים גם על ?¹?O של פגזים.

מכיוון שההיסטוריה הגיאולוגית משפיעה על הסלעים ועל אותותיהם, ככל שאנו הולכים אחורה בזמן, כך גדלים הם חוסר הוודאות. אנו משלבים אפוא פרוקסים שונים ומנסחים השערות שמשתפרות ללא הרף עם שנים של מחקר. הקמת שחזורים כאלה היא תהליך איטי, מסובך (לעיתים כואב) אך הם הופכים להיות אמינים יותר ויותר בכל שנה ככל שהאי ודאויות יורדות. אם אי הוודאות גדולה מדי, הפרשנויות מסתמכות פרסומות: יש לראות את הדגם הפשוט ביותר כסביר ביותר. מה שחשוב זה שמדענים יודעים להעריך אי ודאות, ולשתף אותם.

בסך הכל, שחזור טמפרטורת מי הים תואם את התצפיות הגיאולוגיות של היסטוריית האקלים: תקופות קרח מרכזיות חופפות לטמפרטורה גלובלית נמוכה יותר. בפרט, ?¹?O מציין יציב התקררות מ- 50 מיליון שנה ואילך, מה שמוביל לאקלים הקדם-תעשייתי.

שיתוף? רמות ושינויי אקלים: האם באמת יש מחלוקת? GEOCARB (גרסה III) שחזור של pCO? (צהוב, נקודה אחת כל 10 מיליון שנה) וטמפרטורת פני הים הטרופית הממוצעת מ-?¹?O של קרבונטים מתוקנת לשינויים ב-PH של מי ים בהנחה שאין שינויים של ?¹?O למי ים (אדומים) בהשוואה לתקופות קור מוגבלות מבחינה גיאולוגית (תכלת) וקרחונים (כחול כהה). ג 'פריז אחרי רויייר ובארלינג (2004) וברנר וחוטבאלה (2011), מחבר מסופק

ההיסטוריה של PCO2

פרוקסיות קיימות עבור pCO2 גם כן. למשל, פליאונטולוגים לספור עגבניות - צמצמים דרכם נושמים צמחים, מחליפים לחות ונוטלים CO2 לפוטוסינתזה - על עלי מאובנים. יותר CO2 הוא בשפע, פחות עגבניות נדרשים. גורם אחד שמוסיף מידה של אי וודאות הוא שלצמחים יש פחות עגבניות תחת אקלים יבש ויותר תחת אלה לחים.

עלי מאובנים הם PCO נדיר ואווירה2 הנתונים נדירים לתקופות קדומות של כדור הארץ. בהיעדר נתונים (מספיק), דוגמנות מספרית עוזרת להסביר נתונים בגישה קוהרנטית גלובלית המכבדת את חוקי היסוד של הפיזיקה. אחד המפורסמים שבהם הוא גיאוקארב, מודל מחזור פחמן גיאולוגי שפותח כדי לשחזר את PCO2 היסטוריה מאת רוברט ברנר ועמיתיו.

בטווחי זמנים יותר מ 100,000 שנה, pCO2 מתווספת בעיקר מ הרי געש, ואבדה דרך שתי משאבות פחמן: המשאבה הביולוגית ומשאבת הפחמן.

במהלך פוטוסינתזה, צמחים ואצות תופסים CO2 לבנות את החומר האורגני שלהם. כאשר הם מתים, CO זה2 עלול להילכד במשקעים. זו המשאבה הביולוגית. משאבת הפחמן היא החיבור בין בליה של יבשות ומשקעי סלע קרבונט. שיתוף2 מחמצת את פני השטח שממיסים סלעים. אלמנטים מומסים נשטפים לאוקיאנוס בהם הם משמשים לבניית חומר פחמני כמו פגזים או אלמוגים, שהופכים בסופו של דבר לאבני גיר. שנה אחר שנה, משאבות אלה מאחסנות CO2 הרחק מהאווירה.

בעבר, הרי געש היו יכולים להיות פעילים פחות או יותר; יבשות היו במקומות שונים, שהשפיעו על משאבות הפחמן. ברנר ועמיתיו כמתו כיצד ההתפתחות הידועה אחרת של אותם פרמטרים השפיעה על מחזור הפחמן, ולכן, על PCO האטמוספרי2. הם ידעו והציגו את חוסר הוודאות במודל שלהם. יש להציג את תוצאותיהם עם מעטפת הערכה, ולא כערך נתון.

זמנים של PCO גבוה יותר2 הן תקופות חמות. לעומת זאת, ירידה ב- CO אטמוספרי2 תכנים גרמו לתקופות קרחונים כמו של עידן הקרח הפחמימני והמודרני, למעט האפשרי של ההירננטיאן (לפני 445 מיליון שנה). דגמים אחרונים מציעים שלתקופה מרוחקת זו, התצורה הטקטונית מילאה תפקיד ספציפי.

כיצד בני האדם משפיעים במהירות על האקלים

שיתוף? רמות ושינויי אקלים: האם באמת יש מחלוקת? טמפרטורה ו-pCO? שחזורים עבור 66 My. הטמפרטורות מחושבות באמצעות ?¹?O של קרבונטים ומיוצגות ללא אי הוודאות שלהם. ה-pCO? השחזור מבוסס על שבעה פרוקסי שונים בהסכמה במסגרת אי הוודאות שלהם. בארלינג ורויר, 2011., מחבר מסופק

במהלך תקופת הזמן שהתחילה בנקודה בה הדינוזאורים נכחדו (לפני 66 שלי לאחרונה) גיאולוגים יכולים לסמוך על טמפרטורות רבות ו CO2 פרוקסי בנוסף ל-?¹?O או עלי מאובנים. ככל שנתקרב לעידן שלנו, כך יש יותר פרוקסי ופחות אי הוודאות, עד שנוכל לחבר נתוני ליבות גיאולוגיים וקרח התומכים זה בזה.

טקטוניקה שינה את זרימת האוקיאנוס והובילה לבניית רכסי הרים כמו ההימלאיה. שני הגורמים השפיעו על משאבות הפחמן ועל ה- PCO הכפוי2 ל להקטיןכפי שמוצג על ידי פרוקסי כוח ובהסכמה עם מגמות GEOCARB. ירידה זו ב- PCO2 הוביל להתקררות שנצפתה והסיע את כדור הארץ לסירוגיה הקרחונית-בין-גזעית הנוכחית.

אנחנו יכולים לקבוע מליבות הקרח והפרוקסיייס כי ה- PCO2 מתנדנד בין 200 ל -350 עמודים לדקה במשך 2.6 מיליון שנה ופתאום הוא עלה מ -280 ל -410 עמודים לדקה בין 1850 ל -2018. pCO2 הולכת לכיוון רמות חסרות תקדים במשך 5, או אפילו 30 מיליון שנה, כאשר כדור הארץ היה הרבה יותר חם מהיום ולא היו נפילות קרח אטלנטיות. שחזורים מחדש של טמפרטורה ו- PCO2 יכול להציע לנו הצצה למה שעומד לפנינו אם לא מאטים את CO2 פליטות.

במאזני זמן ארוכים, כאשר pCO2 עולה, ההתחממות מעוררת את משאבות הפחמן, ובכך עוזרת ל- PCO2 להפחית. משוב שלילי זה יכול לשמש כתרמוסטט גיאולוגי. למרבה הצער, זהו איטי מדי להגיב די מהר כדי לפצות על הפליטות המהירות שלנו. בטווח הזמן של עשור, ההתחממות מחמירה את CO2 לשחרר לאווירה. כאשר הטמפרטורה עולה, אוקיינוסים מתחממים ומשחררים CO מומס2 לאווירה. במשך 2.6 מיליון שנה, מחזורי הקרחונים והבין-גזעיים נאלצים על ידי מסלול כדור הארץ תנודות ושות '2 היה רק ​​משוב חיובי פנימי. כיום, CO אנתרופוגני2 מוביל ומגביר את ההתחממות המתמשכת.

שיתוף? רמות ושינויי אקלים: האם באמת יש מחלוקת? תרמוסטט גיאולוגי של מחזור פחמן. הסימן + אומר שהפרמטרים מעוררים על ידי עלייה של הגורם שנמצא לפני החץ. ה- – אומר שהפרמטר מוחלש. לדוגמה, משאבות פחמן מפחיתות את CO? בעוד שתשומות געשיות מגדילות אותו. פייר אנרי בלארד וגיום פריז

כתוצאה מהמח"ש2 עלייה, טמפרטורת השטח הממוצעת כבר עלתה ב כמעט 1 מעלות צלזיוס בין 1901 ל- 2012. פני כדור הארץ היו הרבה יותר חמים מהיום בעבר ובסופו של דבר יתקרר. עם זאת, השלכות השינויים לטווח הקצר הן אסון. בנוסף לטמפרטורות פני השטח הגבוהות יותר, אירועי מזג אוויר קיצוניים, החמצת האוקיאנוס, התכה בקרח ועליית מפלס הים עומדים לשבש משמעותית את חיי היומיום שלנו ופוגעים במערכות האקולוגיות סביבנו.

מדעי כדור הארץ עוזרים לנו להבין את העבר של כוכב הלכת שלנו. איננו יכולים לשלוט על מסלול כדור הארץ, הטקטוניקה או זרימת האוקיאנוס אך אנו יכולים לשלוט בפליטת גזי החממה שלנו. העתיד הוא שכולנו נבנה.שיחה

על המחבר

גיום פריז, ג'וחימיסטה, Chargé de recherche CNRS או Centre de recherches pétrographiques et géochimiques de Nancy, האוניברסיטה של ​​לוריין ופייר-אנרי בלארד, Géochronologue et paléoclimatologue, Chargé de recherches CNRS - Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (Nancy) ו- Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), האוניברסיטה של ​​לוריין

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת

מאת ג'וזף רום
0190866101הפריימר החיוני במה שיהיה הנושא המכונן של זמננו, שינויי אקלים: מה שכולם צריכים לדעת® הוא מבט ברור עין של המדע, הקונפליקטים וההשלכות של כוכב הלכת שלנו מתחמם. מג'וזף רום, יועץ המדע הראשי של נשיונל ג'יאוגרפיק שנים של חיים מסוכנים / הסדרה ואחד מאנשי ה- 100 של רולינג סטון שמשנים את אמריקה, שינוי אקלים מציע תשובות ידידותיות למשתמש, מחמירות מדעית לשאלות הקשות ביותר (והפוליטיזציה הנפוצה) סביב מה שקרה אקלים אקלים של לוני תומפסון כ"סכנה ברורה והווה לציביליזציה. " זמין באמזון

שינויי אקלים: מדע ההתחממות הגלובלית ועתיד האנרגיה שלנו מהדורה שנייה מהדורה שנייה

מאת ג'ייסון סמרדון
0231172834המהדורה השנייה הזו של שינוי אקלים הוא מדריך נגיש ומקיף למדע העומד מאחורי ההתחממות הגלובלית. מאויר להפליא, הטקסט מכוון לתלמידים במגוון רמות. אדמונד א. מאטז וג'ייסון א. סמרדון מספקים מבוא אינפורמטיבי נרחב למדע העומד בבסיס הבנתנו את מערכת האקלים והשפעות הפעילות האנושית על התחממות כוכב הלכת שלנו. מאטס וסמרדון מתארים את התפקידים שהאווירה והאוקיאנוס לשחק באקלים שלנו, להציג את המושג איזון קרינה ולהסביר שינויים באקלים שהתרחשו בעבר. הם גם מפרטים את הפעילויות האנושיות המשפיעות על האקלים, כמו פליטת גזי חממה ופליטת אירוסול, כריתת יערות, וכן את השפעות תופעות הטבע.  זמין באמזון

מדע שינויי האקלים: מסלול דיבור

מאת בלייר לי, אלינה בכמן
194747300Xהמדע של שינויי אקלים: קורס דיבור משתמש בטקסט ובשמונה עשרה פעילויות מעשיות להסביר וללמד את מדעי ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים, כיצד בני האדם אחראים ומה ניתן לעשות כדי להאט או להפסיק את קצב ההתחממות הגלובלית ושינוי האקלים. ספר זה הוא מדריך מלא ומקיף לנושא סביבתי חיוני. הנושאים המכוסים בספר זה כוללים: כיצד מולקולות מעבירות אנרגיה מהשמש לחימום האווירה, גזי חממה, אפקט החממה, התחממות כדור הארץ, המהפכה התעשייתית, תגובת הבעירה, לולאות משוב, הקשר בין מזג האוויר לאקלים, שינויי אקלים, כיורי פחמן, הכחדה, טביעת רגל פחמית, מיחזור ואנרגיה חלופית. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.