הירידה ברמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרי בתקופת הקרח הקטנה לא נגרמה על ידי חלוצים מהעולם החדש שחתכו את החקלאות בארצות הברית האמריקנית, כפי שחשבו בעבר.

במקום זאת, שלנו ניתוח חדש של שיא האקלים הכלול בתוך ליבות קרח אנטארקטיקה מצביע על כך שהירידה ב-CO באטמוספירה? רמות במהלך התקופה הקרה מ-1500 עד 1750 נבעו על ידי ספיגה נטו מוגברת של פחמן על ידי צמחים.

זה בתורו מצביע על כך שאם צמחים הגיבו לירידת הטמפרטורות על ידי לקיחת יותר פחמן, הם צפויים להגיב לעלייה הנוכחית ב-CO? רמות על ידי שחרור עוד ממנו לאטמוספירה.

אטמוספרות היסטוריות

CO אטמוספרי? הריכוזים היו יציבים למדי מלפני 2000 שנה עד תחילת המהפכה התעשייתית, מאז הם החלו לטפס בצורה דרמטית. עם זאת, לאורך הדרך היו משמרות קטנות יחסית, כמו זו שנראתה בתקופת הקרח הקטנה (LIA).

פחמן דו חמצני מסתובב באופן טבעי בין האטמוספירה, היבשה והאוקיינוס. ביבשה הוא מוסר מהאטמוספירה על ידי פוטוסינתזה צמחית ומוחזר כאשר חומר צמחי מתפרק. בדרך כלל תהליכים אלו מתאזנים, אך שינוי בקצב של אחד מהתהליכים הללו יכול להסיט את CO באטמוספירה? רמות לשיווי משקל חדש.

אם הפירוק יגבר ככל שהוא מתחמם, הדבר יאט או יבטל את ספיגת האיזון מחדש, וישאיר יותר פחמן דו חמצני באטמוספרה, יחמם את האקלים עוד יותר וכן הלאה, במשוב חיובי.

ה- LIA התכתב עם תחילת הקולוניזציה האירופית של העולם החדש. מחלות אירופאיות הרסו אוכלוסיות באמריקה, ו תיאוריה אחת סבר כי הדבר הוביל לירידה בחקלאות הילידית, שבתורה נתנה ליערות לצמוח בחזרה ולקחה כמויות משמעותיות של CO? מהאווירה. זה הוצע כחתימה הגיאולוגית הראשונה של ההשפעה האנושית על הגלובוס, ולפיכך תחילתה של עידן האנתרופוקן.

אבל האם זה באמת היה המקרה? המחקר שלנו מציע שלא, כי למרות שאנו יכולים להיות בטוחים יחסית, השינוי ב-LIA ב-CO? הרמות נבעו מהבדלים בהתנהגות של צמחי אדמה, התוצאות שלנו מצביעות על כך שהשינוי היה תגובה לאקלים המשתנה, ולא לשינויים מונעים על ידי אדם בכיסוי הצמחייה.

מחפש רמזים

איך נוכל לדעת? אנו יודעים שהתהליך כלל צמחים יבשתיים, מכיוון שהאטמוספירה במהלך ה-LIA הייתה אפילו נמוכה יותר ב-CO? המכיל את האיזוטופ פחמן-12, המועדף על ידי צמחים העושים פוטוסינתזה.

אבל איך נדע אם השינויים נבעו משינויים בכיסוי הצמחייה, או ממשובי אקלים. כדי לענות על כך הסתכלנו על גז אחר, קרבוניל גופרתי (COS), שגם הוא כלוא בבועות אוויר יחד עם הפחמן הדו חמצני. למולקולה הזו יש כמעט אותו מבנה כמו CO?, אלא שאחד מאטומי החמצן מוחלף בגופרית.

זה קרוב מספיק כדי להערים על הצמחים, שתופסים אותו במהלך הפוטוסינתזה. אבל בניגוד ל-CO?, COS הוא לא משתחרר כאשר חומר צמחי מתפרק ולכן עלייה בפוטוסינתזה מובילה לירידה ב-COS האטמוספרי.

המשמעות היא שלשערת "האנתרופוקן המוקדם" יש תוצאה ניתנת לבחינה: היא הייתה צריכה להוביל לירידה ניתנת לצפייה בריכוזי ה- COS בתוך ליבות הקרח. עם זאת, כאשר התבוננו בתיעוד ליבת הקרח גילינו שיש עלייה. זה מרמז שהפוטוסינתזה למעשה פחתה במהלך ה- LIA, ולא עלתה כפי שהיינו מצפים אם ההבדל נבע מצמיחה מחודשת של היער.

זה אומר שהירידה ב-CO באטמוספירה? במהלך ה-LIA היה סביר יותר שהייתה תגובה ישירה לטמפרטורות הטבילה. האקלים הקריר של ה-LIA הפחית את הפוטוסינתזה אך גם האט את הנשימה והפירוק של הצמח, עם ההשפעה נטו שיותר CO? נקלט על ידי הביוספרה היבשתית בתקופות קרירות.

מה לגבי העתיד?

הצד השני של זה הוא שההפך עלול לקרות כשהטמפרטורות עולות, כפי שהן עכשיו. עליית הטמפרטורות עשויה להביא לעוד יותר CO? משתחרר מהביוספירה היבשתית. בעוד שצמחים ממשיכים להגביר את הפוטוסינתזה שלהם ככל שכדור הארץ מתחמם, הממצאים שלנו מצביעים על כך שפירוק הצמחים יגדל עוד יותר, כלומר פחות פחמן נשאר באדמה.

זה קשור, מכיוון שכידוע, בני האדם פתחו את הברז על מקור חדש של פחמן: דלקים מאובנים שהיו נעולים בעבר מתחת לפני האדמה. אנו מחזירים במהירות הרבה מהפחמן המאוחסן הזה לאטמוספירה, והאדמה והאוקיאנוס מסירים רק כמחצית ממה שאנחנו מוסיפים.

הגילוי שלנו מצביע על כך שכל עלייה של מעלה בטמפרטורה תגרום לעודף פחמן דו חמצני באטמוספירה של כ-20 חלקים למיליון. זה בערך באמצע הציפייה ממודלים של אקלים. זה אומר שאם אנחנו רוצים לשמור על התחממות כדור הארץ עד 2? של טמפרטורות טרום-תעשייתיות ממוצעות, בהתאם ל- הסכם האקלים בפריז, אנחנו צריכים לקחת בחשבון את לולאת המשוב החיובי הזה, מה שאומר שככל שהטמפרטורות מטפסות יותר, כך יותר CO? ישוחרר מנופי העולם.

אודות הסופרים

פיטר ריינר, עמית הפרופסור, אוניברסיטת מלבורן

קתי טרודר, מדענית מחקר בכירה, CSIRO

דייוויד את'רידג ', מדען מחקר ראשי, CSIRO,

מאורו רובינו,, האוניברסיטה השנייה של נאפולי

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at

תודה על הביקור InnerSelf.com, איפה הם 20,000 + מאמרים משנים חיים המקדמים "עמדות חדשות ואפשרויות חדשות". כל המאמרים מתורגמים ל 30 + שפות. הירשם למגזין InnerSelf, המתפרסם מדי שבוע, ולהשראה היומית של מארי טי ראסל. מגזין InnerSelf פורסם מאז 1985.