Выкіды вугляроду могуць дасягаць узроўняў, якіх не назіраецца за 56 мільёнаў гадоў

Новыя даследаванні вынікаюць, што агульныя выкіды вуглякіслага газу ў чалавека могуць адпавядаць выніках апошняга апошніх буйных падзей пацяплення ў Зямлі менш чым за пяць пакаленняў.

Новае даследаванне паказала, што людзі запампоўваюць вуглякіслы газ у атмасферу са хуткасцю ў дзевяць-10 разоў вышэй, чым выкід парніковых газаў падчас палеацэна-эацэнавага цеплавога максімуму (ПЭТМ), падзей глабальнага пацяплення, які адбыўся прыблізна 56 мільёнаў гадоў таму.

Вынікі дазваляюць выказаць здагадку, што калі выкіды вугляроду працягваюць расці, агульная колькасць вуглякіслага газу, які паступае ў атмасферу з таго часу, як чалавек пачаў спальваць выкапнёвыя віды паліва, можа раўняцца колькасці, выкінутым падчас ПЭТМ, як толькі 2159 года.

Новае даследаванне паказвае, што людзі запампоўваюць вуглякіслы газ у атмасферу са хуткасцю ў дзевяць-10 разоў вышэй, чым выкід парніковых газаў падчас падзеі глабальнага пацяплення 56 мільёнаў гадоў таму, які зрабіў акіян больш кіслым і выгнаў некаторыя марскія віды. (USGS)

Філіп Гіндрыч, даследчык палеаклімату Мічыганскага ўніверсітэта і аўтар новага даследавання ў часопісе AGU Paleoceanography and Paleoclimatology, кажа: "Вы і я не будзем тут у 2159 годзе, але гэта ўсяго каля чатырох пакаленняў.

"Калі ты пачынаеш думаць пра сваіх дзяцей, унукаў і праўнукаў, ты пра гэта".

Навукоўцы часта выкарыстоўваюць ПЭТМ як арыенцір, з якім можна параўнаць сучасныя змены клімату. Але новае даследаванне паказвае, што мы ідзем на шляху да выканання гэтага эталона значна раней, чым лічылася раней, бо тэмп сённяшняга пацяплення значна пераўзыходзіць любыя кліматычныя падзеі, якія адбыліся пасля вымірання дыназаўраў.

Адсочванне выкідаў вугляроду з 19-га стагоддзя паказвае ашаламляльны рост у свеце

Габрыэль Боуэн, геафізік з Універсітэта штата Юта, які не быў звязаны з новым даследаваннем, кажа: "Улічваючы дзелавыя здагадкі на будучыню, тэмпы выкіду вугляроду, якія адбываюцца сёння, сапраўды беспрэцэдэнтныя, нават калі кантэкст такой падзеі, як PETM.

"У нас няма шмат спосабаў зрабіць геалагічныя прыклады, каб зрабіць з разумення таго, як свет рэагуе на падобнае абурэнне".

Дакладныя наступствы экалагічнага ўзроўню вугляроду, падобнага на ПЭТМ, незразумелыя, але падвышаная тэмпература, верагодна, прывядзе да знікнення многіх відаў, а шчасліўцы змогуць адаптавацца або міграваць, лічыць Ларыса Дэсантыс, палеанталаг з універсітэта Вандэрбільта, які не быў звязаны з новае даследаванне. Акрамя таго, спатрэбіцца тысячы гадоў, калі кліматычная сістэма астыне, сказала яна.

Дэсантыс працягвае: "З гэтага часу прайшло не толькі 100 гадоў; гэта зойме значныя перыяды часу, каб гэты вуглякіслы газ прабраўся назад у зямную кару.

"Гэта не кароткатэрміновая падзея. Мы сапраўды здзяйсняем сябе шмат тысяч гадоў больш цёплага свету, калі не будзем хутка дзейнічаць. "

Вывучэнне гісторыі змянення клімату

Змена тэмпературы акіяна © падчас палеацэна-эацэнавага цеплавога максімуму (PETM) і двух пазнейшых, меншых гіпертэрмічных падзей (Svensen (2012))

ПЭТМ стала падзеяй глабальнага пацяплення, якая адбылася прыблізна 56 мільёнаў гадоў таму. Навукоўцы не ўпэўненыя, што гэта выклікала, але падчас гэтай падзеі ў атмасферу Зямлі выкінуліся масіўныя колькасці вуглякіслага газу, хутка паскочыўшы глабальную тэмпературу ад 5 да 8 градусаў цяпла (ад 9 да 14 градусаў па Фарэнгейце). Сярэдняя сусветная тэмпература падчас ПЭТМ дасягнула максімуму прыблізна ў 23 градусы па Цэльсіі (73 градусы па Фарэнгейце), прыблізна на 7 градусаў цяпла (13 градусаў па Фарэнгейце) вышэй, чым у сярэднім сёння.

Навукоўцы лічаць, што ў гэты час і цёплы перыяд, які пасля гэтага, слупы былі без лёду, а Арктыка была домам для пальмаў і кракадзілаў. Гэта не самая гарачая Зямля калі-небудзь, але ПЭТМ быў самым цёплым перыядам з часу вымірання дыназаўраў 66 мільёнаў гадоў таму.

Навукоўцы не могуць дакладна вызначыць, колькі вугляроду ўводзілася ў атмасферу падчас ПЭТМ і колькі часу доўжылася падзея. Але іх лепшыя ацэнкі сцвярджаюць, што паміж 3 000 і 7 000 гігатонамі вугляроду, назапашанымі за перыяд ад 3 000 да 20 000 гадоў, заснаваныя на ядрах акіянскага асадка, якія дэманструюць змены карбонатных мінералаў, закладзеныя за гэты час.

Масіўны выкід вугляроду і скок тэмпературы рэзка змянілі клімат Зямлі, выклікаючы сур'ёзнае знікненне арганізмаў у глыбінным акіяне, якія з'яўляюцца ключавой звяном у марской ежы. Сухапутныя жывёлы сталі менш і мігравалі на поўнач, каб атрымаць больш халодны клімат. Некаторыя групы сучасных млекакормячых, уключаючы прыматаў, з'явіліся ўпершыню неўзабаве пасля ПЭТМ, але навукоўцы не ўпэўненыя, ці адбылося гэта як прамы вынік хуткіх зменаў навакольнага асяроддзя.

Параўнанне мінулага і сучаснасці

Мадэль назапашвання вугляроду з цягам часу як сума выкідаў вугляроду, заснаваная на ўстойлівым павелічэнні выкідаў і выкідаў з 1959 года. Чырвоныя кругі - гэта штогадовыя назапашвання да 2015 года. Калі апошняя тэндэнцыя выкідаў працягваецца, можна чакаць дасягнення мінімальнага ацэнка назапашвання вугляроду ў маштабе PETM у 2159 годзе і максімальная ацэнка назапашвання вугляроду ў шкале PETM ў 2278 годзе. (AGU / Палеацэнаграфія і палеакламаталогія / Gingerich 2019)

Кліматычныя навукоўцы выкарыстоўваюць ПЭТ ў якасці тэматычнага даследавання, каб зразумець, якія змены навакольнага асяроддзя могуць адбыцца ў выніку змены клімату, выкліканага чалавекам, і калі гэтыя змены могуць уступіць у сілу. Але яны могуць даваць толькі сярэднія выкіды вугляроду падчас ПЭТМ за ўвесь час падзей - тысячы гадоў.

Яны не ведаюць, якімі былі такія нормы выкідаў штогод, таму цяжка параўнаць іх з тэмпамі выкідаў вугляроду сёння.

У новым даследаванні Gingerich знайшоў спосаб матэматычнага параўнання сучасных выкідаў вугляроду з выкідамі PETM ў той жа часовай шкале. Вынікі паказалі, што бягучыя нормы выкідаў вугляроду ў дзевяць-10 разоў вышэйшыя, чым у ПЭТМ.

Ён кажа: "Для мяне гэта сапраўды прывяло дадому, наколькі хутка і якія вялікія наступствы выклікае вуглярод, які мы вырабляем у народзе".

Прагназуючы цяперашнія выкіды ў будучыню, Гіндрыч выявіў, што калі выкіды працягнуць расці, мы можам сутыкнуцца з чарговай падзеяй, падобнай на ПЭТ, менш чым за пяць пакаленняў. Агульны вуглярод, назапашаны ў атмасферы, можа дасягнуць самай нізкай ацэнкі вугляроду, назапашанага за час ПЭТМ - 3000 гігатонаў - у 2159 годзе. Ён дасягнуў максімальных разліковых выкідаў - 7,126 гігатонаў - у 2278 годзе, грунтуючыся на падліках Гіндрыха. Людзі выкінулі прыблізна 1500 гігатонаў вугляроду па стане на 2016 год.

DeSantis дадае: "Тое, што мы можам дасягнуць пацяплення, эквівалентнага PETM вельмі хутка, на працягу наступных некалькіх сотняў гадоў, выклікае жах."

Атрыманыя дадзеныя дазваляюць лічыць, што навукоўцы не змогуць прадказаць экалагічныя ці біялагічныя змены, якія адбудуцца ў бліжэйшыя гады, грунтуючыся на тым, што адбылося падчас ПЭТМ, паколькі сённяшняе пацяпленне адбываецца значна хутчэй, лічыць Дэсантыс. Што робіць прагнозы цяжэйшымі, гэта тое, што клімат сёння пачынаецца з больш халоднай базавай лініі, чым ПЭТ, а віды, якія насяляюць Зямлю, адрозніваюцца ад тыпаў 56 мільёнаў гадоў таму.

DeSantis працягвае: "Цяжка параўноўваць біятычныя эфекты, таму што свет падчас PETM быў зусім іншым.

"Мы сёння жывем у зусім іншым свеце, з рознымі групамі жывёл. Дамінуючы выгляд - чалавек. Але мы ведаем, што існуе шмат негатыўных наступстваў драматычнага пацяплення для велізарнай колькасці відаў, у тым ліку і нашага".

Спальванне выкапнёвых відаў паліва з'яўляецца асноўнай прычынай назапашвання чорнага вугляроду ў Арктыцы.

Рэбека Шэйслі, кандыдат філасофскіх навук, дацэнт кафедры навук аб навакольным асяроддзі ў універсітэце Бейлор і член міжнароднай каманды, якая вывучае, чаму Арктыка змяняецца і якія забруджвальныя рэчывы трэба кантраляваць, каб змякчыць гэтыя змены (Роберт Роджэрс з Універсітэта Бейлора)

Атрыманыя дадзеныя былі выяўлены гэтак жа, як асобныя даследаванні выявілі, што асноўны ўклад у радыяцыю вуглёў вакол Арктыкі - гэта спальванне выкапнёвых відаў паліва.

Гарэнне выкапнёвага паліва з'яўляецца галоўным фактарам утрымання чорнага вугляроду, сабранага на пяці аб'ектах Арктыкі, што аказвае ўплыў на глабальнае пацяпленне, гаворыцца ў даследаванні міжнароднай групы навукоўцаў, у якую ўваходзіла каманда ЗША з універсітэта Бейлор.

Каманда Baylor выкарыстала радыёвуглерод для вызначэння ўзроўню спальвання выкапняў і біямасы ў чорным вугляродзе ў Кургане, штат Аляска, у той час як іх супрацоўнікі выкарыстоўвалі тую ж тэхніку для сайтаў у Расіі, Канадзе, Швецыі і Нарвегіі.

Рэбека Шыслі, кандыдат філасофскіх навук, дацэнт кафедры навук аб навакольным асяроддзі ў Каледжы мастацтваў і навук, якая вяла даследаванні, кажа: "Арктыка пацяпляе значна большай хуткасцю, чым астатняя частка зямнога шара.

"Гэта змяненне клімату абумоўліваецца забруджвальнікамі паветра, такімі як парніковыя газы і часціцы ў атмасферы. Адным з найважнейшых кампанентаў гэтай часціцы атмасферы з'яўляецца чорны вугаль, або сажа. Чорны вуглярод непасрэдна паглынае паступае сонечнае святло і награвае атмасферу. У снежных месцах ён таксама можа асядаць на паверхні, дзе награвае паверхню і павялічвае хуткасць плаўлення ".

Высновы паказалі, што спальванне выкапнёвага паліва (вугаль, бензін ці дызель) абумоўлівае большую частку чорнага вугляроду ў Арктыцы (штогод каля 60 працэнтаў), але спальванне біямасы (уключаючы лясныя пажары і жылы лес) становіцца ўсё больш важнай летам.

Тэйт Барэт з амерыканскай даследчай групы з універсітэта Baylor выключае ўзоры фільтраў у аддзеле вымярэння энергіі атмасфернага выпраменьвання ў горадзе Barrow, Аляска (Rebecca Sheesley)

Сайт у горадзе Барроу, штат Аляска, на якім уваходзіла каманда Бейлора, адрозніваўся ад іншых сайтаў тым, што ў яго большы ўклад выкапнёвага паліва ў чорны вуглярод і быў больш уздзейнічаны на паўночнаамерыканскія крыніцы чорнага вугляроду, чым на астатнюю частку Арктыкі. З 2012 года Шызлі пашырае гэтую працу, каб даследаваць, як крыніцы згарання і не згарання ўздзейнічаюць на розныя тыпы атмасферных часціц у Аляскінскім Арктыцы.

Пяцігадовае даследаванне па раскрыцці крыніц чорнага вугляроду было праведзена на пяці аддаленых месцах вакол Арктыкі і апублікавана ў прэм'ер-часопісе Science Advances, выданні Амерыканскай асацыяцыі прасоўвання навукі.

Каментары

Гэты сайт выкарыстоўвае кукі: Даведайцеся больш.

Першапачаткова апублікаваны на sciscomedia.co.uk 22 лютага 2019 года.