地球距離5600萬(wàn)年未見(jiàn)的碳含量還有140年

新的研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)的二氧化碳排放總量可能與地球上最后一次重大溫室效應(yīng)事件的排放量相差不到五代。

一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)向大氣排放二氧化碳的速度比古新世-始新世極熱(PETM)時(shí)期排放的溫室氣體高9至10倍，這是大約5600萬(wàn)年前的一次全球變暖事件。

結(jié)果表明，如果碳排放繼續(xù)上升，自人類(lèi)開(kāi)始燃燒化石燃料以來(lái)，注入大氣的二氧化碳總量可能相當(dāng)于2159年P(guān)ETM會(huì)議期間釋放的量。

“你和我不會(huì)在2159年來(lái)到這里，但它只有大約四代之遙，”密歇根大學(xué)古氣候研究員菲利普金格里奇說(shuō)，他是《AGU古海洋學(xué)和古氣候?qū)W》雜志一項(xiàng)新研究的作者?！爱?dāng)你開(kāi)始考慮你的孩子、你的孫子、你的曾孫時(shí)，你就在那里?！?

科學(xué)家經(jīng)常用PETM作為比較現(xiàn)代氣候變化的基準(zhǔn)。但是這項(xiàng)新的研究表明，我們達(dá)到這個(gè)基準(zhǔn)的速度比以前想象的要快，因?yàn)榻裉斓淖兣俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)快于恐龍滅絕以來(lái)的任何氣候事件。

猶他大學(xué)的地球物理學(xué)家加布里埃爾鮑恩說(shuō)：“考慮到未來(lái)一切如常的假設(shè)，即使是在像PETM這樣的事件中，今天的碳釋放速度也是前所未有的。與新研究無(wú)關(guān)。“當(dāng)我們理解世界對(duì)這種擾動(dòng)的反應(yīng)時(shí)，我們沒(méi)有太多的地質(zhì)例子?！?

類(lèi)PETM碳水平的確切環(huán)境后果仍不清楚，但根據(jù)范德比爾特大學(xué)古生物學(xué)家拉里莎德桑蒂斯的說(shuō)法，氣溫上升可能導(dǎo)致許多物種滅絕，幸運(yùn)的物種可以適應(yīng)或遷移。新研究。此外，氣候系統(tǒng)需要幾千年才能冷卻下來(lái)，她說(shuō)。

“這不僅僅是大約100年后；二氧化碳需要很長(zhǎng)時(shí)間才能回到地殼，”德桑蒂斯說(shuō)。“這不是短期事件。如果我們不迅速采取行動(dòng)，我們將真正致力于溫暖的世界幾千年。”

研究過(guò)去的氣候變化

PETM是發(fā)生在5600萬(wàn)年前的全球變暖事件。科學(xué)家們不確定是什么原因?qū)е碌?，但在此期間，大量二氧化碳被釋放到地球大氣中，使全球溫度迅速上升5至8攝氏度(9至14華氏度)。PETM期間的全球平均氣溫達(dá)到約23攝氏度(73華氏度)，比今天的平均氣溫高出約7攝氏度(13華氏度)。

科學(xué)家認(rèn)為，在這個(gè)時(shí)期和隨后的溫暖時(shí)期，兩極是無(wú)冰的，北極是棕櫚樹(shù)和鱷魚(yú)的家園。這不是地球上最熱的地方，但PETM是6600萬(wàn)年前恐龍滅絕以來(lái)最熱的時(shí)期。

科學(xué)家們不確定在PETM期間到底有多少碳被注入大氣層，也不確定這一事件到底持續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間。但他們的最佳估計(jì)顯示，3000-7000億噸碳是在3000-20000年期間積累的，這是基于海洋沉積物巖心，顯示了這一時(shí)期碳酸鹽礦物的變化。

巨大的碳釋放和溫度峰值極大地改變了地球的氣候，導(dǎo)致深海生物的大量滅絕，這是海洋食物網(wǎng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。動(dòng)物在陸地上變得更小，并向北遷移到?jīng)鏊臍夂蛑?。一些現(xiàn)代哺乳動(dòng)物群體，包括靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，在PETM之后不久就出現(xiàn)了，但科學(xué)家們不確定這是否是快速環(huán)境變化的直接結(jié)果。

對(duì)比過(guò)去和現(xiàn)在

氣候科學(xué)家以PETM為案例研究，了解當(dāng)前人為氣候變化可能導(dǎo)致的環(huán)境變化，以及這些變化可能何時(shí)生效。但是他們只能平均整個(gè)活動(dòng)期間(幾千年)PETM的碳排放量。他們不知道年排放率是多少，所以很難和今天的碳排放率相比。

在這項(xiàng)新的研究中，金格里奇發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以在相同的時(shí)間尺度上用數(shù)學(xué)方法比較現(xiàn)代碳排放和PETM排放。結(jié)果表明，目前的碳排放率比PETM高9至10倍。

金格里奇說(shuō)：“對(duì)我來(lái)說(shuō)，這確實(shí)帶來(lái)了我們作為一個(gè)國(guó)家產(chǎn)生的碳的快速而重要的后果。

金格里奇預(yù)測(cè)了未來(lái)當(dāng)前的排放量，發(fā)現(xiàn)如果排放量繼續(xù)增加，我們可能會(huì)在不到五代人的時(shí)間里面臨另一個(gè)類(lèi)似PETM的事件。根據(jù)金格里奇的計(jì)算，大氣中累積的碳總量可能會(huì)達(dá)到PETM期間累積碳的最低估計(jì)值——2159年為3000億噸。根據(jù)金格里奇的計(jì)算，它將在2278年達(dá)到-7126億噸的最大估計(jì)排放量。到2016年，人類(lèi)已經(jīng)排放了大約1500億噸碳。

“在接下來(lái)的幾百年里，我們將能夠在很短的時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到相當(dāng)于PETM的變暖水平，這是令人恐懼的，”德桑蒂斯說(shuō)。

根據(jù)德桑蒂斯的說(shuō)法，研究結(jié)果表明，科學(xué)家可能無(wú)法根據(jù)PETM期間發(fā)生的事情預(yù)測(cè)未來(lái)幾年將發(fā)生的環(huán)境或生物變化，因?yàn)榻裉斓淖兣l(fā)生得更快。使預(yù)測(cè)更加困難的是，今天的氣候從比PETM更冷的基線(xiàn)開(kāi)始，生活在地球上的物種與5600萬(wàn)年前的物種不同。

“很難比較生物效應(yīng)，因?yàn)镻ETM時(shí)期的世界完全不同，”德桑蒂斯說(shuō)。“我們今天生活在一個(gè)非常不同的世界，有不同的動(dòng)物群體，人類(lèi)是主要物種.但我們知道，對(duì)包括我們自己在內(nèi)的大量物種的急劇變暖有許多負(fù)面影響?！?

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