Hvorfor øker kokeoppbevaringen i de små istiden for oss

Hvorfor øker kokeoppbevaringen i de små istiden for oss

Dypet i atmosfæriske karbondioksidnivåer i løpet av den lille istiden ble ikke forårsaket av New World-pionerer som skar en svette gjennom det amerikanske amerikanske landbruket, som tidligere hadde vært antatt.

I stedet, vår ny analyse av klimaposten som finnes i Antarktis iskjerner antyder at fallet i atmosfæriske CO₂-nivåer i løpet av den kalde perioden fra 1500 til 1750 ble drevet av økt nettoopptak av karbon ved planter.

Dette antyder igjen at hvis planter reagerte på fallende temperaturer ved å ta opp mer karbon, vil de sannsynligvis reagere på dagens økende CO₂-nivå ved å slippe enda mer av det inn i atmosfæren.

Historiske atmosfærer

Atmosfæriske CO₂-konsentrasjoner var ganske stabile fra rundt 2000 år siden til starten av den industrielle revolusjonen, siden da de har begynt å klatre dramatisk. Underveis var imidlertid relativt små skift, som det som ble sett under Lille Istid (LIA).

Kullsyre sykler naturlig mellom atmosfæren, landet og havet. På land blir den fjernet fra atmosfæren ved plante fotosyntese og returnert når plantematerialet dekomponerer. Normalt balanserer disse prosessene, men en endring i frekvensen av en av disse prosessene kan skifte atmosfæriske CO₂-nivåer til en ny likevekt.

Hvis dekomponeringen øker etter hvert som det blir varmet, vil dette forsinke eller reversere rebalansjonsopptaket, etterlate mer karbondioksid i atmosfæren, oppvarme klimaet ytterligere og så videre, i en positiv tilbakemelding.

LIA korresponderte med starten på europeisk kolonisering av den nye verden. Europeiske sykdommer ødela befolkninger i Amerika, og en teori hevdet at dette førte til en nedgang i det urbefolkede jordbruket, noe som igjen gjorde at skogene vokste tilbake og tok opp betydelige mengder CO₂ fra atmosfæren. Dette var blitt foreslått som den første geologisk gjenkjennelige signaturen av menneskelig påvirkning på kloden, og dermed starten på antropocen-epoken.

Men var dette faktisk tilfelle? Vår studie tyder ikke på, fordi mens vi kan være relativt sikre, var LIA-endringen i CO₂-nivåene på grunn av forskjeller i oppførselen til jordplanter, våre resultater tyder på at endringen var et svar på det forandrede klimaet, og ikke til menneskedrevne forandringer i vegetasjonsdekselet.

Leter etter ledetråder

Hvordan kan vi fortelle? Vi vet at prosessen involverte jordbaserte planter, fordi atmosfæren under LIA var enda lavere i CO₂ inneholdende isotopen karbon-12, som er foretrukket ved fotosyntetiserende planter.

Men hvordan vet vi om endringene skyldtes endringer i vegetasjonsdekning, eller til klimaendringer. For å svare det så vi på en annen gass, karbonylsulfid (COS), som også er fanget i luftbobler sammen med karbondioksidet. Dette molekylet har nesten samme struktur som C02, bortsett fra at ett av oksygenatomene er erstattet med svovel.

Dette er nær nok til å lure plantene, som tar det opp under fotosyntese. Men i motsetning til CO₂, COS, frigjøres det ikke når plantematerialet brytes ned, slik at en økning i fotosyntese fører til en nedgang i atmosfærisk COS.

Dette betyr at hypotesen "tidlig antropocen" har en testbar konsekvens: det burde ha ført til en observerbar reduksjon i COS-konsentrasjonene i iskjernene. Men da vi så på iskjerneopptaket, fant vi ut at det var en økning. Dette antyder at fotosyntesen faktisk gikk ned i løpet av LIA, i stedet for å øke som vi ville forvente hvis forskjellen skyldtes skogsvekst.

Dette betyr at dråpen i atmosfærisk CO₂ under LIA var mer sannsynlig at det hadde vært et direkte respons på dyppetemperaturene. Det kule klimaet til LIA reduserte fotosyntesen, men reduserte også respirasjon og nedbrytning av anlegget, med nettoeffekten at mer CO₂ ble tatt opp av jordbiosfæren i kule perioder.

Hva med fremtiden?

Flipsiden av dette er at det motsatte kan skje når temperaturen stiger, som de er nå. Stigende temperaturer vil sannsynligvis bety at enda CO₂ frigjøres fra den terrestriske biosfæren. Mens planter fortsetter å øke sin fotosyntese som jordvarme, tyder våre funn på at nedbrytning av planten vil øke enda mer, noe som betyr at mindre karbon forblir i jorden.

Dette gjelder fordi, som vi vet, har mennesker åpnet kranen på en ny kildekilde: fossile brensel som tidligere var låst under jorden. Vi returnerer raskt mye av dette lagrede karbon til atmosfæren, og landet og havet fjerner bare omtrent halvparten av det vi legger til.

Vår oppdagelse antyder at hver grad økning i temperatur vil resultere i om 20 deler per million ekstra karbondioksid i atmosfæren. Dette handler om midten av forventningen fra klimamodellene. Det betyr at hvis vi ønsker å holde global oppvarming til innenfor 2 ℃ av gjennomsnittlige pre-industrielle temperaturer, i tråd med Paris klimaavtale, vi må faktor i denne positive tilbakemeldingssløyfen, noe som betyr at jo flere temperaturer vil klatre, jo mer ekstra CO₂ vil bli frigjort fra verdens landskaper.

Om forfatterne

Peter Rayner, professorell stipendiat, University of Melbourne

Cathy Trudinger, seniorforsker, CSIRO

David Etheridge, forskningsforsker, CSIRO,

Mauro Rubino,, Second University of Naples

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

{amazonWS: searchindex = Bøker, ordenes = 1465433643; maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = Bøker, ordenes = 1250062187; maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = Bøker, ordenes = 1451697392; maxresults = 1}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}