Shutterstock
Jorden hadde flere perioder med høye karbondioksydnivåer i atmosfæren og høye temperaturer de siste flere millioner årene. Kan du forklare hva som forårsaket disse periodene, gitt at det ikke var noen forbrenning av fossilt brensel eller andre kilder til menneskelig skapt karbondioksidutslipp i disse tider?
Å brenne fossilt brensel eller vegetasjon er en måte å sette karbondioksid i luften - og det er noe vi har blitt veldig gode på. Mennesker genererer nesten 40 milliarder tonn karbondioksid hvert år, mest ved å brenne fossilt brensel.
Karbondioksid holder seg i luften i århundrer til årtusener og det bygger seg opp over tid. Siden vi startet den systematiske bruken av kull og olje som drivstoff, for rundt 300 år siden, har mengden karbondioksid i luften økt med nesten halvparten.
NOAA
Bortsett fra utslippene vi legger til, går karbondioksidkonsentrasjoner i luften opp og ned som en del av det naturlige karbon syklus, drevet av utveksling mellom luften, havene og biosfæren (liv på jorden), og til slutt av geologiske prosesser.
Naturlige forandringer i karbondioksid
Hvert år øker og faller karbondioksidkonsentrasjonen litt etter hvert som planter vokser om våren og sommeren og dør av om høsten og vinteren. Tidspunktet for dette sesongstigning og fall er bundet til årstider på den nordlige halvkule, da det meste av landoverflaten på jorden er der.
Havene spiller også en aktiv rolle i karbonsyklusen, og bidrar til variasjoner over noen måneder til langsomme skift gjennom århundrer. Havvann tar opp karbondioksid direkte i en veksling mellom luften og sjøvann. Små marine planter bruker karbondioksid for fotosyntese, og mange mikroskopiske marine organismer bruker karbonforbindelser for å lage skjell. Når disse marine mikroorganismer dør og synker til havbunnen, tar de karbonet med seg.
Til sammen absorberer biosfæren (økosystemer på land og i jordsmonn) og havene halvparten av all menneskelig avgitt karbondioksid, og dette bremser klimaendringene. Men når klimaet fortsetter å endre seg og havene varmes opp ytterligere, er det ikke klart om biosfæren og havene vil fortsette å absorbere en så stor brøkdel av utslippene våre. Når vannet varmes opp, er det mindre i stand til å absorbere karbondioksid, og etter hvert som klimaendringene blir mange økosystemer stresset og er mindre i stand til å fotosyntese karbondioksid.
Jordens dype klimahistorie
På tidsskalaer fra hundretusener til millioner av år har karbondioksidkonsentrasjoner i luften variert enormt, og det samme har det globale klimaet.
Dette langsiktig karbonsyklus innebærer dannelse og forfall av selve jordoverflaten: tektonisk plateaktivitet, oppbygging og forvitring av fjellkjeder, langvarig vulkansk aktivitet og fremveksten av nytt havbunn ved aktive feil i havet.
Det meste av karbon som er lagret i jordskorpen er i form av kalkstein, skapt av karbonbaserte skjell fra marine organismer som sank til havbunnen for millioner av år siden.
Karbondioksid tilsettes luften når vulkaner bryter ut, og den tas ut av luften når bergarter og fjellkjeder vær og slites. Disse prosessene tar vanligvis millioner av år å tilsette eller trekke karbondioksid fra atmosfæren.
I dag tilfører vulkaner bare litt karbondioksid i luften rundt 1% av hva menneskelig aktivitet i dag bidrar. Men det har vært tider i det siste hvor vulkansk aktivitet har vært langt større og har spydd store mengder karbondioksid ut i luften.
Et eksempel er rundt 250 millioner år siden, da langvarig vulkansk aktivitet økte den atmosfæriske karbondioksidnivået dramatisk. Dette var vulkanutbrudd i stor skala - som varte i rundt to millioner år og forårsaker en masseutryddelse.
I den nyere geologiske fortiden, de siste 50 millioner årene, har karbondioksidnivåene gradvis sunket totalt og klimaet har avkjølt seg, med noen opp- og nedturer. Når karbondioksidkonsentrasjonene ble lave nok (rundt 300 deler per million) for to til tre millioner år siden, begynte den nåværende istidssyklusen, men oppvarmingen våre utslipp forårsaker er større enn den naturlige kjølingstrenden.
Mens jordas klima har endret seg betydelig tidligere, skjedde det på geologiske tidsskalaer. Karbonet i oljen og kullet vi brenner representerer karbondioksid tatt opp av vegetasjonen for hundrevis av millioner år siden og deretter avsatt gjennom geologiske prosesser over årtusener. Vi har brent en betydelig andel i løpet av noen århundrer.
Hvis menneskelige utslipp av karbondioksid fortsetter å øke gjennom dette århundret, kan vi nå nivåer ikke sett på flere titalls millioner år, da Jorden hadde et mye varmere klima med mye høyere havnivå og ingen isark.
Om forfatteren
James Renwick, professor, fysisk geografi (klimavitenskap), Te Herenga Waka - Victoria University of Wellington
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker
Klimaendring: Hva alle trenger å vite
av Joseph Romm
Den grunnleggende grunnen til hva som vil være det definerende spørsmålet om vår tid, Klimaendring: Hva alle trenger å vite® er en tydelig oversikt over vitenskapen, konfliktene og konsekvensene av vår oppvarmingsplanet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's Livsår Farlig serier og en av Rolling Stones "100-folk som forandrer Amerika" Klima forandringer tilbyr brukervennlige, vitenskapelig strenge svar på de vanskeligste (og ofte politiserte) spørsmålene om hvilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar og nåværende fare for sivilisasjonen.". Tilgjengelig på Amazon
Klimaendring: Vitenskapen om global oppvarming og vår energi Fremtidens andre utgave Utgave
av Jason Smerdon
Denne andre utgaven av Klima forandringer er en tilgjengelig og omfattende guide til vitenskapen bak global oppvarming. Utmerket illustrert, er teksten rettet mot studenter på en rekke nivåer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon gir en bred og informativ introduksjon til vitenskapen som ligger til grund for vår forståelse av klimasystemet og virkningen av menneskelig aktivitet på oppvarmingen av vår planet.Mathez og Smerdon beskriver rollene som atmosfæren og havet spille i vårt klima, introdusere begrepet strålingsbalanse, og forklare klimaendringer som skjedde tidligere. De beskriver også menneskelige aktiviteter som påvirker klimaet, som drivhusgass og aerosolutslipp og avskoging, samt effektene av naturfenomener. Tilgjengelig på Amazon
Vitenskapen om klimaendring: En hands-on kurs
av Blair Lee, Alina Bachmann
Vitenskapen om klimaendring: En hands-on-kurs bruker tekst og atten hands-on aktiviteter å forklare og lære vitenskapen om global oppvarming og klimaendringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hva som kan gjøres for å bremse eller stoppe graden av global oppvarming og klimaendringer. Denne boken er en komplett, omfattende guide til et viktig miljøemne. Emner som er omtalt i denne boken inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til å varme atmosfæren, drivhusgassene, drivhuseffekten, global oppvarming, den industrielle revolusjonen, forbrenningsreaksjonen, tilbakemeldingsløpene, forholdet mellom vær og klima, klimaendringer, karbon vasker, utryddelse, karbonavtrykk, resirkulering og alternativ energi. Tilgjengelig på Amazon
Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.
