生命在地球的最后一个温室时期,始新世。 Jay Matternes / Smithsonian博物馆,CC BY生命在地球的最后一个温室时期,始新世。 杰伊·马特内斯/史密森博物馆, CC BY

二氧化碳浓度正朝着过去200m年没有看到的数值。 太阳也随着时间的推移逐渐变强。 放在一起,这些事实意味着气候可能正在走向过去五十亿年未曾见过的温暖。 谈话

自公元前 500,000,000 亿年以来,地球上发生了很多事情——大陆、海洋和山脉来了又去,复杂的生命不断进化,从海洋转移到陆地和空气中。大多数这些变化发生在数百万年或更长的时间尺度上。然而,在过去的150年里,全球气温上升了约1℃,冰盖和冰川消退,极地海冰融化,海平面上升。

有人会指出,地球的气候已经 之前经历了类似的变化。 那么有什么大不了的?

科学家可以通过查看锁在岩石,沉积物和化石中的证据来了解过去的气候。 这告诉我们的是,过去气候发生了变化,但目前的变化速度是 非常不寻常。 例如,二氧化碳至少在过去至今没有像现在这样迅速增加到大气中 66m年.


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事实上,如果我们继续走目前的道路并利用所有常规化石燃料,那么二氧化碳的排放率也会怎样?排放量,绝对气候变暖也可能是至少过去 420 亿年来前所未有的。这是根据我们发表的一项新研究得出的 自然通讯.

从地质年代来说,1?全球变暖的影响并不特别罕见。在其历史的大部分时间里,地球都比今天变暖得多,事实上,地球常常处于所谓的“温室”气候状态。 50 万年前的最后一次温室状态期间,全球平均气温为 10-15?比今天温暖,极地地区没有冰, 棕榈树生长在南极洲的海岸,鳄鱼和乌龟在现在被冻的加拿大北极的沼泽森林里沉溺。

相反,尽管我们目前正在变暖,但我们仍处于技术上处于“冰室”气候状态,这仅仅意味着两极都有冰。 每隔300m年左右,地球自然就会在这两个气候状态之间循环。

就在工业革命之前,大气中每百万个分子中,大约有 280 个是 CO?分子(百万分之 280,或 ppm)。如今,主要由于化石燃料的燃烧,浓度约为 400 ppm。在不采取任何措施减少排放的情况下,燃烧传统化石燃料会产生二氧化碳吗?到 2,000 年,浓度将达到 2250 ppm 左右。

这当然是大量的二氧化碳?但地质记录告诉我们,地球过去曾多次经历过类似的浓度。例如,我们新的数据汇编显示,在三叠纪时期,大约200亿年前,当恐龙首次进化时,地球处于温室气候状态,大气中存在二氧化碳?约 2,000-3,000ppm。

所以高浓度的二氧化碳不一定会使这个世界完全不适合居住。 恐龙毕竟是兴旺发达的。

这并不意味着这不是什么大不了的事情。 首先,毫无疑问,人类将面临重大的社会经济挑战 剧烈而迅速的气候变化 这将导致2,000或更高的ppm迅速上升。

但我们的新研究还表明,与以前的高二氧化碳时期相比,相同的碳浓度在未来会导致更多的变暖。这是因为地球的温度不仅仅取决于二氧化碳的水平? (或其他温室气体)在大气中。我们所有的能量最终都来自于太阳,由于太阳通过氢核聚变产生氦气的方式产生能量,它的亮度随着时间的推移而增加。四十五亿年前,当地球还年轻时,太阳的亮度大约下降了 30%。

因此,真正重要的是太阳强度变化和温室效应变化的综合影响。纵观地质历史,我们通常发现,随着时间的推移,太阳变得越来越强,大气中的二氧化碳?逐渐减少,因此平均而言这两种变化相互抵消。

但是未来呢? 我们没有发现气候的驱动因素 气候强迫如果我们把所有现成的化石燃料都燃烧起来的话,这个数字和未来一样高。 至少在420m年以前,没有在摇滚唱片中记录过它。

地质科学的中心支柱就是地质学 均匀原理:“现在是过去的钥匙”。如果我们像现在这样继续燃烧化石燃料,到 2250 年,这句古老的格言可悲地不再是正确的。值得怀疑的是,这个CO高吗?未来将会有一个对应物,即使是在浩瀚的地质记录中。

作者简介

Gavin Foster,同位素地球化学教授, 南安普敦大学; Dana Royer,地球与环境科学教授, 卫斯理大学,气候科学教授Dan Lunt, 布里斯托大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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