全球變暖加速!2159年大氣中碳總量可能達到5600萬年前PETM時期的水平

2020-12-06 前瞻網

全球變暖加速！2159年大氣中碳總量可能達到5600萬年前PETM時期的水平

 Jane Cai • 2019-02-22 12:55:15　來源：前瞻網　E434G0

都在用的報告小程序

寫文章、做研究、查資料【必備】

一項新的研究發現，人類現在向大氣中排放二氧化碳的速度是5600萬年前古新世-始新世極熱事件(PETM)時期的9到10倍。

研究結果表明，如果碳排放量繼續上升，那麼從人類開始使用化石燃料以來到2159年，排入大氣的二氧化碳總量可能會與古新世-始新世極熱時期(PETM) 釋放的二氧化碳總量相當。

密西根大學的古氣候研究人員菲利普·金格裡奇(Philip Gingerich)說：「到了2159年，你我早已不復存在，但是那離我們也只有四代之遙而已。當你開始為你的孩子、你的孫子、你的曾孫考慮時，你就會發現這離你有多近。」

科學家經常將PETM作為比較現代氣候變化的基準。但新的研究表明，由於今天的變暖速度遠遠超過了自恐龍滅絕以來發生的任何氣候事件，因此我們與這一基準持平的速度比之前預想的更快。

猶他大學的地球物理學家加布裡埃爾·鮑恩(Gabriel Bowen)沒有參與這項新研究，但他說：「如果一切照常，即使有PETM作為背景參照，現在的碳排放速度也是前所未有的。因此在理解地球如何應對這種變化方面，我們沒有很多地質例子可以參考借鑑。」

範德堡大學古生物學家拉裡薩·德桑蒂斯(Larisa DeSantis)也沒有參與這項研究，她表示，類PETM時期的碳含量水平對環境的確切影響尚不清楚，但氣溫升高可能會導致許多物種滅絕，雖然也有幸運的物種能夠適應或遷移。此外，氣候系統降溫還需要數千年的時間。

德桑蒂斯說：「二氧化碳需要很長一段時間才能回到地殼，所以這不僅僅是100年後的事，更不是什麼短期內能解決的問題。如果我們不迅速採取行動，接下來的幾千年時間裡地球會變得越來越暖。」

PETM時期的氣候變化

PETM時期經歷了全球變暖，大約發生於5600萬年前，科學家尚不清楚其起因。但是在這次事件中，大量的二氧化碳釋放到地球大氣中，使全球氣溫迅速上升了5到8攝氏度。在PETM期間，全球平均氣溫最高時約23攝氏度，比今天的平均氣溫高了約7攝氏度。

科學家認為，在PETM期間以及隨之而來的溫暖期裡，極地沒有冰，北極是棕櫚樹和鱷魚的棲息地。這不是有史以來地球最熱的時期，卻是自6600萬年前恐龍滅絕以來最熱的時期。

科學家無法確切算出在PETM期間到底有多少碳進入大氣，也無法確定這一事件到底持續了多久。但根據最準確的估計，在3000年至2萬年的時間裡，積累了3萬億至7萬億噸的碳。這是通過測定在這段時間內沉積的海洋沉積物的巖心得出的數據，這些巖心顯示了碳酸鹽礦物的變化。

大量的碳排入大氣以及溫度飆升大幅改變了地球的氣候，導致了大部分深海生物滅絕，而深海生物是海洋食物鏈的關鍵組成。陸地動物減少，並向北遷移到氣候較冷地區。包括靈長類在內的一些現代哺乳動物群體在PETM之後不久首次出現，但科學家不確定這是否是環境快速變化的直接結果。

過去與現在的比較

氣候科學家利用PETM作為案例進行研究，了解在當前人為因素造成的氣候變化下環境會有什麼變化，以及這些變化什麼時候可能發生。但是他們只能計算出PETM在整個事件期間(數千年)的平均碳排放量。他們不知道具體每年的排放量是多少，所以很難將它們與今天的碳排放量速度進行比較。

但是在這項新的研究中，金格裡奇找到了一種方法，可以在相同的時間尺度上用數學方法比較現代碳排放和PETM時期的碳排放(時間尺度是指完成某一種物理過程所花費時間的平均度量)。結果顯示，目前的碳排放速度是PETM時期的9到10倍。

金格裡奇說:「對我來說，這讓我認識到，人類排到大氣中的碳產生的後果有多迅速、多嚴重。」

金格裡奇按照目前的趨勢預測未來的碳排放，他發現如果排放量繼續上升，不到五代人的時間，我們將面臨另一個類似PETM時期的全球變暖事件。PETM時期累積碳量的最低估計值是3萬億噸，而按照目前的趨勢，我們可能會在2159年達到這一數值，在2278年達到最大估計值7.126萬億噸。截至2016年，人類已經排放了大約1.5萬億噸的碳。

德桑蒂斯說:「我們可能會在未來幾百年內迅速達到相當於PETM時期的碳量水平，這一事實令人恐懼。」

德桑蒂斯認為，這些發現表明，由於今天的變暖速度要快得多，因此科學家可能無法根據PETM期間發生的事情來預測未來幾年將會發生的環境或生物變化。使預測更加困難的是，今天的氣候的起始溫度比PETM 時期要低，而且居住在地球上的物種與5600萬年前的也不盡相同。

德桑蒂斯說:「因為PETM時期的地球與現在的完全不同，所以很難比較生物效應。我們現在生活的地球，人類佔主導地位，動物群體也與那時的不同。但我們知道的是，氣候急劇變暖會對包括人類在內的大量物種帶來大量負面影響。」

本文來源前瞻網，轉載請註明來源。本文內容僅代表作者個人觀點，本站只提供參考並不構成任何投資及應用建議。（若存在內容、版權或其它問題，請聯繫：service@qianzhan.com）　品牌合作與廣告投放請聯繫：0755-33015062 或 hezuo@qianzhan.com

相關焦點

  • 150年後,碳排放將超過5600萬年前「生物大滅絕」?
    1991年，科學家在測量浮遊生物化石殼中的化學同位素後發現，在距今5600萬年的化石中，氧-18的含量比氧-16高，這是溫度上升的明顯標識。與此同時，這些化石中的碳-12含量也相對碳-13含量要高，很可能是海洋突然吸收了大量碳-12所致。目前，主流觀點基本認同，當時的世界出現了二氧化碳排放急劇升高的現象，但對二氧化碳的來源仍有爭議。
  • 5600萬年前的全球變暖 竟然也是碳釋放惹的禍
    5600萬年前的全球變暖 竟然也是碳釋放惹的禍　　新解　　當前，人類社會正面臨著由於大量碳排放所導致的全球溫度上升。在古新世-始新世之交，也就是距今大約5600萬年前，地球上也發生了一次全球溫度快速上升事件。
  • 古代氣候變化曾持續影響全球變暖趨勢長達數千年
    據科學家稱，古地球溫度的迅速上升引發了氣候反應，這可能使氣候變暖持續了數千年。發表在《自然地球科學》網站上的一項研究，為氣候反饋提供了新的證據，可以解釋古新世-始新世熱最大值(petm)的長期存在，這被認為是現代氣候變化的最佳模擬物。
  • 揭秘:5600萬年前,地球為什麼突發「高燒」?
    揭秘：5600萬年前，地球為什麼突發「高燒」？這一歷史性全球變暖就是著名的「古新世—始新世極熱事件」。　　一直以來，科學家們不斷對該事件進行探尋，但「古新世—始新世極熱事件」的成因卻始終撲朔迷離。　　大約在5600萬年前，全球氣溫一度急速攀升，且一直保持這一溫度達17萬年之久。這一歷史性全球變暖就是著名的「古新世—始新世極熱事件」。
  • 對於古代氣候的研究表明未來全球變暖可能加速
    根據5000多萬年前可比較的溫暖時期的新模擬，未來可能會增加行星在不斷增加的熱量捕集二氧化碳氣體中變暖的速度。密西根大學和亞利桑那大學的研究人員使用最先進的氣候模型，首次成功地模擬了始新世早期的極端變暖，這被認為是地球未來氣候的模擬。
  • 是什麼導致了6000萬年前的全球氣候變暖?
    當時的氣候變化與今天的氣候變化頗有相似之處，具體徵兆包括溫度上升、海洋酸化、大氣碳水平急劇浮動並對地球上的生命構成深遠影響等等。為了產生這些影響，大氣層中的碳總量無疑迎來一波快速增長（最近估計總排放量約10萬億噸）。但是，這些碳到底從何而來？它們為什麼釋放得如此之快？如果大氣中的碳總量再增加，是否會加劇全球變暖？
  • 造成全球氣候變暖的大氣二氧化碳濃度,已經達到了至少過去300萬年...
    造成全球氣候變暖的大氣二氧化碳濃度，已經達到了至少過去300萬年間從未有過的高水平 來源：中國新聞網時間：2021-01-15 11:39:17
  • 太平洋環流可能加速致全球變暖加劇
    新華社華盛頓８月１３日電（記者周舟）美國俄勒岡州立大學研究人員１３日說，一萬多年前冰河消退時，太平洋環流加速，把更多二氧化碳釋放入大氣，這種情況有可能再次發生，從而加速全球變暖。　　    發表在英國《自然·地球科學》雜誌上的研究顯示，太平洋中存在一種環流模式，從南極洲附近水域開始，一路北進抵達阿拉斯加後又返回南極洲。這個過程耗時約１０００年，並將深層海水帶至表面。　　    研究發現，冰期最盛時環流速度緩慢，但地球變暖、冰川消退時，其速度加快，而加速的環流將太平洋深處的二氧化碳「翻」起來，在南極洲海面處釋放入大氣。
  • 北極上演「冰與火之歌」 或進一步加速全球變暖
    原標題：北極上演「冰與火之歌」 或進一步加速全球變暖 全球變暖，正在讓冰天雪地的北極，陷入極端高溫天氣的糾纏。在重重熱浪的包裹中，北極圈繼去年後再次發生大規模森林火災。來自歐洲哨兵3號的衛星圖像顯示，目前北極圈附近西伯利亞的野火大約有800公裡的寬度。
  • 復旦通識·全球變暖|從地質角度看全球變暖
    「全球變暖」研究緣起和簡要歷程20世紀90年代以來，「全球變暖」爭論愈演愈烈，現今已是一個席捲國際政治和社會輿論的重大公共議題。但在40-50年以前，科學家群體談論的題目並非「全球變暖」，而是「全球變冷」，原因有三。
  • 大氣中的二氧化碳將在2021年達到一個必須要警惕的裡程碑
    儘管2020年由於新冠疫情大流行和當前的拉尼娜現象（一種太平洋地區的氣候模式，通常會降低全球碳排放），全球溫室氣體排放略有下降，但這仍不足以抵消此前的增長。科學家表示：「由於二氧化碳會在大氣中停留很長時間，每年的排放量都會增加前幾年的排放量，導致大氣中的二氧化碳數量不斷增加。」實際上，大氣中的二氧化碳濃度會隨可預測的季節變化而變化。
  • 復旦通識·全球變暖|黃恩清、田軍:從地質角度看全球變暖
    「復旦通識」組織「全球變暖」系列，邀請不同高校相關學科的教師撰文，從各自的專業領域與學術興趣出發，圍繞全球變暖這一席捲國際政治和社會輿論的重大公共議題，進行不同角度的觀察與討論，思考「人類命運共同體」將如何面對這一可能即將席捲全球的危機。
  • 100年後層積雲可能破裂消失,全球升溫8攝氏度,二氧化碳很可怕
    5600萬年前，來自未知來源的碳吸收了大量的熱量，然後洩露到了大氣中，它所造成的惡果是，在當時的氣溫本來就比現在的地球高几攝氏度的情況下，地球又額外升溫6攝氏度。赤道附近的海水變得非常熱，世界範圍內經歷了大規模的物種滅絕。當樹葉在含碳的空氣中變得營養不足時，哺乳動物也在短短幾代人的時間裡體型開始變得矮小。
  • 古代全球變暖事件與火山噴發排放的大量二氧化碳有關?
    近兩年全球多次出現創紀錄的高溫天氣,而大約在5600萬年前,全球氣溫也曾一度急速攀升。這段全球變暖的過程歷時近15萬年，這段時期被稱為 「古新世-始新世極熱」 (PETM），高溫導致大量動物滅絕。現在一項新的研究表明，劇烈的火山噴發是罪魁禍首，釋放的大量二氧化碳進入海洋和大氣。
  • 今天大氣中的二氧化碳是2300萬年來的最高水平,驚不驚喜意不意外
    最新研究表明，人類活動已將當今的大氣中的二氧化碳推高到過去2300萬年來的最高水平，可能對地球上的生態系統造成前所未有的破壞。先前的測量已經轉向冰核來確定整個地球歷史上大氣中存在的二氧化碳水平，但在最近的80萬年中才拼湊在一起。為了擴大這一記錄，路易斯安那大學拉斐特分校的研究人員利用古代植物組織的化石遺蹟產生了大氣二氧化碳的記錄，該記錄可追溯到3100萬年的「不間斷地球歷史」。
  • 地球氣候的自然變化方式，以及我們是否應該對全球變暖負責
    二氧化碳與風化作用規模：減緩其它氣候變化的影響時間：大於10萬年由於二氧化碳可在大氣中長時間存在，它能保留一部分從地表反射到太空的熱量，所以大氣二氧化碳水平是控制地球氣候的最主要因素。火山活動、巖石變質以及沉積物中碳的氧化都會將二氧化碳釋放到大氣之中，但同時二氧化碳與矽酸鹽反應會生成石灰巖，從而固定二氧化碳，將其埋入地底。
  • 全球變暖：底層土壤碳庫的響應出乎意料
    全球氣候變暖背景下，土壤碳庫輸入和輸出的微小改變都可能較大程度地影響大氣二氧化碳濃度，進而加速或減緩全球變暖進程。因此，土壤碳周轉過程對氣候變暖的響應是全球變化生態學的焦點問題。然而，以往的研究主要集中在表層土壤（0-20 cm），底層（20 cm以下）土壤碳庫對增溫的響應機制尚不明確。
  • 全球變暖或將是未來地球災難的主要原因
    自1981年以來，增長速度加快，達到每十年0.32華氏度（0.18攝氏度）。與工業化前時代相比，今天的全球平均溫度上升了3.6華氏度（2攝氏度）。2019年，全球陸地和海洋的平均溫度比20世紀的平均溫度高1.75華氏度（0.95攝氏度）。2019年成為有記錄以來第二個最熱的年份，僅次於2016年。
  • 酷暑:全球變暖離我們還遠嗎?_私家歷史_澎湃新聞-The Paper
    圖2是利用深海沉積物中的O18同位素所重建的過去550萬年的氣溫變化。時間解析度大致為萬年。從圖中可以看出，260萬年前大致是第四紀開始的時期，之間的氣溫總體上較現在更高，平均氣候較今約高2℃左右。而在第四紀開始前後，氣溫急劇下降，出現了地質史上的冰河時期，大家熟知的猛獁象、長毛犀等現已滅絕的大型哺乳動物就生活在這一時期。最低的溫度較今約低10℃左右。