五年後,地球大氣二氧化碳濃度將攀升至330萬年來最高值

2021-03-05 星空天文

地球或將經歷1500萬年未曾有過的巨變。

通過分析浮遊動物化石成分，可以重建歷史上的海水pH值和大氣二氧化碳濃度。University of Southampton

英國南安普頓大學的一個研究小組近日在《自然：科學報導》上刊文認為，2025年地球大氣的二氧化碳濃度將比330萬年來的所有時期都高。

研究人員對採集自加勒比海底的微化石化學成分進行了分析，並以此為基礎重建了大約330萬年前「上新世」時期的地球大氣二氧化碳濃度。當時地球的平均氣溫比今天要高出3攝氏度，極地冰蓋比今天小，海平面也比今天高。

主持研究的Elwyn de la Vega博士表示，地質時期的二氧化碳能夠告訴我們氣候系統、冰架和海平面對大氣二氧化碳濃度變化曾經作出過怎樣的反應。之所以對這一特殊時期進行研究，是因為它能告訴我們與當前氣候狀況有關的許多重要信息。

通過分析一類名為「有孔蟲（foraminifera）」的浮遊動物外殼內硼同位素的含量，研究人員可以對這些動物所在年代大氣中二氧化碳的濃度進行測定。「有孔蟲」很小，體長不足0.5毫米，但是卻能在海底大量沉積，為我們記錄下與地球氣候變遷有關的寶貴信息。它們外殼中硼同位素含量的高低，取決於它們當年生活的海水的pH值。而海水pH值與大氣二氧化碳濃度有密切關聯。因此可以通過分析這些生物化石外殼中硼的含量，來推算當年的大氣二氧化碳濃度。

研究人員表示，關注這一時期的另一個重要原因是，當時的太陽輻射量和今天是一樣的。這讓我們能夠專注於研究地球本身，在面對二氧化碳壓力時會作出什麼樣的反應。

研究結果中令人吃驚的是，在「上新世」氣候最暖的時期，地球大氣二氧化碳濃度在380ppm至420ppm之間，而今天地球大氣二氧化碳濃度是415ppm。這說明今天地球大氣二氧化碳濃度已經和歷史上曾經因氣溫變化而導致海平面顯著上升的時期相當。今天地球大氣二氧化碳濃度仍在以每年2.5ppm的速度上升，這意味著到2025年，地球大氣二氧化碳濃度將超越以往330萬年中的所有時期。

研究人員表示，目前我們還沒有看到氣候和海平面發生如「上新世」那樣的顯著變化，其原因是氣候的變化尚未與更高的大氣二氧化碳濃度相適應；且由於人類的活動，二氧化碳的濃度還在攀升。但這種「平衡」一旦達成，氣候將發生怎樣的變化，人們並不知道。

Elwyn de la Vega博士認為，2025年地球大氣二氧化碳濃度超越330萬年以來的最高值後，接下去地球將經歷的，或將是1500萬年未曾有過的巨變。

[參考] Atmospheric CO2 during the Mid-Piacenzian Warm Period and the M2 glaciation, nature.com/articles/s41598-020-67154-8

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