Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Geoscience Ричардом Зибе, профессором Гавайского университета — Школа наук о океане и Земле Маноа (SOEST), и его коллегами, изучает изменения температуры Земли и содержания углекислого газа (CO2) в атмосфере с тех пор. конец эпохи динозавров. Их результаты показывают, что люди выделяют углерод примерно в 10 раз быстрее, чем во время любого события за последние 66 миллионов лет.Исследовательская группа разработала новый подход и смогла определить продолжительность наступления важного климатического явления в прошлом, палеоцен-эоценового теплового максимума, сокращенно ПЭТМ, 56 миллионов лет назад.
«Насколько нам известно, ПЭТМ имеет самый большой выброс углерода за последние 66 миллионов лет», — сказал Зибе.Зиби и соавторы Энди Риджвелл (Бристольский университет / Калифорнийский университет) и Джеймс Закос (Калифорнийский университет) объединили анализ химических свойств кернов отложений ПЭТМ с численным моделированием климата Земли и углеродного цикла. Их новый метод позволяет им извлекать скорости изменения из записи отложений без необходимости в реальной модели возраста отложений.
Применительно к ПЭТМ они рассчитали, как быстро выделяется углерод, как быстро нагревается поверхность Земли, и ограничили временной масштаб возникновения, который составлял по крайней мере 4000 лет.Было определено, что скорость выделения углерода во время ПЭТМ намного меньше, чем текущее поступление углерода в атмосферу в результате деятельности человека. В 2014 году уровень выбросов углерода из антропогенных источников достиг рекордного уровня — около 37 миллиардов метрических тонн CO2. По оценкам исследователей, максимальная скорость устойчивого выброса углерода во время ПЭТМ должна была составлять менее 4 миллиардов метрических тонн CO2 в год — примерно одну десятую текущего уровня.
«Поскольку наш уровень выбросов углерода является беспрецедентным за такой долгий период времени в истории Земли, это также означает, что мы фактически вошли в состояние« без аналогов ». Это представляет собой большую проблему для прогнозирования будущих климатических изменений, потому что у нас нет подходящего сравнения из прошлого, — сказал Зибе.В то время как крупные изменения климата в прошлом могли быть относительно плавными, нет никаких гарантий на будущее.
Климатическая система является нелинейной, что означает, что ее реакция на воздействие (например, выбросы CO2) представляет собой сложный процесс, включающий целый набор компонентов.«Если вы пинаете систему очень быстро, она обычно реагирует иначе, чем если вы толкаете ее медленно, но верно», — сказал Зибе. «Кроме того, весьма вероятно, что будущие нарушения экосистем превысят относительно ограниченные масштабы исчезновения, наблюдаемые на ПЭТМ», — добавил Зибе.«Изучая один из самых драматических эпизодов глобальных изменений с конца эпохи динозавров, эти ученые показывают, что в настоящее время мы находимся на неизведанной территории со скоростью, с которой углерод выбрасывается в атмосферу и океаны», — говорит Кэндис Мейджор. директор программы в отделе наук об океане Национального научного фонда (NSF), который финансировал исследование.
Такие ученые, как Зибе, также изучают ПЭТМ, чтобы лучше понять долгосрочные изменения климата Земли в будущем. Большая часть текущих дебатов по климату сосредоточена только на этом столетии, но PETM предполагает, что последствия нашего массового сжигания ископаемого топлива будут иметь гораздо, гораздо более длинный хвост.
«Все сосредоточены на том, что произойдет к 2100 году. Но это всего лишь два поколения от сегодняшнего дня. Это как: если мир закончится в 2100 году, мы, вероятно, в порядке!» — сказал Зибе. «Но совершенно очевидно, что через более длительный период времени будут гораздо более серьезные изменения».
Зибе и его коллеги продолжают свою работу над ПЭТМ, чтобы изучить другие аспекты этого события — например, определить, насколько серьезным было закисление океана во время ПЭТМ и какое влияние оно оказало на кальцифицирующие организмы в океане. Это может дать представление о том, чего ожидать в будущем, поскольку климат Земли продолжает нагреваться, а океаны продолжают закисление.
Финансирование этого исследования было предоставлено Национальным научным фондом США и Европейским союзом.
