Sıcak iklimimiz nasıl istikrara kavuşacak? Bilim adamları uzak geçmişe bakıyor

Kontrolden çıkan sera gazı emisyonları sayesinde gezegenimiz Dr. Frankenstein’ın canavarının iklim versiyonunu oluşturuyor. Sıcaklığımız daha da artsa bile, Buz Devri’nin daha sıcak bölgelerinden gelen buzlarımız var. Pliyosen 3 milyon yıl önceki seviyeler. Bu arada ortaklarımız₂ Buz Devri ile arasındaki seviye müsin 10 milyon yıl önce, risk alıyoruz Eosen 40 milyon yıldır görmediğimiz bir sera.

Bir noktada, iklimin asimetrik kısımlarının bu anormal kaynaşması yeni bir dengeye geçmeli – ama ne ya da ne Amaç? Bu denge neye benziyor? Net sıfır sera gazı emisyonuna ne kadar çabuk ulaştığımıza bağlı olarak bunların çoğu bize geri dönüyor. Ama aynı zamanda gezegenimize de bağlı – sera gazlarına ne kadar “hassas” olduğu ve değişikliklere ne kadar hızlı tepki verdiği.

Gezegenimizin sera gazlarına duyarlılığının keşfi, bilim adamları için “kutsal bir kâse” idi. yetmişlerden beriAma inatla ısrar etti Onu dizginleme girişimlerine karşı koy. Yapabileceğimiz en iyi şey geniş bir aralıktır: Karbondioksit durumunda 1,5° ila 4,5°C ısınma₂ Çift seviye. Bu çok büyük bir sıcaklık aralığı ve biz İki katına çıkması muhtemel Sanayi öncesi şirket₂ Bu yüzyılın seviyeleri 2°C’nin üzerindeki ısınmayı önlemek istediğimizde bile, bu aralığı daraltmak, yeni bir dengeye oturduğunda Frankenstein benzeri iklimimizin nasıl görüneceğini anlamanın anahtarı olacaktır.

Holosen dönemini geride bıraktık

Belirsizliğin bir kısmı, enstrüman kayıtlarımızın geride bıraktığımız soğuk iklimin çok azını yakalamasından kaynaklanıyor. 2100’e kadar, küresel sıcaklıkların yolundayız. ~2.7°C ve 3.6°C Sanayi öncesi döneme göre daha sıcak. Bu, insan toplumunun tarım, şehirler ve sanayi ile geliştiği son buzdağından bu yana jeolojik dönem olan Holosen’in tamamından çok daha sıcak.

Arizona Üniversitesi’nden Dr Jessica Tierney bana şunları söyledi: “Pliyosen ile eşit bir ısınmadan bahsediyoruz, ancak CO’da.₂ Bizi zamanda çok geriye götürecek olan seviyeler… muhtemelen [the] Miyosen’in sıcak dönemi.

Pliyosen’de atalarımız da Australopithecus Henüz ağaçların dışındaki hayata tamamen bağlı değil. Şu anda Grönland ve Batı Antarktika’da bulunan buzun çoğu mevcut değildi ve deniz seviyeleri arasındaydı. Beş ve 25 metre 1900’den daha fazla. müsin, bizim için Atalar hala maymundudeniz seviyesi olabilir 48 metre daha yüksekVe Antarktika’nın bazı kısımları verimliydi ormanlar.

Tierney, “Antik iklimler, sıcak bir dünyanın nasıl göründüğüne dair tek bağlamımızdır” dedi. “Modellerimizden bunu bizim için simüle etmelerini istiyoruz, ancak yükselen CO2’de gerçekten neler olduğunu bilmek istiyorsak₂ örnekler için geçmişe bakmalıyız.”

Ayak parmağını antik denizlere daldırmak

Bunu yapmak için önce eski sıcaklıkları ve karbondioksiti ölçmelisiniz.₂ seviyeler.

Termometre olmadığı için veya kızılötesi spektrofotometre O zamanlar bilim adamları, kimyasal, izotopik veya fiziksel bileşimlerini sıcaklık ve karbondioksitteki değişikliklerle orantılı olarak değiştiren elementler olan dolaylı ölçümler veya “vekiller” kullandılar.₂ seviyeleri, hatta yağış. o tarafta Aralarından seçim yapabileceğiniz çok sayıda bu tür ajan, kaba (çeşitli elementlerin ve izotopların oranları) ile garip (pisuarbalmumu kağıt güve pulları, ve yaprak gözenekleri).

Her ajan, sıcaklık, karbon dioksit gibi ilgili iklim değerine dönüşüm sağlamak için kalibre edilir.₂yağış sistemi vb. Bu kalibrasyonlar genellikle basit olmaktan uzaktır, bu nedenle vekiller genellikle iklim duyarlılığı sayılarını çok fazla sınırlamak için çok belirsiz ve gürültülü olarak kabul edildi. Ama bu değişti.

Bir örnek vermek gerekirse, Eosen’deki sıcaklık tahminleri çok çeşitliydi. Açıkça gezegen tarihinin en sıcak dönemlerinden biriydi, koşulların aşırı ve olası olmayan daha kötü geleceğimize uyduğuna inanılıyor ve yüksek emisyonlar. Bununla birlikte, sanayi öncesi dönemden gelen ısınmanın ne kadar olduğuna dair tahminler, öncekinden büyük ölçüde farklıdır. 9 dereceden 23 dereceye kadar daha sıcak. Proxy’ler, yöntemler ve zaman çerçeveleri arasındaki tutarsızlıkların tümü gürültüye katkıda bulunur.

Bu sorunları gidermek için çeşitli projeler oluşturulmuştur. Bir örnekte, Southampton Üniversitesi’nden Dr Gordon Inglis, meslektaşlarının yardımıyla dikkatli bir şekilde Büyük bir grubun küratörlüğünü ve analizini yaptı Makul küresel kapsama sahip acentelerden. Inglis geçen yıl bana e-posta yoluyla “Birden çok yönteme baktık (ilk kez) ve bunu aynı veri kümesine (ilk kez) uyguladık” dedi. “Bu, yöntemlerin karşılaştırılmasına izin verir.”

Ekibin Eosen’deki erken sıcaklık tahminleri, dönemin sanayi öncesi döneme göre 10 ila 16 santigrat derece daha sıcak olduğunu gösteriyor. Bu tahmin öncekinden daha sağlam ve doğrudur, bilim adamlarının zamanımızın iklim hassasiyetini karbondioksit başına 3,1°C ısınmada tahmin etmelerini sağlar.₂ Çift, içindeki değeri doğrulayın En Son IPCC Raporu. Ancak ekibin katı yaklaşımı bazı sorunların altını çizdi. “Adı verilen mikrobiyal lipidlere dayalı deniz sıcaklığı ajanıTEX86, “örneğin, diğer ajanlardan ve bazı vahşi ajanlardan (yaprak fosilleri, polen ve adlandırılmış kimyasallar) daha sıcak sıcaklıklar verme eğilimindedir.GDGT’leri Dallandırma“toprak bakterilerinden ve turbadan) çevredeki ortam sıcaklığı yaklaşık 25° ila 30°C olduğunda maksimuma.

Inglis, “Yer temelli verileri hariç tutarsak, çok daha yüksek sıcaklık tahminleri elde ederiz” dedi.

Nakliye acentesi verileri genellikle küçük plankton cesetleri sadece bu .01 milimetre (0,004 inç) genişliğinde. Planktondaki oksijen izotopları bize planktonun hangi deniz suyu sıcaklığında yaşadığını söyler, ancak bu izotoplar örneklenmeden milyonlarca yıl önce tortul mezarlarında değişebilir.

Bu sorun, geçmişteki sıcak iklimlerin tropik bölgeleri bugün olduğu kadar soğuk olduğunu öne süren erken çalışmaların başını belaya soktu. Bu küçük iskeletlerin izotoplarının ölümden sonra soğuk yeraltı suyu tarafından sıfırlandığı ortaya çıktı, bu yüzden bilim adamları artık sadece çamura hızla gömülen ve suyu izole eden orijinal bedenleri kullanıyorlar.

Diğer zamanlarda, çelişkiler farklı laboratuvarlar arasında İklim sinyalini bastırdılar, bu yüzden bilim adamları, laboratuvarların tutarlı bir temele sahip olmasını sağlamak için standart referans kimyasalları belirlediler. Bu, antik karbon monoksitteki belirsizliği azalttı₂ Bor izotoplarına dayalı ölçümler büyüklük sırasına göre. Bu arada, giderek hassas aletler Daha küçük numunelerden daha iyi sonuçlar almayı mümkün kıldı ve yeni, daha güçlü teknolojilerin kapısını açtı.

Bu çabalar arkaik iklimler (“arkaik iklimler”) ve Diğer kanıt satırlarıyla eşit Bilim adamları geleceğimiz için iklim belirsizliğini daraltmaya çalışırken. Bristol Üniversitesi’nden Profesör Dan Lunt bana şunları söyledi: “Muhtemelen bu eski zaman periyotları, modellerimizde ince ayar yapmamıza izin verecek çok güçlü bir araç olacak.”