تكبير / خريطة أنتاركتيكا اليوم تُظهر معدلات التراجع (2010-2016) من “خط التأريض” حيث تفقد الأنهار الجليدية ملامستها مع صخرة الأساس ، جنبا إلى جنب مع درجات حرارة المحيط. وحيد السهم الأحمر في شرق القارة القطبية الجنوبية هو توتن الجليدي ، والذي وحده يحمل ثلج يعادل ~ 3m (10ft) من ارتفاع مستوى سطح البحر. Hannes Konrad وآخرون ، جامعة ليدز في المملكة المتحدة.
“ماضي هو مقدمة” – The Tempest لشكسبير.
عام 2100 يقف مثل خط الأعلام متقلب في خط النهاية لتغير المناخ ، كما لو أن جميع أهدافنا تنتهي بعد ذلك. لكن مثل التحذير المحفور على مرآة السيارة: إنه أقرب منه يبدو. الأطفال الذين يولدون اليوم سيكونون أجدادا عندما يكون معظم المناخ نهاية التوقعات.
ومع ذلك ، لن يتوقف المناخ عن التغير في عام 2100. حتى لو كنا نجح في الحد من ارتفاع درجات الحرارة هذا القرن إلى 2 درجة مئوية ، سيكون لدينا ثاني أكسيد الكربون بحوالي 500 جزء في المليون. هذا مستوى لا شوهد على هذا الكوكب منذ العصر الميوسيني الأوسط ، منذ 16 مليون سنة ، عندما كان أسلافنا القردة. كانت درجات الحرارة حوالي 5 إلى 8 درجات مئوية أكثر دفئا وليس 2 درجة ، وكان مستوى سطح البحر حوالي 40 مترا (130 قدم) أو أكثر أعلى ، وليس 1.5 قدم (نصف متر) المتوقعة في نهاية المطاف من هذا القرن بحلول عام 2013 تقرير الفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ.
لماذا توجد فجوة كبيرة بين توقعات نهاية القرن و ماذا حدث في ماضي الأرض؟ هل المناخات الماضية تخبرنا أننا في عداد المفقودين شيء؟
زمن
سبب واحد كبير لهذه الفجوة بسيط: الوقت.
تستغرق الأرض وقتًا للاستجابة للتغيرات في غازات الدفيئة. بعض تحدث التغييرات في غضون سنوات ، في حين أن البعض الآخر يستغرق أجيال للوصول توازن جديد. ذوبان الصفائح الجليدية ، ذوبان الجليد الدائم ، عميق ارتفاع درجة حرارة المحيط ، وتشكيل الخث ، وإعادة تنظيم الغطاء النباتي يستغرق قرون لآلاف السنين.
عادة لا يتم تضمين هذه الاستجابات البطيئة في المناخ عارضات ازياء. يرجع ذلك جزئيًا إلى الوقت الذي تستغرقه الحوسبة للحساب ، جزئياً لأننا نركز بشكل طبيعي على ما نستطيع نتوقع على مدى العقود القليلة المقبلة ، وجزئيا لأن هؤلاء العمليات غير مؤكدة. وعلى الرغم من أن نماذج المناخ كانت كذلك نجحت في التنبؤ بتغير المناخ الذي لوحظ حتى الآن ، تظل الشكوك موجودة حتى بالنسبة لبعض الاستجابات السريعة ، مثل السحب أو تضخيم الاحترار في القطبين.
ماضي الأرض ، من ناحية أخرى ، يوضح لنا كيف مناخها تغيرت بالفعل ، دمج الطيف الكامل لكوكبنا ردود سريعة وبطيئة. خلال التغيرات المناخية الماضية عندما الأرض الصفائح الجليدية (مثل اليوم) ترتفع درجة حرارتها عادة من حوالي 5 درجة مئوية إلى 6 درجة مئوية لكل مضاعفة مستويات CO2 ، مع أخذ العملية عن الألفية. هذا هو تقريبا ضعف “مناخ التوازن الحساسية “(ECS) القيم المستخدمة في توقعات نموذج المناخ ل 2100 ، والتي تحسب أساسا من التاريخية observations.
Enlarge/ “ما هو الماضي هو مقدمة” ، منقوش على المستقبل (1935 ، روبرت Aitken) National Archives Building in Washington, DC. هوارد لي
“نحن نتوقع حساسية نظام الأرض (التغيير ثاني أكسيد الكربون ويتفاعل جميع الأنظمة – بما في ذلك الألواح الجليدية ، الغطاء النباتي والميثان والهباء الجوي وما إلى ذلك) لتكون أكبر من ECS. العمل نحن فعلت على البلايوسين اقترح حوالي 50 في المئة أكبر ، لكنه يمكن كن أكبر من ذلك “غافن شميت ، مدير غودارد التابع لناسا أخبرني معهد دراسات الفضاء في نيويورك.
أو كما وصفتها دانا رويير من جامعة ويسليان ، “باختصار ، تميل النماذج المناخية إلى التقليل من التنبؤ بحجم المناخ تغيير نسبة إلى الأدلة الجيولوجية. ”
جزء من هذا الحجم الكبير يعود ببساطة إلى بطء الأرض ردود ، والتي تنتج الاحترار الصافي. حتى لو كان غازات الدفيئة انبعاثات لوقف تماما غدا ، ومستويات سطح البحر ملتزمون بالحفاظ على الارتفاع لقرون من التمدد الحراري و ذوبان الانهار الجليدية؛ الصفائح الجليدية في أنتاركتيكا وغرينلاند هي أيضا ملتزمون بالذوبان من الحرارة الموجودة بالفعل في المناخ على مدى العقود الأخيرة. ولأن CO2lasts وقت طويل في الغلاف الجوي ، في غياب الهندسة الجيولوجية ل إزالته ، سوف يتجاوز العالم أي من قرننا أهداف درجة الحرارة والبقاء مرتفعة لعدة قرون.
لكن هؤلاء لا يفسرون الفجوة بأكملها ، مما يوحي لنا في عداد المفقودين بعض التقيمات تضخيم أخرى. باسم 2017 الولايات المتحدة الوطنية قال تقييم المناخ: “نموذج البيانات غير متطابق مع الدفء الماضي يشير المناخ إلى أن النماذج المناخية تتجاهل واحدة على الأقل ، وربما أكثر ، العمليات الحاسمة للاحترار في المستقبل ، خاصة في المناطق القطبية. ”
هل يستطيع الميوسين إخبار مستقبلنا؟
كان مناخ منتصف الميوسين الأمثل (MMCO) عالميًا قديمًا حلقة الاحترار عندما ارتفعت مستويات ثاني أكسيد الكربون من أقل من 400 جزء في المليون إلى حوالي 500 جزء في المليون. (يقاس CO2 القديمة في مجموعة متنوعة من الطرق غير المباشرة مثل نظائر البورون أو الكربون في الحفريات والتربة القديمة ، أو من المسام على الأوراق الأحفورية.) سبب هذا الارتفاع كان ظاهرة بركانية نادرة تسمى “كبير” مقاطعة اينيوس “التي اندلعت كميات هائلة من البازلت في غرب الولايات المتحدة الأمريكية قبل 16.6 مليون سنة. إيفيت إيلي ومايكل هرين من جامعة كونيتيكت تم التحقيق في ذلك تغير المناخ.
الأداة؟ تركت جزيئات الدهون في الرواسب بالنباتات والميكروبات التي عاشت في ذلك الوقت. استخراج إيلي وهرين من البقايا الكيميائية الميكروبات من الطين الميوسيني في ولاية ماريلاند ومن ثم تحويل النسب من جزيئات الدهون المختلفة في درجة حرارة التربة ، وذلك باستخدام المعايرة على أساس أكثر من عقد من دراسة الدهون الميكروبية في التربة الحديثة في جميع أنحاء الكوكب. بالتأكيد ، توقيت تلك البازلت الفيضانات وتوقيت عندما نرى التحولات هي قال إيلي: “المؤشرات الحيوية لدينا تتبع بالتأكيد ماذا كان يفعل CO2. كل ما يحدث في النظام الأرضي من حيث ما يقود هذا الحدث ، إنه بالتأكيد بعد PCO2 “.
قراءة متعمقة
متى ستحاول الأرض قتلنا مرة أخرى؟
كما تغيرات المناخ القديمة تذهب ، MMCO كانت خفيفة مقارنة ب نهاية العصر البرمي ، نهاية العصر الترياسي ، وغيرها المرتبطة بالانقراض الجماعي. كانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الميوسين بطيئة بدرجة كافية لتجنبها تحمض المحيطات الكبير ، على سبيل المثال ، على عكس اليوم و خلال التغيرات المناخية القاسية الماضية.
كما أنها تحسب درجات حرارة البحر بطريقة مماثلة باستخدام بقايا متميزة كيميائيا من الميكروبات البحرية: “لدينا قريب تغيير عبر MMCO من حوالي 4-5 درجة [مئوية] في البحر درجة حرارة السطح ، ودرجات حرارة سطح البحر التي هي حوالي 6 درجات أكثر دفئا من الحديث “، وقال ايلي.
صورة القائمة بواسطة أمهيرست / إدوارد جاسون
