Mchina Pech / Unsplash

Uhusiano kati ya anga ya anga₂ viwango na mabadiliko ya hali ya hewa mara nyingi huonekana kama mada yenye ubishi. Wakati hakuna kutokubaliana kweli kati ya wanasayansi wa hali ya hewa - karibu 90% nakubali kabisa kuwa shughuli za wanadamu zina jukumu la mabadiliko ya hali ya hewa - nchini Merika mnamo 2016, ni wazi 50% ya umma kwa ujumla walifikia hitimisho moja. Kuongeza machafuko ya jumla, "wanaokataa mabadiliko ya hali ya hewa" wanaodai kuwa hali ya joto imetoka kwa uhuru wa CO₂ viwango vya anga kupitia historia ya Dunia, na kwamba kwa hivyo CO inayoongezeka leo₂ viwango sio suala.

Kwa hivyo wanasayansi walikosea hadithi hiyo? No CO₂ imechangia kwa muda mrefu kudhibiti hali ya hewa ya Dunia, na kuongezeka kwa mkusanyiko wake katika anga na bahari ni tishio kubwa kwa ubinadamu.

Pamoja na shughuli za jua na albedo, gesi chafu ni sehemu muhimu ya Dunia bajeti ya mionzi na kutoa udhibiti mkali juu ya joto la uso. Ingawa mvuke wa maji ni gesi ya chafu ya msingi duniani, CO₂ huvutia zaidi kwa sababu inaweza kusababisha kikamilifu mabadiliko ya hali ya hewa.

Kwa bahati mbaya, shughuli za kibinadamu zinatoa CO₂ kwa anga kwa kiwango mara 70 mkubwa kuliko volkano zote Duniani zimejumuishwa. Kama matokeo, CO ya anga₂ mkusanyiko (au pCO₂) inaongezeka na uso wa dunia unawaka kwa kasi ambayo hakuna sababu ya asili inaweza kuelezea.

Tunajua CO hiyo₂ ni kudhibiti joto na tunaweza kuionyesha kwa njia mbali mbali. Mojawapo ni kupitia uchunguzi wa historia ya Dunia.

Amerika ya Kaskazini kutoka kwa satellite inayozunguka ya satellite Suomi. NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / Norman Kuring

Hali ya hewa na joto kupitia nyakati za kijiolojia

Kutumia miamba, visukuku na mali zao za kemikali na za mwili, wataalam wa jiografia wameunda upya vipindi vya joto na baridi katika historia yote ya Dunia. Kuonyesha uhusiano kati ya hali ya hewa, hali ya joto na pCO₂ mamilioni ya miaka iliyopita, tunahitaji kupanga tena kila mmoja wao kwa uhuru. Kwa kufanya hivyo, tunatumia kumbukumbu za hali ya hewa zinazoitwa "proxies".

Muundo wa isotopiki ya atomi za oksijeni, zilizoandikwa ?¹?O, iliyopimwa katika shells za kale za calcareous, ni mojawapo yao. Inaturuhusu kuunda upya halijoto ya zamani ya maji ya bahari kwa kiwango kinachojulikana sana cha kutokuwa na uhakika ambacho kinategemea usahihi wa uchanganuzi na jinsi vigezo kama vile maji ya bahari ?¹?O, salinity na pH pia kuathiri ?¹?O ya makombora.

Kwa sababu historia ya kijiolojia inathiri miamba na ishara zao, zaidi tunarudi nyuma kwa wakati, kubwa ni kutokuwa na uhakika. Kwa hivyo tunachanganya viwakilishi anuwai na kuunda nadharia zinazoendelea kuboreshwa na miaka ya utafiti. Kuanzisha ujenzi kama huu ni mchakato polepole, ngumu (wakati mwingine chungu) lakini huwa zaidi na ya kuaminika zaidi kila mwaka kadiri ukosefu wa uhakika unapungua. Ikiwa kutokuwa na uhakika ni kubwa sana, tafsiri hutegemea janga: mfano rahisi zaidi lazima uzingatiwe bora zaidi. Cha muhimu ni kwamba wanasayansi kujua jinsi ya kukadiria kutokuwa na uhakika, na kuzishiriki.

Kwa ujumla, ujenzi upya wa halijoto ya maji ya bahari unakubaliana na uchunguzi wa kijiolojia wa historia ya hali ya hewa: zama kuu za barafu zinapatana na joto la chini duniani. Hasa, ?¹?O inaonyesha uthabiti baridi kutoka miaka milioni 50 na kuendelea, na kusababisha hali ya hewa ya preindustrial.

GEOCARB (toleo la III) ujenzi upya wa pCO? (njano, pointi moja kila baada ya miaka milioni 10) na wastani wa halijoto ya uso wa bahari ya tropiki kutoka ?¹?O ya kabonati zilizosahihishwa kwa mabadiliko ya pH ya maji ya bahari bila ?¹? Mabadiliko ya O kwa maji ya bahari (nyekundu) ikilinganishwa na vipindi vya baridi vilivyozuiliwa kijiolojia (bluu isiyokolea) na glaciations (bluu giza). G. Paris baada ya Royer na Beerling (2004) na Berner na Khotavala (2011), mwandishi zinazotolewa

Historia ya pCO₂

Wakala wako kwa pCO₂ vile vile. Kwa mfano, palaeontologists kuhesabu stomata - matundu kupitia ambayo mimea hupumua, kubadilishana unyevu na kuchukua CO₂ kwa photosynthesis - kwenye majani. CO zaidi₂ ni nyingi, minimata chache inahitajika. Jambo moja ambalo linaongeza kiwango cha kutokuwa na uhakika ni kwamba mimea ina chache chache chini ya hali ya hewa kavu na zaidi chini ya unyevu.

Majani ya ukungu ni nadra na anga ya anga₂ data ni chache kwa vipindi vya zamani vya Dunia. Kwa kukosekana kwa (data ya kutosha), uundaji wa takwimu husaidia kuelezea data na njia madhubuti ya kimataifa inayoheshimu sheria za msingi za fizikia. Mojawapo maarufu ni GEOCARB, kielelezo cha mzunguko wa kaboni ya kijiolojia iliyoandaliwa kuunda upya PCO₂ historia na Robert Berner na wenzake.

Kwenye nyakati zaidi ya miaka 100,000, PCO₂ imeongezwa kimsingi kutoka kwa volkano, na hupotea kupitia pampu mbili za kaboni: pampu ya kibaolojia na pampu ya kabati.

Wakati wa photosynthesis, mimea na mwani huchukua CO₂ kujenga zao la kikaboni. Wanapokufa, CO hii₂ inaweza kubatizwa katika mchanga. Hii ni pampu ya kibaolojia. Pampu ya kabati ni kuunganika kati ya hali ya hewa ya bara na upeperushi wa mwamba wa kabati. CO₂ Maji ya uso hutengeneza miamba. Vitu viliyofutwa husafirishwa hadi baharini ambapo hutumiwa kujenga vifaa vya kujali kama vile ganda au matumbawe, ambayo mwishowe huwa chokaa. Mwaka baada ya mwaka, pampu hizi huhifadhi CO₂ mbali na anga.

Zamani, milipuko inaweza kuwa zaidi au chini ya kazi; mabara walikuwa katika maeneo tofauti, ambayo iliathiri pampu za kaboni. Berner na wenzake waligundua jinsi mabadiliko mengine yanayojulikana ya vigezo hivyo vilivyoathiri mzunguko wa kaboni na, kwa hivyo, pCO ya anga₂. Walijua na kuonyesha mfano wao bila shaka. Matokeo yao yanapaswa kutolewa na bahasha ya makadirio, sio kama dhamana iliyopewa.

Wakati wa pCO ya juu₂ ni vipindi vya joto. Kinyume chake, kupungua kwa CO ya anga₂ yaliyomo yalisababisha vipindi vya barafu kama vile ya zama za Carboniferi na za kisasa, bila ubaguzi wa Hirnantian (miaka milioni 445 iliyopita). Aina za hivi karibuni pendekeza kwamba kwa kipindi hiki cha mbali, usanidi wa tecton ulicheza jukumu fulani.

Jinsi wanadamu huathiri haraka hali ya hewa

Joto na pCO? ujenzi kwa ajili ya mwisho 66 My. Halijoto hukokotolewa kwa kutumia ?¹?O ya kabonati na huwakilishwa bila uhakika wake. pCO? ujenzi upya unategemea washirika saba tofauti katika makubaliano ndani ya kutokuwa na uhakika kwao. Beerling na Royer, 2011., mwandishi zinazotolewa

Kwa kipindi cha muda kinachoanza kwa uhakika kwamba dinosaurs zilitoweka (hivi karibuni 66 Wangu iliyopita), wataalamu wa jiolojia wanaweza kutegemea joto nyingi na CO₂ washirika pamoja na ?¹?O au majani ya kisukuku. Kadiri tunavyokaribia enzi yetu, ndivyo washirika wengi wanavyokuwa na kutokuwa na uhakika kunapungua, hadi tuweze kuunganisha data ya msingi ya kijiolojia na ya barafu ambayo inasaidiana.

Kiteknolojia mzunguko wa bahari uliobadilishwa na kupelekea ujenzi wa safu za mlima kama Himalaya. Vitu vyote viwili viliathiri pampu za kaboni na kulazimisha pCO₂ kwa kupunguza, kama inavyoonyeshwa na washirika na kwa makubaliano na hali ya GEOCARB. Kupungua kwa pCO₂ ilisababisha baridi kuzingatiwa na kuelekeza Dunia kwenye ubadilishaji wa sasa wa glacial-interglacial.

Tunaweza kuamua kutoka kwa cores za barafu na proxies ambazo pCO₂ imekuwa oscillating kati ya 200 na 350 ppm kwa miaka milioni 2.6 na kwamba iliongezeka ghafla kutoka 280 hadi 410 ppm kati ya 1850 na 2018. pCO₂ inaelekea kwenye kiwango ambacho haijawahi kufanywa kwa miaka 5, au hata milioni 30, wakati Dunia ilikuwa joto sana kuliko leo na hakuna kofia za barafu za Atlantic zilizokuwepo. Urekebishaji upya wa joto na pCO₂ inaweza kutupatia picha ya kile kilicho mbele yetu ikiwa hatutapunguza CO₂ uzalishaji.

Katika mizani ya muda mrefu, wakati pCO₂ huongezeka, joto huamsha pampu za kaboni, na hivyo kusaidia pCO₂ kupungua. Maoni haya hasi yanaweza kufanya kama thermostat ya kijiolojia. Kwa bahati mbaya, ni polepole sana kuguswa haraka ya kutosha kulipia uzalishaji wetu wa haraka. Kwa nyongeza ya muongo mmoja, ongezeko la joto huongeza CO₂ kutolewa kwa anga. Wakati joto linaongezeka, bahari huwasha moto na kutolewa CO iliyofutwa₂ kwa anga. Kwa miaka milioni 2.6, mizunguko ya barafu na ya jua imelazimishwa na mzunguko wa Dunia kushuka na CO₂ ilikuwa maoni mazuri tu ya ndani. Leo, CO anthropogenic₂ inaongoza na kukuza joto linaloendelea.

Thermostat ya kijiolojia ya mzunguko wa kaboni. + inamaanisha kuwa vigezo vinachochewa na ongezeko la kipengele kilicho kabla ya mshale. The - ina maana kwamba parameter imepunguzwa. Kwa mfano, pampu za kaboni hupunguza CO ya anga? huku pembejeo za volkeno zikiongeza. Pierre-Henri Blard na Guillaume Paris

Kama matokeo ya pCO₂ kuongezeka, joto la kawaida la uso tayari limeongezeka karibu 1 ° C kati ya 1901 na 2012. uso wa dunia umekuwa joto zaidi kuliko leo huko nyuma na mwishowe utanyesha. Walakini, matokeo ya mabadiliko ya muda mfupi ni maafa. Mbali na hali ya joto ya juu, matukio ya hali ya hewa kali, uainishaji wa bahari, kuyeyuka kwa barafu na kuongezeka kwa kiwango cha bahari ni karibu kutatiza maisha yetu ya kila siku na kuumiza mazingira yaliyokuzunguka.

Sayansi ya dunia inatusaidia kuelewa zamani za sayari yetu. Hatuwezi kudhibiti mzunguko wa dunia, kiteknolojia au mzunguko wa bahari lakini tunaweza kudhibiti uzalishaji wetu wa gesi chafu. Wakati ujao ni wa sisi sote kujenga.

Kuhusu Mwandishi

Guillaume Paris, Géochimiste, chargé de recherche CNRS au Center de recherches picha na huduma nyingine kutoka Nancy, Université de Lorraine na Pierre-Henri Blard, Géochronologue et paléoclimatologue, chargé de recherches CNRS - Center de recherches pétrographiques and géochimiques (Nancy) na Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), Université de Lorraine

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusiana

Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua

na Joseph Romm
Primer muhimu juu ya nini itakuwa suala linaloelezea wakati wetu, Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua ® ni mtazamo wa wazi wa sayansi, migogoro, na matokeo ya sayari yetu ya joto. Kutoka kwa Joseph Romm, Mshauri Mkuu wa Sayansi kwa National Geographic Miaka ya Hai Dangerously mfululizo na moja ya watu wa Rolling Stone "Watu wa 100 ambao wanabadilisha Amerika," Mabadiliko Ya Tabianchi hutoa mtumiaji-kirafiki, majibu ya kisayansi ya magumu kwa maswali magumu (na ya kawaida ya kisiasa) yanayozunguka kile mwanadamu wa hali ya hewa Lonnie Thompson ameona "hatari ya wazi na ya sasa kwa ustaarabu.". Inapatikana kwenye Amazon

Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Sayansi ya Kuchomoa Global na Nishati Yetu ya Toleo la Toleo la pili la toleo

na Jason Smerdon
Toleo la pili la Mabadiliko Ya Tabianchi ni mwongozo wa kupatikana na wa kina wa sayansi nyuma ya joto la joto la kimataifa. Kwa mfano, maandiko yanaelekezwa kwa wanafunzi katika ngazi mbalimbali. Edmond A. Mathez na Jason E. Smerdon hutoa utangulizi mpana, taarifa ya sayansi ambayo inaelewa ufahamu wetu wa hali ya hewa na matokeo ya shughuli za binadamu kwenye joto la dunia yetu.Mathez na Smerdon huelezea majukumu ambayo anga na bahari kucheza katika hali ya hewa yetu, kuanzisha dhana ya usawa wa mionzi, na kuelezea mabadiliko ya hali ya hewa yaliyotokea katika siku za nyuma. Pia wanafafanua shughuli za binadamu ambazo huathiri hali ya hewa, kama gesi ya chafu na uchafu wa erosoli na ukataji miti, pamoja na athari za matukio ya asili.  Inapatikana kwenye Amazon

Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono

na Blair Lee, Alina Bachmann
Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono hutumia maandishi na shughuli kumi na nane za mikono kueleza na kufundisha sayansi ya joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa, jinsi wanadamu wanavyojibika, na nini kinaweza kufanywa au kupunguza kiwango cha joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki ni mwongozo kamili, kamilifu wa mada muhimu ya mazingira. Majukumu yaliyofunikwa katika kitabu hiki ni pamoja na: jinsi molekuli huhamisha nishati kutoka jua ili kuhariri anga, gesi ya chafu, athari ya chafu, joto la joto, Mapinduzi ya Viwanda, majibu ya mwako, loops ya maoni, uhusiano kati ya hali ya hewa na hali ya hewa, mabadiliko ya hali ya hewa, kuzama kaboni, kutoweka, carbon footprint, kuchakata, na nishati mbadala. Inapatikana kwenye Amazon

Kutoka kwa Mchapishaji:
Ununuzi kwenye Amazon huenda ukapoteza gharama ya kukuleta InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, na Hali ya hewaImpactNews.com bila gharama na bila watangazaji ambao wanafuatilia tabia zako za kuvinjari. Hata kama wewe bonyeza kiungo lakini usiupe bidhaa hizi zilizochaguliwa, kitu kingine chochote unachotumia katika ziara hiyo hiyo kwenye Amazon hutupa tume ndogo. Hakuna gharama ya ziada kwako, kwa hiyo tafadhali shiriki katika jitihada. Unaweza pia tumia kiungo hiki kutumia Amazon wakati wowote ili uweze kusaidia kusaidia jitihada zetu.