소빙기의 탄소 저장 증가가 우리에게 나쁜 징조인 이유

: By 멜버른 대학교의 Peter Rayner; Cathy Trudinger, CSIRO; David Etheridge, CSIRO, Mauro Rubino, Second University of Naples

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소 빙하기 시대에 탄소 저장량이 증가한 이유

소 빙하기 시대의 대기 중 이산화탄소 수준의 하락은 뉴 월드 개척자들이 이전에 생각한 것처럼 미국 원주민 농업을 통해 물결을 자르지 않아서가 아니 었습니다.

대신, 우리의 새로운 분석 남극 빙하 코어에 포함된 기후 기록에 따르면 대기 중 CO1500가 감소한 것으로 나타났습니다. 1750년부터 XNUMX년까지 추운 기간 동안의 탄소 수준은 식물의 탄소 순 흡수 증가에 의해 주도되었습니다.

이는 식물이 더 많은 탄소를 흡수하여 기온 하락에 반응했다면 현재 상승하는 CO에도 반응할 가능성이 있음을 시사합니다. 더 많은 양을 대기 중으로 방출하여 수준을 높입니다.

역사적인 분위기

대기 CO? 농도는 약 2000년 전부터 산업 혁명이 시작될 때까지 상당히 안정적이었습니다. 극적으로 오른다.. 그러나 소 빙하기 (LIA)에서 보였던 것과 같이 상대적으로 작은 변화가있었습니다.

이산화탄소는 자연적으로 대기, 육지, 바다 사이를 순환합니다. 육지에서는 식물의 광합성을 통해 대기에서 제거되고 식물 물질이 분해될 때 다시 반환됩니다. 일반적으로 이러한 프로세스는 균형을 이루지만 이러한 프로세스 중 하나의 속도 변화는 대기 CO를 이동할 수 있습니까? 새로운 균형 수준.

분해가 따뜻해지면 분해 속도가 빨라지거나 균형이 바뀌어 분위기에 더 많은 이산화탄소가 남고 기후가 계속 더 따뜻해지면서 긍정적 인 반응을 보일 것입니다.

LIA는 신세계의 유럽 식민지 개척의 시작과 일치했다. 유럽의 질병은 미주 지역의 인구를 황폐화 시켰습니다. 하나의 이론 이것이 토착 농업의 감소로 이어져 결과적으로 숲이 다시 자라고 상당량의 CO를 흡수하게 되었다고 생각합니까? 대기에서. 이것은 인간이 지구에 미치는 영향을 지질학적으로 최초로 인식할 수 있는 징후이자 인류세 시대의 시작으로 제시되었습니다.

그런데 실제로 이런 일이 있었나요? 우리의 연구는 CO의 LIA 변화를 상대적으로 확신할 수 있기 때문에 그렇지 않다고 제안합니다. 수준은 육상 식물의 행동 차이로 인한 것이지만, 우리의 결과는 그 변화가 기후 변화에 대한 반응이지 인간이 주도한 식생 피복의 변화가 아니라는 것을 시사합니다.

단서 찾기

어떻게 알 수 있나요? 우리는 LIA 기간 동안 대기의 CO 농도가 훨씬 낮았기 때문에 그 과정에 육상 식물이 관여했다는 것을 알고 있습니다. 광합성 식물이 선호하는 동위원소 탄소-12를 함유하고 있습니다.

그러나 변화가 식생 피복의 변화로 인한 것인지, 아니면 기후 피드백으로 인한 것인지 어떻게 알 수 있습니까? 이에 답하기 위해 우리는 이산화탄소와 함께 기포에 갇혀 있는 또 다른 가스인 황화카르보닐(COS)을 살펴보았습니다. 이 분자는 산소 원자 중 하나가 황으로 대체된다는 점을 제외하면 COα와 구조가 거의 동일합니다.

이는 광합성 중에 식물을 흡수하는 식물을 속일 만큼 충분히 가깝습니다. 그러나 CO와 달리 COS는 식물 물질이 분해될 때 방출되지 않으므로 광합성이 증가하면 대기 COS가 감소합니다.

이것은 "초기 Anthropocene"가설이 시험할만한 결과를 가져 왔다는 것을 의미한다. 그것은 빙하 코어 내에서 COS 농도의 관측 가능한 감소로 이끌었 음에 틀림 없다. 그러나 빙하 코어 기록을 살펴보면 증가가 있음을 알았습니다. 이것은 LIA에서 광합성이 실제로 감소했음을 의미합니다. 그 차이가 산림 재성장 때문인 것으로 예상되는대로 증가하지 않았습니다.

이것은 대기 CO의 감소를 의미합니까? LIA 동안 온도가 낮아지는 것에 직접적인 반응을 보였을 가능성이 더 컸습니다. LIA의 시원한 기후는 광합성을 감소시켰을 뿐만 아니라 식물의 호흡과 분해를 늦추어 더 많은 CO를 발생시키는 순 효과를 가져왔습니다. 추운 기간 동안 육지 생물권에 흡수되었습니다.

미래는 어떨까요?

이것의 반대 측면은 지금처럼 온도가 상승하면 그 반대가 일어날 수 있다는 것입니다. 기온 상승은 더 많은 CO를 의미할 가능성이 있습니까? 육상 생물권에서 방출되고 있습니다. 지구가 따뜻해짐에 따라 식물의 광합성이 계속 증가하는 반면, 우리의 연구 결과에 따르면 식물 분해는 더욱 증가할 것이며 이는 토양에 더 적은 양의 탄소가 남아 있음을 의미합니다.

이것은 우리가 알고 있듯이, 인간은 이전에 지하 공간에 가둬 졌던 화석 연료 인 새로운 탄소원을 이용하기 시작했기 때문입니다. 우리는이 저장된 탄소를 많은 양으로 빠르게 대기로 되돌려 보내고 있습니다. 육지와 대양은 우리가 추가 한 것의 절반 정도만 제거하고 있습니다.

우리의 발견은 온도가 20도 상승할 때마다 대기 중에 약 2ppm의 추가 이산화탄소가 발생한다는 것을 시사합니다. 이는 기후 모델의 기대치의 중간 정도입니다. 즉, 지구 온난화를 XNUMX 이내로 유지하려면? 산업화 이전 평균 기온에 맞춰 파리 기후 협약, 우리는 이 긍정적인 피드백 루프를 고려해야 합니다. 즉, 온도가 더 올라갈수록 추가 CO가 더 많아진다는 뜻입니다. 세계의 풍경에서 해방될 것입니다.