대기 CO의 관계2 수준과 기후 변화는 종종 논란의 대상으로 인식됩니다. 기후 과학자들 사이에는 실제 의견 차이가 없지만 – 90% 2016 년 미국에서는 인간의 활동이 기후 변화에 대한 분명한 책임이 있음에 전적으로 동의 함 일반 대중의 50 % 같은 결론에 도달했습니다. 일반적인 혼란에 더해, 활발한“기후 변화 데니어”는 온도가 CO와 독립적으로 진화했다고 주장합니다2 지구의 역사를 통한 대기 농도, 그리고 오늘날의 CO 증가2 레벨은 문제가되지 않습니다.
과학자들은 그 이야기를 틀렸습니까? 아니요. CO2 지구의 기후를 통제하는 데 오랫동안 기여해 왔으며 대기와 해양에서의 농도 증가는 인류에게 주요 위협입니다.
함께 태양 활동 과 알베도온실 가스는 지구의 핵심 부분입니다 방사 예산 표면 온도를 강력하게 제어합니다. 수증기는 지구의 주요 온실 가스이지만 CO2 기후 변화를 적극적으로 이끌 수 있기 때문에 훨씬 더 많은 관심을 끌고 있습니다.
불행하게도, 인간 활동은 CO를 제공합니다2 속도로 대기에 70의 배 지구상의 모든 화산이 합쳐진 것보다 결과적으로 대기 CO2 농도 (또는 pCO2)가 증가하고 지구 표면이 자연적인 요인으로 설명 할 수없는 속도로 예열됩니다.
우리는 알고2 온도 제어이며 다양한 방법으로 시연 할 수 있습니다. 그들 중 하나는 지구의 역사를 탐구하는 것입니다.
낮은 궤도 위성 Suomi에서 북미. NASA / NOAA / GSFC / Suomi NPP / VIIRS / 노르만 쿠링
지질 시대를 통한 기후와 온도
지구 과학자들은 암석, 화석 및 화학적 및 물리적 특성을 사용하여 지구 역사에서 따뜻하고 추운시기를 재구성했습니다. 기후, 온도 및 pCO 간의 연관성을 보여주기 위해2 수백만 년 전에, 우리는 각각 독립적으로 재구성해야합니다. 이를 위해“프록시”라는 기후 기록기를 사용합니다.
산소 원자의 동위 원소 조성 ?¹?O는 고대 석회질 껍질로 측정한 것 중 하나입니다. 이를 통해 분석 정밀도와 해수 ?1?O, 염분 및 pH 또한 영향을 ?¹?O 포탄.
지질 학적 역사는 암석과 신호에 영향을 미치기 때문에 시간이 지날수록 불확실성이 커집니다. 따라서 우리는 여러 프록시를 결합하고 수년간의 연구로 지속적으로 개선되는 가설을 공식화합니다. 이러한 재구성을 구축하는 것은 느리고 복잡한 (때로는 고통스러운) 프로세스이지만 불확실성이 감소함에 따라 매년 점점 더 신뢰할 수있게됩니다. 불확실성이 너무 큰 경우 해석은 파시 모니: 가장 간단한 모델이 가장 유사해야합니다. 중요한 것은 과학자들이 불확실성을 추정하고 공유하는 방법을 알고 있다는 것입니다.
전반적으로 해수 온도 재구성은 기후 역사에 대한 지질학적 관측과 일치합니다. 즉, 주요 빙하기는 지구 온도가 낮아지는 것과 일치합니다. 특히 ?1?O는 안정적인 상태를 나타냅니다. 냉각 50 천만년 전부터 산업화 전 기후로 이어졌습니다.
pCO의 GEOCARB(버전 III) 재구성? (노란색, 천만년마다 10포인트) 및 지질학적으로 제한된 추운 기간(연한 파란색)과 비교하여 해수의 변화가 없다는 가정 하에 해수 pH 변화에 대해 보정된 탄산염의 평균 열대 해수면 온도(빨간색)(연한 파란색) 그리고 빙하(짙은 파란색). G. 파리 Royer and Beerling (2004)과 Berner and Khotavala (2011) 이후, 저자 제공
pCO의 역사2
pCO에 대한 프록시가 존재합니다2 게다가. 예를 들어, 고생물학 자 stomata를 세다 - 조리개 식물이 숨을 쉬고 수분을 교환하며 CO를 흡수하는2 광합성을 위해 – 화석 잎에서. 더 많은 CO2 풍부하다 적은 구내 필수입니다. 불확실성을 더하는 한 가지 요인은 식물이 건조한 기후에서는 축축 성이 적고 습한 기후에서는 기공이 적다는 것입니다.
화석 잎은 드물고 대기 pCO2 지구의 고대 시대에는 데이터가 거의 없습니다. (충분한) 데이터가 없을 경우 수치 모델링은 물리의 기본 법칙을 존중하는 전 세계적으로 일관된 접근 방식으로 데이터를 설명하는 데 도움이됩니다. 가장 유명한 것 중 하나는 지오 바브pCO를 재구성하기 위해 개발 된 지질 탄소 순환 모델2 에 의해 역사 로버트 버너 그의 동료들.
타임 스케일 100,000 년 이상, PCO2 주로 화산에서 첨가되며 생물학적 펌프와 탄산염 펌프의 두 가지 탄소 펌프를 통해 손실됩니다.
광합성 과정에서 식물과 조류가 CO를 흡수합니다2 그들의 유기 물질을 구축합니다. 그들이 죽을 때,이 CO2 퇴적물에 갇힐 수 있습니다. 이것은 생물학적 펌프입니다. 탄산염 펌프는 대륙의 풍화와 탄산염 암석 침전물 사이의 연결입니다. CO2 암석을 녹이는 지표수를 산성화합니다. 용해 된 요소는 바다로 씻겨져 조개 나 산호와 같은 석회질 재료를 만드는 데 사용되며 결국 석회암이됩니다. 매년이 펌프는 CO를 저장합니다.2 대기에서 멀리.
과거에는 화산이 다소 활동적이었을 것입니다. 대륙은 다른 위치에 있었다탄소 펌프에 영향을 미쳤습니다. Berner와 동료들은 이러한 매개 변수의 알려진 진화가 탄소주기와 대기 pCO에 어떤 영향을 미치는지 정량화했습니다.2. 그들은 그들의 모델 불확실성을 알고 표시했다. 그들의 결과는 주어진 값이 아닌 추정 봉투로 제시되어야한다.
더 높은 pCO의 시간2 따뜻한시기입니다. 반대로 대기 CO의 감소2 내용은 히브리 난 (445 백만년 전)을 제외하고는 탄소와 현대 빙하기와 같은 빙하기를 촉발시켰다. 최근 모델 이 원격 기간 동안 지각 구성이 특정 역할을 수행했음을 제안합니다.
인간이 기후에 빠르게 영향을 미치는 방법
온도와 pCO? 지난 66 My의 재건축. 온도는 탄산염의 ?XNUMX?O를 사용하여 계산되며 불확실성 없이 표시됩니다. pCO? 재구성은 각각의 불확실성 내에서 합의된 XNUMX개의 서로 다른 프록시를 기반으로 합니다. 비어 링과로 이어, 2011., 저자 제공
공룡이 멸종 된 시점 (상대적으로 최근 66 년 전)에서 시작된 기간 동안 지질 학자들은 많은 온도와 CO에 의존 할 수 있습니다.2 ?1?O 또는 화석 잎 외에 프록시. 우리 시대에 가까워질수록 서로를 뒷받침하는 지질학적 데이터와 빙하 코어 데이터를 연결할 수 있을 때까지 프록시는 늘어나고 불확실성은 줄어듭니다.
건축 해양 순환을 수정하고 히말라야와 같은 산맥을 건설했습니다. 탄소 펌프와 강제 pCO에 영향을 미치는 두 가지 요소2 에 감소프록시로 표시되고 GEOCARB 트렌드와 일치합니다. pCO 감소2 관측 된 냉각으로 이어져 지구를 현재의 빙하-간빙기 교대로 이끌었다.
아이스 코어와 프록시에서 pCO가2 200 만 년 동안 350 ~ 2.6ppm으로 진동했으며 280 ~ 410 년 사이에 갑자기 1850ppm에서 2018ppm으로 증가했습니다. pCO2 지구는 오늘날보다 훨씬 따뜻하고 대서양의 얼음 뚜껑이 없었던 5 천만 년 전례없는 수준으로 향하고 있습니다. 온도 및 pCO의 재구성2 우리가 CO를 늦추지 않으면 우리보다 앞서있는 것을 엿볼 수 있습니다.2 배출.
pCO가 오래 지속될 때2 온난화는 탄소 펌프를 자극하여 pCO를 도와줍니다.2 감소합니다. 이 부정적인 피드백은 지질 온도 조절기 역할을 할 수 있습니다. 불행히도 너무 느린 우리의 빠른 배출을 보상하기에 충분히 빠르게 반응합니다. XNUMX 년의 시간에 온난화로 인해 CO가 악화됨2 대기로 방출하십시오. 온도가 상승하면 해양이 예열되고 용해 된 CO가 방출됩니다2 대기에. 2.6 만 년 동안 지구의 궤도에 의해 빙하기 및 빙하기주기가 강요되었습니다. 변동 와 CO2 내부 긍정적 인 피드백이었습니다. 오늘날 인위적인 CO2 지속적인 온난화를 이끌고 증폭시킵니다.
탄소 순환 지질 온도 조절 장치. +는 화살표 앞에 있는 요소의 증가에 의해 매개변수가 자극된다는 것을 의미합니다. –는 매개변수가 감쇠되었음을 의미합니다. 예를 들어, 탄소 펌프는 대기 CO를 감소시킵니다. 화산 유입으로 인해 증가합니다. 피에르-헨리 블래 드와 기 illa 파리
pCO의 결과2 평균 표면 온도가 이미 증가했습니다 거의 1 ° C 지구 표면은 과거보다 오늘날 훨씬 더 따뜻해졌고 결국은 식을 것입니다. 그러나 단기 변화의 결과는 비참한. 더 높은 지표 온도 외에도 극심한 날씨 사건, 해양 산성화, 빙융 및 해수면 상승이 우리의 일상 생활을 크게 방해하고 우리 주변의 생태계에 해를 끼치려고합니다.
지구 과학은 지구의 과거를 이해하는 데 도움이됩니다. 지구의 궤도, 지각 또는 해양 순환은 통제 할 수 없지만 온실 가스 배출은 통제 할 수 있습니다. 미래는 우리 모두를위한 것입니다.
저자에 관하여
Guillaume Paris, Géochimiste, CNRS 및 센터를 방문해주십시오. 센터 사진은 Nancy, 로렌 대학 및 피에르 앙리 블라드 (Pierre-Henri Blard), Géochronologue et paléoclimatologue, 충전 기술자 CNRS - Center Recycling Pétrographiques and Geoochimiques (Nancy) 및 Laboratoire de Glaciologie (Bruxelles) 로렌 대학
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