Как люди разрушили климат Земли всего за 160 лет

Как люди разрушили климат Земли всего за 160 лет В результате эксплуатации ископаемого топлива выделяется CO₂, основная причина глобального потепления. Zbynek Burival / Unsplash, CC BY

Изменение климата может быть самой актуальной проблемой нашего времени, как в политическом плане, так и в плане жизни на Земле. Растет осознание того, что глобальный климат является предметом общественных действий.

В течение 11,500 лет атмосферный углекислый газ (СО2) концентрации колебались около 280 ppm (доиндустриальная «нормальная»), со средней температурой поверхности около 15 ° C. После промышленной революции этот уровень постоянно повышался, достигая 410 ppm в 2018. Науки о Земле, с акцентом на временные рамки до миллиардов лет, уникально оснащены, чтобы предельно ясно показать, как резко изменились индустриальные общества и изменился климат Земли.

Климат, парниковые газы и СО2

Основным двигателем климата Земли является солнце. Наша звезда обладает средней поверхностной мощностью 342 Вт / м2 в год (примерно столько же, сколько фенов на каждый квадратный метр планеты). Земля поглощает около 70% от этого и отражает остальное. Если бы это был единственный климатический механизм, средняя температура была бы -15 ° C (ниже точки замерзания воды, 0 ° C). Жизнь, скорее всего, была бы невозможна. К счастью, часть поглощенной энергии повторно излучается в виде инфракрасного излучения, которое, в отличие от видимого света, взаимодействует с парниковыми газами (ПГ), присутствующими в атмосфере, чтобы излучать тепло обратно к поверхности Земли. Этот парниковый эффект в настоящее время поддерживает нашу среднюю температуру около 15 ° C.

Основными парниковыми газами являются водяной пар и широко обсуждаемый СО2, Углекислый газ составляет до 30% от общего парникового эффекта, водяной пар - около 70%. Колорадо2Тем не менее, обладает общей согревающей способностью, чего нет у водяного пара. Водяной пар в атмосфере имеет очень короткое время пребывания (от часов до дней), и его концентрация может увеличиваться только при повышении температуры. Колорадо2 задерживается в атмосфере на протяжении 100 лет, и его концентрация не контролируется исключительно температурой. Колорадо2 Таким образом, может вызвать потепление: если СО2 концентрация увеличивается, средняя температура, независимо от собственной тенденции, будет увеличиваться.

Углеродные раковины

Таким образом, очень важно понять, как атмосферный СО2 регулируется. В течение геологических периодов времени (100,000 + годы) вулканические газы являются основным источником СО2, в среднем 0.4 млрд. тонн СО2 в год (0.4 GtCO2/ У). Но СО2 не просто бесконечно накапливается в атмосфере. Благодаря другим процессам окружающей среды он поступает и удаляется и хранится в резервуарах, известных как стоки углерода.

Океан, например, содержит 50 раз больше углерода, чем в атмосфере. Тем не менее, СО2 растворенный в океане может быть легко выпущен в атмосферу, в то время как только геологические стоки удерживают СО2 вдали от атмосферы в геологических масштабах.

Как люди разрушили климат Земли всего за 160 лет Упрощенный геологический углеродный цикл. Раковины (черные) показывают осаждение органического вещества и альтер-синтезную связь карбоната. Они противостоят (серым) источникам: вулканы на протяжении 4 миллиардов лет и термоиндустриальная деятельность человека на протяжении 150 лет. Г. Париж

Первым геологическим стоком является осадочное органическое вещество. Живые организмы содержат органический углерод, полученный из атмосферного СО2 через фотосинтези мертвые организмы часто отправляются на дно океана, озер и болот. Таким образом, в морских и континентальных отложениях со временем накапливаются огромные количества органического углерода, некоторые из которых в конечном итоге превращаются в ископаемое топливо (нефть, газ и уголь).

Известковые породы являются вторым геологическим поглотителем углерода. Скалы, такие как граниты или базальты выветренный поверхностными водами, вымывая ионы кальция и бикарбоната в океан. Морские организмы используют их для создания твердых частей из карбоната кальция. После отложения на дне океана карбонат кальция в конечном итоге выделяется в виде известняка.

В зависимости от оценок эти два поглотителя содержат 50,000 к 100,000 раз больше углерода, чем нынешняя атмосфера.

Атмосфера Земли со временем

Количество СО2 в атмосфере Земли сильно различался. Десятилетия исследований позволяют нам нарисовать основные черты истории, начинающейся после того, как Земля полностью сформировалась. 4.4 миллиард лет назад.

Земли ранняя атмосфера был чрезвычайно богат CO2 (до 10,000 времен современного уровня), в то время как кислород (O2) было мало. Во времена архея (с 3.8 до 2.5 миллиардов лет назад) жизнь сначала процветала, создавались первые континенты. Выветривание начало тянуть СО2 из атмосферы. Развитие фотосинтеза способствовало снижению содержания СО в атмосфере2, поднимая O2 уровни во время Большое событие оксигенацииоколо 2.3 миллиардов лет назад. Колорадо2 концентрация упала до «только» 20 до 100 времен доиндустриального уровня, чтобы никогда не вернуться к концентрации самых ранних эонов Земли.

Два миллиарда лет спустя углеродный цикл изменился. К позднему девону-раннему каменноугольномуприблизительно 350 миллион лет назад), CO2 концентрация была около 1,000 частей на миллион, Млекопитающих не было. Сосудистые растения, способные синтезировать лигнин, появились во время девона и распространились. лигнин является молекулой, устойчивой к микробной деградации, которая позволила накопить огромные запасы органического углерода в виде угля в течение миллионов лет. В сочетании с выветриванием герцинского хребта (остатки которого можно найти в Центральном массиве Франции или в Аппалачах в Соединенных Штатах) захоронение органического углерода вытягивало атмосферный СО2 до уровня, аналогичного (или ниже) сегодняшнего и генерирующего большая ледниковая эра между 320 и 280 миллион лет назад.

Как люди разрушили климат Земли всего за 160 лет Извержение вулкана Бромо на острове Ява (2011). В геологическом масштабе времени вулканы играют роль в цикле CO₂. Марк Сеглат / Unsplash

К концу юры (145 миллион лет назад), однако, маятник качнулся. На Земле правили динозавры, развивались млекопитающие, повышалась тектоническая активность и Пангея (последний суперконтинент) разорвал на части, Колорадо2 увеличилась до 500 в 2,000 промиллеи оставался на высоком уровне, поддерживая теплый тепличный климат в течение 100 миллионов лет.

С 55 миллионов лет Земля остыла как CO2 снизиласьособенно после поднятия Гималаев и последующего увеличения выветривания и осаждения органического углерода. Эволюция продолжается с появлением гоминидов 7 миллионов лет назад, В 2.6 миллионов лет Земля вошла в новое состояние, характеризующееся чередованием ледникового и межледникового периодов с регулярной скоростью, определяемой параметрами орбиты Земли и усиливаемой более коротким углеродным циклом. Колорадо2 достиг своего доиндустриального уровня 11,500 несколько лет назад, когда Земля вступила в новую межледниковую стадию.

Новая история: промышленная революция

До 19-го века история атмосферного углерода и климата Земли была историей геологии, биологии и эволюции. Эта история резко изменилась после промышленной революции, когда современные люди (Хомо сапиенс), который, вероятно, появился 300,000 лет назад, начал добывать и сжигать ископаемое топливо в массовом масштабе.

1950, добавление СО2 в атмосферу через сжигание ископаемого топлива уже доказанныйчерез углеродная изотопная подпись СО2 молекулы (известные как Эффект «Suess»). К концу 1970 ученые-климатологи наблюдали быстрый дрейф в сторону повышения общей температуры, МГЭИК, созданная в 1988, показала в 2012, что средняя температура увеличилась на 0.9 ° C. С 1901, Это изменение может показаться скромным по сравнению с последним деглацированием, когда средняя температура увеличилась примерно на 6 ° C в годы 7,000, но это как минимум в 10 раз быстрее.

Средняя температура продолжает расти, и естественные параметры, такие как солнечная активность или вулканизм, не могут объяснить такое быстрое потепление. Причиной является однозначное добавление человеком ПГ в атмосферу, и страны с высоким уровнем дохода выделять больше СО2 на одного жителя

Чем закончится наша история?

Индустриальные общества сжигали около 25% ископаемого топлива Земли в течение 160 лет и внезапно инвертировали естественный поток, удерживающий углерод в атмосфере. Этот новый созданный человеком поток вместо добавить 28 Гт CO₂ в год50 раз больше, чем вулканы. Естественная геологическая изоляция не может компенсировать и атмосферный СО2 продолжает расти.

Игровой автомат Последствия неизбежны, многочисленны и ужасны: экстремальные погодные явления, повышение уровня моря, отступление ледника, подкисление океана, разрушение экосистем и вымирание. Сама Земля пережила другие катастрофы. Хотя нынешнее потепление будет опережать способность многих видов адаптироваться, жизнь будет продолжаться. На карту поставлена ​​не планета. Наоборот, это будущее человеческих обществ и сохранение существующих экосистем.

В то время как науки о Земле не могут предоставить решения для размышлений о необходимых изменениях в нашем поведении и потреблении ископаемого топлива, они могут и должны вносить вклад в знания и коллективное осознание текущего глобального потепления.

Об авторе

Гийом Пэрис, Géochimiste, Временный поверенный в делах CNRS в Центре исследований в области петрографии и геохимии в Нанси, Университет Лотарингии и Пьер-Анри Блар, Геохронолог и палеоклиматолог, ответственный за исследования CNRS - Центр исследований петрогеологии и геохимии (Нанси) и Лаборатории гляциологии (Брюссель), Университет Лотарингии

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Изменение климата: что нужно знать каждому

Джозеф Ромм
0190866101Основной учебник о том, что будет определяющим вопросом нашего времени, Изменение климата: всем нужно знать® Это ясный обзор науки, конфликтов и последствий нашей потепления планеты. От Джозефа Ромма, главного научного советника National Geographic Годы опасной жизни серия и один из Rolling Stone "100 люди, которые меняют Америку" Изменение климата предлагает удобные для пользователя, строгие с научной точки зрения ответы на самые сложные (и обычно политизированные) вопросы, связанные с тем, что климатолог Лонни Томпсон посчитал «явной и существующей опасностью для цивилизации». Доступно на Amazon

Изменение климата: наука о глобальном потеплении и будущее нашей энергии, второе издание

Джейсон Смердон
0231172834Это второе издание Изменение климата является доступным и всеобъемлющим руководством по науке о глобальном потеплении. Изящно проиллюстрированный, текст ориентирован на студентов на разных уровнях. Эдмонд А. Матез и Джейсон Э. Смердон дают широкое, информативное введение в науку, которая лежит в основе нашего понимания климатической системы и влияния человеческой деятельности на потепление нашей планеты. Матез и Смердон описывают роли, которые атмосфера и океан играть в нашем климате, представить концепцию радиационного баланса и объяснить климатические изменения, которые произошли в прошлом. В них также подробно описываются виды деятельности человека, которые влияют на климат, такие как выбросы парниковых газов и аэрозолей и вырубка лесов, а также последствия природных явлений.  Доступно на Amazon

Наука об изменении климата: практический курс

Блэр Ли, Алина Бахманн
194747300XНаука об изменении климата: практический курс использует текст и восемнадцать практических заданий объяснить и научить науке о глобальном потеплении и изменении климата, о том, как люди несут ответственность, и что можно сделать, чтобы замедлить или остановить скорость глобального потепления и изменения климата. Эта книга является полным, всеобъемлющим руководством по важной экологической теме. Предметы, рассматриваемые в этой книге, включают: как молекулы передают энергию от солнца для нагревания атмосферы, парниковые газы, парниковый эффект, глобальное потепление, промышленная революция, реакция горения, петли обратной связи, связь между погодой и климатом, изменение климата, поглотители углерода, вымирание, углеродный след, переработка и альтернативная энергетика. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, и ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeзначок Instagramпиктограммазначок rss

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Белый морской лед в голубой воде с закатом, отраженным в воде
Замерзшие области Земли сокращаются на 33 тысячи квадратных миль в год
by Техасский университет A & M
Криосфера Земли сжимается на 33,000 87,000 квадратных миль (XNUMX XNUMX квадратных километров) в год.
ветровых турбин
Спорная американская книга питает отрицание климата в Австралии. Его центральное утверждение верно, но неуместно
by Ян Лоу, почетный профессор Школы наук Университета Гриффита
Мое сердце упало на прошлой неделе, когда я увидел консервативного австралийского комментатора Алана Джонса, отстаивающего спорную книгу о ...
изображение
Горячий список климатологов Reuters географически искажен: почему это важно
by Нина Хантер, научный сотрудник, Квазулу-Натальский университет
Горячий список «ведущих климатологов мира» Рейтер вызывает ажиотаж в сообществе, занимающемся вопросами изменения климата. Рейтер…
Человек держит в руке ракушку в голубой воде
Древние раковины намекают, что высокий уровень CO2 может вернуться
by Лесли Ли-Техас A&M
Используя два метода для анализа крошечных организмов, обнаруженных в кернах донных отложений, исследователи оценили…
изображение
Мэтт Канаван предположил, что резкое похолодание означает, что глобального потепления не существует. Мы развенчали этот и 2 других мифа о климате
by Нерили Абрам, профессор; Будущий научный сотрудник ARC; Главный исследователь Центра передового опыта АРК по экстремальным климатическим явлениям; Заместитель директора Австралийского центра передового опыта в области антарктических наук, Австралийский национальный университет
Сенатор Мэтт Канаван вчера вызвал много восторженных впечатлений, когда опубликовал в Твиттере фотографии снежных пейзажей Нового Юга…
Экосистемные дозорные звуковой сигнал для океанов
by Тим Рэдфорд
Морские птицы известны как стражи экосистемы, предупреждающие об исчезновении морской среды. По мере того, как их число сокращается, богатства ...
Почему каланы - воины климата
Почему каланы - воины климата
by Зак Смит
Морские каланы не только являются одними из самых симпатичных животных на планете, но и помогают поддерживать здоровье водорослей, поглощающих углерод…

Последние видео

Великая миграция климата началась
Великая миграция климата началась
by Супер Пользователь
Климатический кризис вынуждает тысячи людей по всему миру бежать, поскольку их дома становятся все более непригодными для жилья.
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
Последний ледниковый период говорит нам, почему мы должны заботиться об изменении температуры на 2 ℃
by Алан Н. Уильямс и др.
В последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) говорится, что без существенного снижения…
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
Земля оставалась пригодной для проживания миллиарды лет - насколько нам повезло?
by Тоби Тиррелл
Эволюции потребовалось 3-4 миллиарда лет, чтобы произвести Homo sapiens. Если бы климат хоть раз в этом ...
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
Как картографирование погоды 12,000 лет назад может помочь предсказать будущее изменение климата
by Брайс Ри
Конец последнего ледникового периода, около 12,000 лет назад, характеризовался заключительной холодной фазой, называемой младшим дриасом.
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
В этом столетии Каспийское море может упасть на 9 метров или более
by Франк Весселинг и Маттео Латтуада
Представьте, что вы находитесь на берегу и смотрите на море. Перед вами 100 метров бесплодного песка, который выглядит как…
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
Венера когда-то была больше похожа на Землю, но изменение климата сделало ее непригодной для проживания
by Ричард Эрнст
Мы можем многое узнать об изменении климата с Венеры, нашей сестринской планеты. В настоящее время температура поверхности Венеры составляет…
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
Пять недоверие к климату: ускоренный курс дезинформации о климате
by Джон Кук
Это видео представляет собой ускоренный курс дезинформации о климате, в котором резюмируются ключевые аргументы, используемые для того, чтобы поставить под сомнение реальность ...
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
Арктика не была такой теплой уже 3 миллиона лет, и это означает большие перемены для планеты
by Джули Бригам-Гретт и Стив Петч
Ежегодно в середине сентября морской ледяной покров в Северном Ледовитом океане сжимается до минимума. В этом году он составляет всего 1.44…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

зеленая энергия2 3
Четыре возможности использования зеленого водорода для Среднего Запада
by Кристиан Тэ
Чтобы предотвратить климатический кризис, Среднему Западу, как и остальной части страны, необходимо будет полностью обезуглерожить свою экономику путем…
ug83qrfw
Основное препятствие для реагирования на спрос должно быть устранено
by Джон Мур, На Земле
Если федеральные регулирующие органы поступят правильно, потребители электроэнергии на Среднем Западе вскоре смогут зарабатывать деньги, в то время как…
деревья для посадки для климата2
Посадите эти деревья, чтобы улучшить жизнь в городе
by Майк Уильямс-Райс
Новое исследование утверждает, что живые дубы и американские платаны чемпионы среди 17 «супер-деревьев», которые помогут сделать города…
дно северного моря
Почему мы должны понимать геологию морского дна, чтобы справляться с ветрами
by Наташа Барлоу, доцент кафедры четвертичных экологических изменений, Университет Лидса
Для любой страны, имеющей легкий доступ к мелководному и ветреному Северному морю, морской ветер будет ключом к встрече с сетью ...
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
3 урока лесных пожаров для лесных городов, когда Дикси Файер разрушает исторический Гринвилл, Калифорния
by Барт Джонсон, профессор ландшафтной архитектуры, Орегонский университет
Пожар, пылающий в жарком, сухом горном лесу, прокатился по городу Золотой лихорадки в Гринвилле, штат Калифорния, 4 августа…
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
Китай может достичь целей в области энергетики и климата, ограничив угольную мощь
by Элвин Лин
На апрельском саммите лидера по климату Си Цзиньпин пообещал, что Китай будет «строго контролировать угольную энергетику ...
Голубая вода в окружении мертвой белой травы
Карта отслеживает 30 лет сильного таяния снегов в США
by Микайла Мейс-Аризона
Новая карта экстремальных снеготаяний за последние 30 лет проясняет процессы, которые вызывают быстрое таяние.
Самолет сбрасывает красный огнезащитный состав на лесной пожар, когда пожарные, припаркованные вдоль дороги, смотрят в оранжевое небо.
Модель предсказывает 10-летнюю вспышку лесных пожаров, а затем постепенное снижение
by Ханна Хики-Ю. Вашингтон
Взгляд на долгосрочное будущее лесных пожаров предсказывает начальную примерно десятилетнюю вспышку лесных пожаров,…

 Получить последнее по электронной почте

Еженедельный Журнал Ежедневно Вдохновение

Новое отношение - новые возможности

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholistPolitics.com | Рынок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Публикации. Все права защищены.