Warum die Kohlenstoffspeicherung in der kleinen Eiszeit steigt, ist schlecht für uns

Warum die Kohlenstoffspeicherung in der kleinen Eiszeit steigt, ist schlecht für uns

Der Rückgang des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre während der Kleinen Eiszeit wurde nicht von New-World-Pionieren verursacht, die sich, wie bisher angenommen, einen Schnitt durch die Landwirtschaft der Ureinwohner Amerikas gemacht haben.

Stattdessen unsere neue Analyse Die in den antarktischen Eisbohrkernen enthaltenen Klimaaufzeichnungen deuten darauf hin, dass der Abfall der atmosphärischen CO₂-Werte während der kalten Zeit von 1500 auf 1750 durch eine erhöhte Nettoaufnahme von Kohlenstoff durch Pflanzen verursacht wurde.

Dies wiederum legt nahe, dass, wenn Pflanzen auf fallende Temperaturen reagieren, indem sie mehr Kohlenstoff aufnehmen, sie wahrscheinlich auf die aktuellen steigenden CO & sub2; -Spiegel reagieren, indem sie noch mehr davon in die Atmosphäre freisetzen.

Historische Atmosphären

Atmosphärische CO₂-Konzentrationen waren vor etwa 2000 Jahren bis zum Beginn der industriellen Revolution, seit sie begonnen haben, ziemlich stabil dramatisch klettern. Es gab jedoch relativ kleine Verschiebungen, wie sie während der Kleinen Eiszeit (LIA) beobachtet wurden.

Kohlendioxid zirkuliert auf natürliche Weise zwischen der Atmosphäre, dem Land und dem Ozean. An Land wird es durch Photosynthese von Pflanzen aus der Atmosphäre entfernt und bei der Zersetzung von Pflanzenmaterial wieder freigesetzt. Normalerweise gleichen sich diese Prozesse aus, aber eine Änderung der Geschwindigkeit eines dieser Prozesse kann die atmosphärischen CO & sub2; -Gehalte in ein neues Gleichgewicht verschieben.

Wenn die Zersetzung bei Erwärmung zunimmt, verlangsamt sich die Umwälzung oder macht sie rückgängig, wodurch mehr Kohlendioxid in der Atmosphäre verbleibt, was das Klima noch weiter erwärmt und so weiter.

Die LIA entsprach dem Beginn der europäischen Kolonialisierung der Neuen Welt. Europäische Krankheiten haben die Bevölkerungen in Amerika zerstört, und eine Theorie Englisch: www.germnews.de/archive/dn/1996/02/12.html Die Bauern haetten davon ausgegangen, dass dies zu einem Rückgang der einheimischen Landwirtschaft fuehrte, was wiederum die Waelder wieder wachsen lie? Dies wurde als die erste geologisch erkennbare Signatur des menschlichen Einflusses auf den Globus und somit als Beginn der Anthropozänepoche vorgeschlagen.


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Aber war das tatsächlich der Fall? Unsere Studie deutet nicht darauf hin, dass, während wir relativ sicher sein können, dass die LIA-Änderung der CO₂-Werte auf Unterschiede im Verhalten von Landpflanzen zurückzuführen ist, unsere Ergebnisse darauf hindeuten, dass die Veränderung eine Reaktion auf das sich verändernde Klima und nicht auf menschliche Veränderungen war in Vegetationsdecke.

Auf Spurensuche

Wie können wir das sagen? Wir wissen, dass der Prozess an Landpflanzen beteiligt war, weil die Atmosphäre während der LIA noch niedriger in CO₂ war, das das Isotop Kohlenstoff-12 enthielt, das von photosynthetisierenden Pflanzen bevorzugt wird.

Aber woher wissen wir, ob die Veränderungen auf Veränderungen der Vegetationsdecke oder auf Klimarückkopplungen zurückzuführen sind? Um dies zu beantworten, haben wir uns ein anderes Gas angeschaut, Carbonylsulfid (COS), das zusammen mit dem Kohlendioxid auch in Luftblasen eingeschlossen ist. Dieses Molekül hat fast die gleiche Struktur wie CO & sub2 ;, außer daß eines der Sauerstoffatome durch Schwefel ersetzt ist.

Das ist nahe genug, um die Pflanzen auszutricksen, die sie während der Photosynthese aufnehmen. Im Gegensatz zu CO & sub2; wird COS jedoch nicht freigesetzt, wenn sich Pflanzenmaterial zersetzt, so daß eine Zunahme der Photosynthese zu einer Abnahme der atmosphärischen COS führt.

Dies bedeutet, dass die "frühe Anthropozän" -Hypothese eine testbare Konsequenz hat: Sie hätte zu einer beobachtbaren Reduktion der COS-Konzentrationen innerhalb der Eisbohrkerne führen müssen. Als wir uns jedoch den Eiskernbericht ansahen, stellten wir fest, dass es einen Anstieg gab. Dies deutet darauf hin, dass die Photosynthese während des LIA tatsächlich zurückging, anstatt zuzunehmen, wie wir es erwarten würden, wenn der Unterschied auf das Wiederaufwachsen des Waldes zurückzuführen wäre.

Dies bedeutet, dass der Abfall des atmosphärischen CO & sub2; während des LIA eher eine direkte Reaktion auf die Eintauchtemperaturen war. Das kühle Klima des LIA reduzierte die Photosynthese, verlangsamte aber auch die Atmung und Zersetzung der Pflanzen, was dazu führte, dass in kühlen Perioden mehr CO₂ von der Landbiosphäre aufgenommen wurde.

Was ist mit der Zukunft?

Die Kehrseite davon ist, dass das Gegenteil passieren kann, wenn die Temperaturen steigen, so wie sie jetzt sind. Steigende Temperaturen bedeuten wahrscheinlich, dass noch mehr CO₂ aus der terrestrischen Biosphäre freigesetzt wird. Während Pflanzen ihre Photosynthese weiter erhöhen, während sich die Erde erwärmt, legen unsere Ergebnisse nahe, dass die Zersetzung der Pflanzen noch mehr zunehmen wird, was bedeutet, dass weniger Kohlenstoff im Boden verbleibt.

Das ist besorgniserregend, denn wie wir wissen, hat der Mensch eine neue Kohlenstoffquelle erschlossen: fossile Brennstoffe, die zuvor unterirdisch abgesperrt wurden. Wir geben schnell viel von diesem gespeicherten Kohlenstoff in die Atmosphäre zurück, und das Land und der Ozean entfernen nur etwa die Hälfte von dem, was wir hinzufügen.

Unsere Entdeckung legt nahe, dass jeder Temperaturanstieg zu etwa 20 parts per million extra Kohlendioxid in der Atmosphäre führt. Das ist ungefähr die Mitte der Erwartungen von Klimamodellen. Es bedeutet, dass, wenn wir die globale Erwärmung auf 2 ℃ der durchschnittlichen vorindustriellen Temperaturen halten wollen, im Einklang mit der Paris KlimaabkommenWir müssen diese positive Rückkopplungsschleife einbeziehen, was bedeutet, dass je mehr Temperaturen steigen, desto mehr CO₂ aus den Landschaften der Welt freigesetzt wird.

Über den Autor

Peter Rayner, Professor, University of Melbourne

Cathy Trudinger, Senior Research Scientist, CSIRO

David Etheridge, Principal Research Scientist, CSIRO,

Mauro Rubino,, Zweite Universität von Neapel

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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