Warum wir uns in einer halben Milliarde Jahren für das wärmste Klima entscheiden

Leben in der letzten Treibhausperiode des Planeten, dem Eozän. Jay Matternes / Smithsonian Museum, CC BYLeben in der letzten Treibhausperiode des Planeten, dem Eozän. Jay Matternes / Smithsonian Museum, CC BY

Die Kohlendioxidkonzentrationen bewegen sich auf Werte zu, die in den vergangenen 200m Jahren nicht beobachtet wurden. Die Sonne wurde mit der Zeit immer stärker. Zusammengenommen bedeuten diese Fakten, dass das Klima in Richtung Wärme gehen könnte, die in den letzten halben Milliarden Jahren nicht gesehen wurde. Das Gespräch

Seit 500,000,000BC ist viel passiert auf der Erde - Kontinente, Ozeane und Gebirgszüge sind gekommen und gegangen, und komplexes Leben hat sich entwickelt und ist von den Ozeanen auf das Land und in die Luft gewandert. Die meisten dieser Änderungen treten in sehr langen Zeiträumen von Millionen von Jahren oder mehr auf. In den vergangenen 150-Jahren sind die globalen Temperaturen jedoch um etwa 1 ℃ gestiegen, Eiskappen und Gletscher haben sich zurückgebildet, polares Meereis ist geschmolzen und der Meeresspiegel ist gestiegen.

Einige werden darauf hinweisen, dass das Klima der Erde hat ähnliche Veränderungen zuvor erlebt. Also, was ist die große Sache?

Wissenschaftler können versuchen, vergangene Klimate zu verstehen, indem sie die in Felsen, Sedimenten und Fossilien eingeschlossenen Beweise betrachten. Was uns das sagt ist, dass sich das Klima in der Vergangenheit verändert hat, aber die derzeitige Geschwindigkeit der Veränderung ist sehr ungewöhnlich. Zum Beispiel wurde Kohlendioxid in der Atmosphäre nicht so schnell wie heute für die Vergangenheit hinzugefügt 66m Jahren.

Wenn wir unseren derzeitigen Weg fortsetzen und alle herkömmlichen fossilen Brennstoffe ausbeuten, wird die absolute Klimaerwärmung ebenso wie die CO 2 -Emissionen zumindest in den vergangenen 420m-Jahren wahrscheinlich beispiellos sein. Das ist laut einer neuen Studie, in der wir veröffentlicht haben Nature Communications.

In Bezug auf die geologische Zeit ist 1 ℃ der globalen Erwärmung nicht besonders ungewöhnlich. Während eines Großteils seiner Geschichte war der Planet bedeutend wärmer als heute, und tatsächlich befand sich die Erde in der Regel in einem sogenannten Treibhausklima. Während des letzten Gewächshauszustands 50m vor Jahren waren die globalen Durchschnittstemperaturen 10-15 ℃ wärmer als heute, die Polarregionen waren eisfrei, Palmen wuchsen an der Küste der Antarktisund Alligatoren und Schildkröten wälzten sich in Sumpfwäldern in der heutigen gefrorenen kanadischen Arktis.

Im Gegensatz dazu befinden wir uns trotz unserer derzeitigen Erwärmung immer noch in einem "Eishaus" -Klimazustand, was einfach bedeutet, dass es an beiden Polen Eis gibt. Die Erde hat zwischen diesen beiden Klimazuständen alle 300m Jahre oder so natürlich zyklisch gefahren.

Unmittelbar vor der industriellen Revolution waren für jede Million Moleküle in der Atmosphäre etwa 280 von ihnen CO & sub2; -Moleküle (280 Teile pro Million oder ppm). Heute, vor allem wegen der Verbrennung fossiler Brennstoffe, liegen die Konzentrationen bei etwa 400 ppm. In Ermangelung von Bemühungen, unsere Emissionen zu reduzieren, wird das Verbrennen konventioneller fossiler Brennstoffe bis zum Jahr 2,000 CO₂-Konzentrationen um 2250ppm verursachen.

Dies ist natürlich eine Menge CO₂, aber die geologischen Aufzeichnungen zeigen uns, dass die Erde in der Vergangenheit mehrere Male ähnliche Konzentrationen erfahren hat. Zum Beispiel zeigt unsere neue Zusammenstellung von Daten, dass während der Trias, vor etwa 200m Jahren, als sich Dinosaurier entwickelten, die Erde einen Treibhausklimazustand mit atmosphärischem CO₂ um 2,000-3,000ppm hatte.

Hohe Kohlendioxidkonzentrationen machen die Welt nicht unbedingt völlig unbewohnbar. Die Dinosaurier gediehen schließlich.

Das bedeutet jedoch nicht, dass dies keine große Sache ist. Es steht außer Zweifel, dass die Menschheit mit großen sozioökonomischen Herausforderungen konfrontiert sein wird dramatischer und schneller Klimawandel das ergibt sich aus dem schnellen Anstieg zu 2,000 oder mehr ppm.

Aber unsere neue Studie zeigt auch, dass die gleichen Kohlenstoffkonzentrationen in Zukunft mehr Erwärmung verursachen werden als in früheren Perioden mit hohem Kohlendioxidgehalt. Das liegt daran, dass die Temperatur der Erde nicht nur von der Menge an CO₂ (oder anderen Treibhausgasen) in der Atmosphäre abhängt. All unsere Energie kommt letztlich von der Sonne, und aufgrund der Art, wie die Sonne Energie durch Kernfusion von Wasserstoff zu Helium erzeugt, hat ihre Helligkeit mit der Zeit zugenommen. Vor viereinhalb Milliarden Jahren, als die Erde jung war, war die Sonne um 30% weniger hell.

Was wirklich zählt, ist die kombinierte Wirkung der sich verändernden Stärke der Sonne und des unterschiedlichen Treibhauseffekts. Wenn wir durch die geologische Geschichte schauen, stellen wir fest, dass, während die Sonne im Laufe der Zeit stärker wurde, das atmosphärische CO₂ allmählich abnahm, so dass sich beide Änderungen im Durchschnitt gegenseitig aufhoben.

Aber was ist in der Zukunft? Wir haben keine vergangene Zeitperiode gefunden, als die Treiber des Klimas, oder Klimazwang, war so hoch, wie es in Zukunft sein wird, wenn wir alle verfügbaren fossilen Brennstoffe verbrennen. Nichts dergleichen wurde für mindestens 420m Jahre in der Rock-Platte aufgenommen.

Eine zentrale Säule der Geowissenschaften ist die einheitliches Prinzip: "Die Gegenwart ist der Schlüssel zur Vergangenheit". Wenn wir weiterhin fossile Brennstoffe verbrennen, wie es derzeit bei 2250 der Fall ist, ist dieses alte Sprichwort leider nicht mehr wahr. Es ist zweifelhaft, dass diese CO₂-reiche Zukunft auch in den ungeheuren geologischen Daten ein Gegenstück haben wird.

Über den Autor

Gavin Foster, Professor für Isotopengeochemie, University of Southampton; Dana Royer, Professor für Erd- und Umweltwissenschaften, Wesleyan Universityund Dan Lunt, Professor für Klimaforschung, University of Bristol

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

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