3 Minute Geschichte von 800,000 Jahren des Klimawandels mit einem Stich im Schwanz

3 Minute Geschichte von 800,000 Jahren des Klimawandels mit einem Stich im Schwanz

Eiskerne sind ein Fenster in die Vergangenheit von Hunderttausenden von Jahren. NASA Goddard Raumfahrtzentrum / Ludovic Brucker

Es gibt Leute, die sagen, dass sich das Klima immer verändert hat und dass der Kohlendioxidspiegel immer schwankt. Das ist richtig. Aber es stimmt auch, dass seit der industriellen Revolution die CO₂-Werte in der Atmosphäre auf ein Niveau gestiegen sind, das in Hunderten von Jahrtausenden beispiellos ist.

Also hier ein kurzes Video, das wir gemacht haben, um die jüngsten Klimaveränderungen und Kohlendioxidemissionen in den Kontext der vergangenen 800,000-Jahre zu stellen.

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Die Temperatur-CO₂-Verbindung

Die Erde hat a natürlicher Treibhauseffektund es ist wirklich wichtig. Ohne sie wäre die durchschnittliche Temperatur auf der Oberfläche des Planeten etwa -18 ℃ und das menschliche Leben würde nicht existieren. Kohlendioxid (CO₂) ist eines der Gase in unserer Atmosphäre, das Wärme speichert und den Planeten bewohnbar macht.

Wir kennen den Treibhauseffekt seit über einem Jahrhundert. Über 150 hat sich vor Jahren ein Physiker benannt John Tyndall verwendeten Laborexperimente, um die Treibhauseigenschaften von CO & sub2; -Gas zu demonstrieren. Dann, in den späten 1800s, der schwedische Chemiker Svante Arrhenius zuerst berechnet den Treibhauseffekt von CO₂ in unserer Atmosphäre und verknüpfte es mit vergangenen Eiszeiten auf unserem Planeten.

Moderne Wissenschaftler und Ingenieure haben diese Verbindungen in den letzten Jahrzehnten in komplizierten Details erforscht, indem sie in die Eisschollen gebohrt haben, die die Antarktis und Grönland bedecken. Tausende von Jahren Schnee haben sich zu dicken Eisplatten verdichtet. Das Ergebnis Eiskern kann mehr als 3km lang sein und eine erstaunliche 800,000 Jahre zurück verlängern.


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Wissenschaftler nutzen die Chemie der Wassermoleküle in den Eisschichten, um zu sehen, wie Die Temperatur hat sich im Laufe der Jahrtausende verändert. Diese Eisschichten fangen auch winzige Bläschen aus der antiken Atmosphäre ein, was uns erlaubt messen prähistorische CO₂-Spiegel direkt.

3 Minute Geschichte von 800,000 Jahren des Klimawandels mit einem Stich im SchwanzDie antarktischen Temperaturänderungen über die Eiszeiten hinweg waren den global gemittelten Temperaturen sehr ähnlich, außer dass die Temperaturänderungen der Eiszeit über der Antarktis etwa doppelt so hoch waren wie im globalen Durchschnitt. Wissenschaftler bezeichnen dies als polare Amplifikation (Daten von Parrenin et al. 2013; Snyder et al. 2016; Bereiter et al. 2015). Ben Henley und Nerilie Abram

Temperatur und CO₂

Die Eiskerne zeigen ein unglaublich enge Verbindung zwischen Temperatur und Treibhausgasen durch die Eiszeitzyklen und beweist somit die Konzepte, die Arrhenius vor mehr als einem Jahrhundert vorstellte.

In früheren Warmzeiten war es kein CO₂-Spike, der die Erwärmung in Gang setzte, aber kleine und vorhersehbare Wackler auf der Erde Rotation und Umlaufbahn um die Sonne. CO₂ spielte eine große Rolle als natürlicher Verstärker der durch diese Wobbelungen ausgelösten kleinen Klimaschwankungen. Als der Planet zu kühlen begann, löste sich mehr CO₂ in den Ozeanen auf, was den Treibhauseffekt verringerte und mehr Kühlung verursachte. In ähnlicher Weise wurde CO & sub2; von den Ozeanen in die Atmosphäre freigesetzt, als der Planet sich erwärmte, was zu weiterer Erwärmung führte.

Aber diesmal sind die Dinge sehr unterschiedlich. Menschen sind dafür verantwortlich, der Atmosphäre enorme Mengen an zusätzlichem CO₂ zuzuführen - und zwar schnell.

Die Geschwindigkeit, mit der CO & sub2; ansteigt, hat in der aufgezeichneten Vergangenheit keinen Vergleich. Die schnellsten natürlichen Verschiebungen aus den Eiszeiten ließen die CO₂-Werte um etwa 10% steigen 35 Teile pro Million (ppm) in 1,000 Jahren. Es mag schwer zu glauben sein, aber die Menschen haben die entsprechende Menge ausgestoßen nur die letzten 17 Jahre.

Vor der industriellen Revolution lag der natürliche CO 2 -Gehalt in der Atmosphäre bei warmen Warmzeiten zwischen 280 ppm. Die eisigen Eiszeiten, die in weiten Teilen Nordamerikas und Eurasiens zu kilometerdicken Eisschichten führten, wiesen CO₂-Konzentrationen von etwa 180 ppm auf.

Beim Verbrennen von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas wird alter Kohlenstoff, der in der Erde eingeschlossen war, als CO₂ in die Atmosphäre abgegeben. Seit der industriellen Revolution haben Menschen eine enorme Menge an fossilem Brennstoff verbrannt, was atmosphärisches CO₂ und andere verursacht Treibhausgase in die Höhe schießen.

In der Mitte von 2017 steht jetzt atmosphärisches CO₂ 409 ppm. Dies ist in den vergangenen 800,000-Jahren völlig neuartig.

3 Minute Geschichte von 800,000 Jahren des Klimawandels mit einem Stich im SchwanzGlobale Temperatur und CO₂ seit 1850. Ben Henley und Nerilie Abram

Die massive Explosion von CO₂ is wodurch das Klima sich schnell erwärmtdem „Vermischten Geschmack“. Seine letzter IPCC-Bericht abgeschlossen dass wir bis Ende dieses Jahrhunderts mehr als 4 ℃ erreichen werden vorindustrielle Ebenen (1850-99), wenn wir weiter emissionsintensiv sind.

Wenn wir auf die Arbeit hinarbeiten Ziele des Pariser AbkommensIndem wir unsere CO₂-Emissionen schnell eindämmen und neue Technologien entwickeln, um überschüssiges CO₂ aus der Atmosphäre zu entfernen, haben wir eine Chance Begrenzung der Erwärmung auf etwa 2 ℃.

3 Minute Geschichte von 800,000 Jahren des Klimawandels mit einem Stich im SchwanzBeobachtete und prognostizierte globale Temperatur bei hohen (RCP8.5) und niedrigen (RCP2.6) CO₂-Emissions-Futures. Ben Henley und Nerilie Abram

Die Grundlagenwissenschaft wird sehr gut verstanden. Die Beweise dafür, dass der Klimawandel stattfindet, sind reichlich vorhanden und klar. Der schwierige Teil ist: Was machen wir als nächstes? Mehr denn je brauchen wir eine starke, kooperative und rechenschaftspflichtige Führung von Politikern aller Nationen. Nur dann werden wir den schlimmsten Klimawandel vermeiden und uns an die Auswirkungen anpassen, die wir nicht stoppen können.

Das GesprächDie Autoren würdigen die Beiträge von Wes Mountain (Multimedia), Alicia Egan (Schnitt) und Andrew King (Modellprojektionsdaten).

Über den Autor

Ben Henley, Forschungsstipendiat für Klima und Wasserressourcen, Universität Melbourne, University of Melbourne und Nerilie Abram, ARC Future Fellow, Forschungsschule für Geowissenschaften; Chief Investigator für das ARC-Kompetenzzentrum für Klimafolgen, Australische Nationale Universität

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

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