Nowe, niesamowite badania pokazują, że dwutlenek węgla ma większy wpływ, niż wcześniej sądzono

Analiza osadów na Oceanie Spokojnym pokazuje, że podwojenie poziomu dwutlenku węgla w atmosferze może spowodować wzrost temperatury na świecie nawet o 14 stopni, przekraczając prognozy Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, przy czym dane historyczne wskazują na znaczące przyszłe skutki klimatyczne.

Podwojenie ilości dwutlenku węgla w atmosferze₂ Wysoki poziom gazów cieplarnianych może podnieść średnią temperaturę Ziemi o 7 do 14 stopni. °C (13 do 25,2 stopni Fahrenheita), wynika z analizy osadów z Oceanu Spokojnego w pobliżu Kalifornii przeprowadzonej przez naukowców z Narodowego Instytutu Oceanograficznego Zimbabwe oraz uniwersytetów w Utrechcie i Bristolu.

Wyniki opublikowano niedawno w czasopiśmie Komunikacja przyrodnicza.

„Zaobserwowany przez nas wzrost temperatury jest znacznie większy niż dotychczas szacowany przez Panel Klimatyczny ONZ (IPCC) z 2,3 do 4,5 stopnia Celsjusza” – stwierdziła pierwsza autorka Caitlin Witkowski.

Wiercenie 45-letniego serca

Naukowcy wykorzystali 45-letnią próbkę dna Oceanu Spokojnego. „Zdałem sobie sprawę, że ta próbka jest bardzo atrakcyjna dla badaczy, ponieważ dno oceanu w tym miejscu było pozbawione tlenu przez miliony lat” – powiedział profesor Jaap Senning-Damste, główny naukowiec w Narodowym Instytucie Oceanograficznym w Zurychu i profesor nauk organicznych geochemii na Uniwersytecie w Utrechcie.

„W rezultacie materia organiczna nie jest rozkładana przez drobnoustroje tak szybko, a więcej węgla zostaje zatrzymane” – powiedział Damisty. Był także promotorem Witkowskiego, którego praca doktorska obejmowała te badania.

Unikalna seria czasowa

„WSPÓŁ”₂ „Żadnej z tych próbek nie badano w jednym miejscu w ciągu ostatnich 15 milionów lat” – powiedział Witkowski. Górne tysiąc metrów rdzenia wiertniczego odpowiada ostatnim osiemnastu milionom lat.

Na podstawie tego zapisu badacze byli w stanie wyodrębnić wskaźnik temperatury wody morskiej w przeszłości oraz wskaźnik dawnej zawartości dwutlenku węgla w atmosferze.₂ poziomach, stosując nowe podejście.

Temperatura pochodna

Naukowcy ekstrapolowali temperaturę za pomocą metody opracowanej 20 lat temu w Narodowym Instytucie Nauk o Atmosferze, zwanej TEX.₈₆ „W metodzie tej wykorzystuje się określone substancje znajdujące się w błonie archeonów, odrębnej klasy mikroorganizmów” – wyjaśnia Damisti.

„Te archeony optymalizują skład chemiczny swojej błony w zależności od temperatury wody w górnych 200 metrach oceanu. Materiały z tej błony można znaleźć w postaci skamieniałości molekularnych w osadach oceanicznych i analizować je do dziś”.

Tlenek węgla₂ Z chlorofilu i cholesterolu

W przeszłości naukowcy opracowali nowe podejście do ekstrakcji atmosferycznego dwutlenku węgla₂ Treść wykorzystująca strukturę chemiczną dwóch specyficznych substancji występujących powszechnie w algach: chlorofilu i cholesterolu. Jest to pierwsze badanie, w którym wykorzystano cholesterol do ilościowego pomiaru dwutlenku węgla i pierwsze, w którym wykorzystano chlorofil w tym okresie. Aby wytworzyć te materiały, glony muszą wchłonąć dwutlenek węgla.₂ wody i napraw to Fotosynteza.

Damsty: „Bardzo mała część ziemskiego węgla występuje w„ postaci ciężkiej ”” ¹³C zamiast zwykle ¹²C. Algi mają wyraźną preferencję ¹²C. Jednak: im niższy poziom dwutlenku węgla₂ Wraz ze wzrostem stężenia w wodzie wzrasta również wykorzystanie rzadkich alg ¹³C. Dlatego też ¹³Zawartość węgla w tych dwóch materiałach jest miarą dwutlenku węgla.₂ Zawartość wody oceanicznej. To z kolei, zgodnie z prawami rozpuszczalności, jest powiązane z zawartością dwutlenku węgla.₂ „Zawartość atmosferyczna”.

Korzystając z tej nowej metody, okazuje się, że dwutlenek węgla₂ Stężenie tlenu spadło z około 650 części na milion 15 milionów lat temu do 280 części na milion tuż przed rewolucją przemysłową.

Silniejsza relacja

Kiedy naukowcy sporządzili wykres wywnioskowanych temperatur i poziomów dwutlenku węgla w atmosferze w ciągu ostatnich 15 milionów lat, odkryli silną zależność. Średnia temperatura piętnaście milionów lat temu wynosiła ponad 18 stopni Celsjusza (64,4 stopnia Fahrenheita), czyli o cztery stopnie Celsjusza (7,2 stopnia Fahrenheita) więcej niż obecnie, czyli poziom przewidywany przez Panel Klimatyczny ONZ (IPCC) na rok 2100 w najbardziej ekstremalnym scenariusz.

„Tak więc to badanie daje nam wgląd w to, co może przynieść przyszłość, jeśli podejmiemy choćby kilka kroków w celu zmniejszenia emisji dwutlenku węgla.₂ „Pracujemy nad redukcją emisji i wdrażamy kilka innowacji technologicznych, aby zrównoważyć emisję” – powiedział Dameste. „Wyraźnym zastrzeżeniem wynikającym z tego badania jest: CO2₂ „Stężenie prawdopodobnie będzie miało silniejszy wpływ na temperaturę, niż obecnie sądzimy!”

Odniesienie: „Ciągły zapis δ13C dla styrenu i fitanu ujawnia znaczny spadek CO2 od połowy miocenu” Caitlin R. Witkowskiego i Anny S. Von der Heydta i Paula J. Valdez, Marcel T. J. van der Meer, Stefan Schouten i Jaap S. Grzeszący Damasty, 18 czerwca 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
doi: 10.1038/s41467-024-47676-9