«Беспрецедентно» – уровень углекислого газа растет в десять раз быстрее, чем когда-либо в истории человечества.

Исследователи, которые провели подробный химический анализ древнего антарктического льда, обнаружили, что нынешние темпы увеличения содержания углекислого газа в атмосфере в десять раз быстрее, чем когда-либо за последние 50 000 лет.

Результаты, только что опубликованные в Труды Национальной академии наукдает важное новое понимание периодов резкого изменения климата в прошлом Земли и предлагает новое понимание потенциальных последствий изменения климата сегодня.

«Изучение прошлого учит нас, насколько отличается сегодняшний уровень выбросов углекислого газа.₂ «Сегодняшние изменения поистине беспрецедентны», — сказала Кэтлин Вендт, доцент Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере Университета штата Орегон и ведущий автор исследования.

«Наше исследование выявило самые быстрые темпы роста природного углекислого газа в прошлом, когда-либо зарегистрированные, а скорость, с которой это происходит сегодня, в основном обусловленная выбросами человека, в десять раз выше».

Углекислый газ, или CO2, — это парниковый газ, который естественным образом встречается в атмосфере. Когда углекислый газ попадает в атмосферу, он способствует потеплению климата из-за глобального потепления. В прошлом уровни колебались из-за циклов ледникового периода и других естественных причин, но сегодня они растут из-за выбросов человека.

Анализ ледяных кернов в Антарктиде

Лед, накопившийся на Южном полюсе за сотни тысяч лет, включает в себя древние атмосферные газы, заключенные в пузырьки воздуха. Ученые используют образцы этого льда, собранные путем бурения кернов на глубину до 2 миль (3,2 километра), для анализа следов химических веществ и создания записей о климате прошлого. Национальный научный фонд США поддержал бурение ледяных кернов и химический анализ, использованный в исследовании.

Предыдущие исследования показали, что во время последнего ледникового периода, который закончился около 10 000 лет назад, было несколько периодов, когда уровень углекислого газа поднимался значительно выше среднего. Вендт сказал, что эти измерения не были достаточно подробными, чтобы раскрыть всю природу быстрых изменений, что ограничивает способность ученых понять, что происходит.

Кусочек ледяного ядра Антарктики. Исследователи изучают химические вещества, попавшие в древний лед, чтобы узнать о климате прошлого. Изображение предоставлено: Кэтрин Стеллинг, Университет штата Орегон.

«Возможно, вы не ожидаете увидеть такое в конце последнего ледникового периода», — сказала она. «Но у нас возник интерес, и мы захотели вернуться в те периоды и провести измерения более детально, чтобы увидеть, что происходит».

Используя образцы ледяного керна, разделяющего ледниковый щит Западной Антарктики, Вендт и его коллеги исследовали, что происходило в те периоды. Они выявили закономерность, которая показала, что эти скачки углекислого газа происходили одновременно с похолоданиями в Северной Атлантике, известными как события Генриха, которые связаны с резкими климатическими изменениями во всем мире.

«Эти события Генриха действительно примечательны», — сказал Кристо Бойсерт, доцент Школы наук о Земле, океане и атмосфере и соавтор исследования. «Мы думаем, что это вызвано резким разрушением ледникового покрова Северной Америки. Это запускает цепную реакцию, которая включает в себя изменения тропических муссонов, западные ветры в Южном полушарии и большие выбросы углекислого газа».₂ выходя из океанов».

Сравните естественное и текущее увеличение выбросов углекислого газа.

Во время крупнейшего естественного увеличения концентрации углекислого газа увеличилось примерно на 14 частей на миллион за 55 лет. Скачки происходили примерно раз в 7000 лет. При сегодняшних темпах такой рост займет всего 5-6 лет.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что в прошлые периоды естественного повышения уровня CO2 также усиливались западные ветры, которые играют важную роль в глубоководной циркуляции океана, что привело к быстрому выбросу углекислого газа из Южного океана.

Другие исследования показали, что эти западные ветры усилится в течение следующего столетия из-за изменения климата. Новые результаты показывают, что если это произойдет, это снизит способность Южного океана поглощать углекислый газ, образующийся в результате деятельности человека, отмечают исследователи.

«Мы зависим от того, что Южный океан поглотит часть выделяемого нами углекислого газа, но быстро усиливающиеся южные ветры ослабляют его способность делать это», — сказал Вендт.

Справка: «Южный океан десятилетиями выбрасывал в атмосферу углекислый газ₂ «Восхождение через Генриха Стадиалеса» Кэтлин А. Вендт, Кристоф Нирпас-Альс, Кайл Низгода, Дэвид Нанн, Майкл Калк, Лори Мейнвилл, Джулия Готшалк, Джеймс В. Б. Рэй, Йохен Шмидт, Хубертус Фишер, Томас Ф. Стокер, Хуан Маглиа, Дэвид Феррейра, Шон А. Маркотт, Эдвард Брук и Кристо Бойсерт, 13 мая 2024 г., Труды Национальной академии наук.
дои: 10.1073/pnas.2319652121

В число дополнительных соавторов входят Эд Брок, Кайл Низгода и Майкл Калк из штата Орегон; Кристоф Неербас-Алес Бернский университет в Швейцарии и Национальной физической лаборатории в Великобритании; Томас Стокер, Йохен Шмидт и Хубертус Фишер из Бернского университета; Лори Мейнвилл из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии; Джеймс Рэй из Университета Сент-Эндрюс, Великобритания; Хуан Маглия из Аргентины; Дэвид Феррейра из Университета Рединга в Великобритании и Шон Маркотт из Университета Висконсин-Мэдисон.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом США.