上一次二氧化碳水平達到400ppm時世界是什麼樣的

上一次二氧化碳水平達到400ppm時世界是什麼樣的 吉爾·K / Shutterstock

上一次全球二氧化碳水平始終保持在百萬分之400或以上 四百萬年前 在一個稱為 上新世時代 (介於5.3萬至2.6萬年前)。 世界大約比現在溫暖3攝氏度,海平面也更高。

通過研究格陵蘭島和南極洲的冰芯,我們知道過去大氣中含有多少二氧化碳。 隨著壓實的雪逐漸變成冰,它將空氣困在氣泡中,其中包含 當時的大氣樣本。 我們可以採樣冰芯來重建過去的二氧化碳濃度,但是這一記錄僅使我們退回了大約一百萬年前。

在超過一百萬年的時間裡,我們沒有任何關於古代大氣成分的直接測量方法,但是我們可以使用幾種方法來估算過去的二氧化碳水平。 一種方法利用被稱為氣孔的植物孔隙之間的關係來調節植物內外的氣體交換。 這些氣孔的密度是 與大氣二氧化碳有關和化石植物是過去集中度的良好指標。

另一種技術是檢查海床的沉積物芯。 隨著死亡浮游生物和其他生物的屍體和貝殼在海底下雨,沉積物逐年堆積。 我們可以使用從死浮游生物殼中提取的硼的同位素(化學上相同的原子,只是原子量不同)來重建海水的酸度變化。 由此我們可以算出海洋中二氧化碳的含量。

來自四百萬年前的沉積物的數據表明 那時二氧化碳的濃度為400ppm.

南極海平面變化

在地球歷史上較冷的時期,冰帽和冰川生長,海平面下降。 在最近的地質歷史中,在大約20,000年前的最新冰河時代,海平面至少 低120米 比今天。

上一次二氧化碳水平達到400ppm時世界是什麼樣的 最近的研究表明,南極西部地區正在融化。 伊萊恩·胡德/ NSF


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海平面變化是根據海洋生物殼中氧的同位素變化來計算的。 對於上新世時代, 研究 表明在較冷和較熱時期之間的海平面變化約為30-40米,並且海平面高於今天。 同樣在上新世期間,我們知道西南極冰蓋是 小得多 全球平均溫度比今天高3攝氏度。 北部高緯度地區的夏季溫度最高升高14℃。

這似乎很多,但現代觀察顯示 極化放大 變暖:赤道溫度每升高1℃,兩極溫度可能會升高6-7℃。 這是北極海冰消失的原因之一。

對新西蘭和大洋洲的影響

在澳大利亞地區,沒有大堡礁,但可能有 澳大利亞東北沿海的小礁。 對於新西蘭來說,南極冰原的部分融化可能是最關鍵的時刻。

新西蘭當前氣候的主要特徵之一是南極洲在冬季由於全球氣候變暖而被切斷了全球流通 溫度對比 在南極洲和南大洋之間。 春季恢復流通時,新西蘭將遭受強烈風暴。 在上新世中期,由於極地渦旋減弱和南極洲變暖,冬季可能會更加暴風雨,夏季明顯變暖。

要使西部南極冰原大幅度縮小,二氧化碳濃度達到400ppm需要花費數年甚至數十年的時間。 但是最近的研究表明 西南極洲已經融化.

到2100年,南極洲部分融化引起的海平面上升可能很容易超過一米或更多。實際上,如果整個南極融化,則可能 將海平面升高約3.5米。 較小的增長都會增加 低窪城市的洪水 包括奧克蘭,基督城和惠靈頓。談話

關於作者

詹姆斯·舒爾邁斯特(James Shulmeister),教授, 坎特伯雷大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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