لماذا زيادة تخزين الكربون في العصر الجليدي الصغير لا تبشر بالخير بالنسبة لنا؟

: By بيتر راينر ، جامعة ملبورن ؛ كاثي ترودينجر ، CSIRO ؛ ديفيد إثيريدج ، CSIRO ، وماورو روبينو ، جامعة نابولي الثانية

شكرا لزيارتكم InnerSelf.com، حيث هناك +20,000 مقالات تغير الحياة تروج لـ "مواقف جديدة وإمكانيات جديدة". جميع المقالات مترجمة إلى 30+ لغات. اشتراك لمجلة InnerSelf، التي تُنشر أسبوعيًا، وDaily Inspiration لماري تي راسل. مجلة InnerSelf تم نشره منذ عام 1985.

استراحة

لماذا زيادة تخزين الكربون في ليتل العصر الجليدي يفسد لنا

لم يكن الانخفاض في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال العصر الجليدي الصغير سبباً في قيام رواد العالم الجديد بتقليص مساحة من الزراعة الأمريكية الأصلية ، كما كان يعتقد سابقاً.

بدلا من ذلك ، لدينا تحليل جديد من السجل المناخي الموجود في قلوب الجليد في القطب الجنوبي يشير إلى أن انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ كانت المستويات خلال الفترة الباردة من 1500 إلى 1750 مدفوعة بزيادة صافي امتصاص الكربون بواسطة النباتات.

وهذا بدوره يشير إلى أنه إذا تفاعلت النباتات مع انخفاض درجات الحرارة عن طريق امتصاص المزيد من الكربون، فمن المرجح أن تتفاعل مع ارتفاع ثاني أكسيد الكربون الحالي؟ المستويات عن طريق إطلاق المزيد منه في الغلاف الجوي.

أجواء تاريخية

ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ كانت التركيزات مستقرة إلى حد ما منذ حوالي 2000 عام حتى بداية الثورة الصناعية، منذ أن بدأت في التواجد تسلق بشكل كبير. ومع ذلك ، على طول الطريق كانت هناك تحولات صغيرة نسبيا ، مثل تلك التي شوهدت خلال العصر الجليدي الصغير (LIA).

يدور ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي بين الغلاف الجوي والأرض والمحيطات. وعلى الأرض، يتم إزالته من الغلاف الجوي عن طريق عملية التمثيل الضوئي للنباتات، ثم يعود عندما تتحلل المواد النباتية. عادة ما تكون هذه العمليات متوازنة، ولكن التغيير في معدل إحدى هذه العمليات يمكن أن يؤدي إلى تحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ المستويات إلى توازن جديد.

إذا زاد التحلل مع ارتفاع درجة حرارته ، سيؤدي ذلك إلى إبطاء أو عكس اتجاه إعادة التوازن ، مما يترك المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المناخ وما إلى ذلك ، في ردود فعل إيجابية.

تقابلت وكالة الاستخبارات الوطنية مع بداية الاستعمار الأوروبي للعالم الجديد. الأمراض الأوروبية السكان المدمرة في الأمريكتين ، و نظرية واحدة ترى أن هذا أدى إلى انخفاض في الزراعة المحلية، مما أدى بدوره إلى نمو الغابات مرة أخرى وامتصاص كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون؟ من الغلاف الجوي. وقد تم اقتراح هذا كأول توقيع جيولوجي يمكن التعرف عليه للتأثير البشري على الكرة الأرضية، وبالتالي بداية عصر الأنثروبوسين.

ولكن هل كان هذا هو الحال بالفعل؟ لا تقترح دراستنا ذلك، لأنه على الرغم من أننا يمكن أن نكون متأكدين نسبيًا من تغير LIA في ثاني أكسيد الكربون؟ كانت المستويات بسبب الاختلافات في سلوك النباتات البرية، وتشير نتائجنا إلى أن التغيير كان استجابة لتغير المناخ، وليس للتغيرات التي يحركها الإنسان في الغطاء النباتي.

تبحث عن أدلة

كيف يمكننا أن نقول؟ نحن نعلم أن العملية شملت نباتات أرضية، لأن الغلاف الجوي أثناء LIA كان أقل في نسبة ثاني أكسيد الكربون؟ تحتوي على نظير الكربون 12 الذي تفضله نباتات التمثيل الضوئي.

ولكن كيف نعرف ما إذا كانت التغييرات ناجمة عن تغيرات في الغطاء النباتي، أو بسبب ردود الفعل المناخية. للإجابة على ذلك، نظرنا إلى غاز آخر، وهو كبريتيد الكربونيل (COS)، المحصور أيضًا في فقاعات الهواء مع ثاني أكسيد الكربون. يحتوي هذا الجزيء تقريبًا على نفس بنية ثاني أكسيد الكربون، باستثناء إحدى ذرات الأكسجين التي تم استبدالها بالكبريت.

وهذا قريب بما يكفي لخداع النباتات التي تتناوله أثناء عملية التمثيل الضوئي. ولكن على عكس ثاني أكسيد الكربون، لا يتم إطلاق COS عندما تتحلل المواد النباتية، لذا فإن زيادة عملية التمثيل الضوئي تؤدي إلى انخفاض في COS في الغلاف الجوي.

وهذا يعني أن فرضية "الأنتروبوسين المبكر" لها نتيجة قابلة للاختبار: كان ينبغي أن تؤدي إلى انخفاض ملحوظ في تركيزات COS داخل قلب الجليد. ومع ذلك ، عندما نظرنا إلى سجل الجليد الأساسي وجدنا أن هناك زيادة. هذا يشير إلى أن التمثيل الضوئي انخفض في الواقع خلال LIA ، بدلا من الزيادة كما نتوقع إذا كان الفرق بسبب إعادة نمو الغابات.

وهذا يعني أن الانخفاض في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ خلال LIA كان من المرجح أن يكون استجابة مباشرة لانخفاض درجات الحرارة. أدى المناخ البارد في LIA إلى تقليل عملية التمثيل الضوئي ولكنه أبطأ أيضًا تنفس النبات وتحلله، مما أدى إلى التأثير الصافي المتمثل في زيادة ثاني أكسيد الكربون؟ تم تناولها من قبل المحيط الحيوي للأرض خلال فترات البرودة.

ماذا عن المستقبل؟

والجانب الآخر من ذلك هو أن العكس قد يحدث عندما ترتفع درجات الحرارة، كما هو الحال الآن. هل من المرجح أن يعني ارتفاع درجات الحرارة المزيد من ثاني أكسيد الكربون؟ يتم إطلاقها من المحيط الحيوي الأرضي. وبينما تستمر النباتات في زيادة عملية التمثيل الضوئي مع ارتفاع درجة حرارة الأرض، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن تحلل النباتات سيزداد بشكل أكبر، مما يعني بقاء كمية أقل من الكربون في التربة.

وهذا أمر مثير للقلق ، لأننا كما نعلم ، فتح البشر الصنبور على مصدر جديد للكربون: الوقود الأحفوري الذي كان في السابق محجوبًا تحت الأرض. نحن نعيد بسرعة الكثير من هذا الكربون المخزن إلى الغلاف الجوي ، والأرض والمحيطات لا تزيل سوى نصف ما نضيفه.

يشير اكتشافنا إلى أن كل درجة زيادة في درجة الحرارة ستؤدي إلى زيادة حوالي 20 جزءًا في المليون من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. وهذا يقع تقريبًا في منتصف التوقعات من النماذج المناخية. وهذا يعني أنه إذا أردنا إبقاء ظاهرة الاحتباس الحراري في حدود 2؟ متوسط درجات الحرارة ما قبل الثورة الصناعية، وذلك تمشيا مع اتفاق المناخ باريس، علينا أن نأخذ في الاعتبار حلقة ردود الفعل الإيجابية هذه، مما يعني أنه كلما ارتفعت درجات الحرارة، زاد ثاني أكسيد الكربون الإضافي؟ سيتم إطلاق سراحه من المناظر الطبيعية في العالم.