شترستوك

شهدت الأرض عدة مستويات من مستويات ثاني أكسيد الكربون المرتفعة في الغلاف الجوي وارتفاع درجات الحرارة على مدى عدة ملايين من السنين الماضية. هل يمكنك تفسير سبب هذه الفترات ، بالنظر إلى عدم وجود حرق للوقود الأحفوري أو مصادر أخرى لإطلاق ثاني أكسيد الكربون من صنع الإنسان خلال تلك الأوقات؟

إن حرق الوقود الأحفوري أو الغطاء النباتي هو إحدى الطرق لوضع ثاني أكسيد الكربون في الهواء - وهو شيء أصبحنا جيدًا جدًا فيه. البشر يولدون ما يقرب من 40 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام ، في الغالب عن طريق حرق الوقود الأحفوري.

يبقى ثاني أكسيد الكربون في الهواء لقرون إلى آلاف السنين ويتراكم بمرور الوقت. منذ أن بدأنا الاستخدام المنهجي للفحم والنفط في الوقود ، منذ حوالي 300 عام ، ارتفعت كمية ثاني أكسيد الكربون في الهواء بمقدار النصف تقريبًا.

نوا

بصرف النظر عن الانبعاثات التي نضيفها ، فإن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الهواء ترتفع وتنخفض كجزء من الطبيعي دورة الكربون، مدفوعًا بالتبادل بين الهواء والمحيطات والغلاف الحيوي (الحياة على الأرض) ، وفي نهاية المطاف من خلال العمليات الجيولوجية.

التغيرات الطبيعية في ثاني أكسيد الكربون

في كل عام ، ترتفع تركيزات ثاني أكسيد الكربون وتنخفض قليلاً مع نمو النباتات في الربيع والصيف وتموت في الخريف والشتاء. توقيت هذا الارتفاع والانخفاض الموسمي ترتبط بمواسم نصف الكرة الشمالي ، حيث توجد معظم سطح الأرض على الأرض.

تلعب المحيطات أيضًا دورًا نشطًا في دورة الكربون ، مما يساهم في الاختلافات على مدى بضعة أشهر لإبطاء التحولات على مر القرون. تستهلك مياه المحيطات ثاني أكسيد الكربون في التبادل مباشرة بين الهواء ومياه البحر. تستخدم النباتات البحرية الصغيرة ثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي والعديد من الكائنات البحرية المجهرية تستخدم مركبات الكربون لصنع الأصداف. عندما تموت هذه الكائنات الحية الدقيقة البحرية وتغرق في قاع البحر ، فإنها تأخذ الكربون معها.

مجتمعة ، تمتص المحيط الحيوي (النظم البيئية على الأرض وفي التربة) والمحيطات نصف كل ثاني أكسيد الكربون المنبعث من الإنسان، وهذا يبطئ معدل تغير المناخ. ولكن مع استمرار تغير المناخ وتسخن المحيطات أكثر ، ليس من الواضح ما إذا كان المحيط الحيوي والمحيطات سيستمرون في امتصاص هذا الجزء الكبير من انبعاثاتنا. مع ارتفاع درجة حرارة المياه ، تصبح أقل قدرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون ، ومع تغير المناخ ، تصبح العديد من النظم البيئية مجهدة وأقل قدرة على التمثيل الضوئي لثاني أكسيد الكربون.

تاريخ مناخ الأرض العميق

على نطاقات زمنية تتراوح بين مئات الآلاف وملايين السنين ، اختلفت تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الهواء بشكل كبير ، وكذلك المناخ العالمي.

هذه دورة الكربون طويلة المدى ينطوي على تكوين وتحلل سطح الأرض نفسه: نشاط الصفائح التكتونية ، وتكوين سلاسل الجبال وتجويةها ، والنشاط البركاني المطول ، وظهور قاع البحر الجديد في أعطال وسط المحيط النشطة.

معظم الكربون المخزن في قشرة الأرض يكون في شكل حجر كلسي ، تم إنشاؤه من قذائف الكربون القائمة على الكائنات الحية البحرية التي غرقت في قاع المحيط منذ ملايين السنين.

يضاف ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء عندما تنفجر البراكين ، ويتم أخراجه من الهواء مع تآكل الصخور وسلاسل الجبال وتآكلها. تستغرق هذه العمليات عادةً ملايين السنين لإضافة أو طرح ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

في الوقت الحاضر ، تضيف البراكين القليل من ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء حولها 1٪ مما يساهم به النشاط البشري حاليا. ولكن كانت هناك أوقات في الماضي حيث كان النشاط البركاني أكبر بكثير وأخرج كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الهواء.

أحد الأمثلة منذ حوالي 250 مليون سنة ، عندما رفع النشاط البركاني المطول مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بشكل كبير. كانت هذه الانفجارات البركانية على نطاق واسع - استمرت لحوالي مليوني سنة و مما تسبب في الانقراض الجماعي.

في الماضي الجيولوجي الأحدث ، على مدى الخمسين مليون سنة الماضية ، انخفضت مستويات ثاني أكسيد الكربون تدريجيًا بشكل عام وكان المناخ يبرد ، مع بعض الارتفاعات والانخفاضات. بمجرد أن أصبحت تركيزات ثاني أكسيد الكربون منخفضة بما يكفي (حوالي 50 جزء في المليون) قبل مليوني وثلاثة ملايين سنة مضت ، بدأت دورة العصر الجليدي الحالية ، ولكن الاحترار الذي تسببه انبعاثاتنا أكبر من اتجاه التبريد الطبيعي.

في حين أن مناخ الأرض قد تغير بشكل كبير في الماضي ، فقد حدث على نطاق زمني جيولوجي. يمثل الكربون الموجود في الزيت والفحم الذي نحرقه ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه النباتات منذ مئات الملايين من السنين ثم ترسب من خلال العمليات الجيولوجية على مدى آلاف السنين. لقد أحرقنا نسبة كبيرة خلال بضعة قرون.

إذا استمرت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البشرية في الزيادة خلال هذا القرن ، فقد نصل إلى مستويات لم ير لعشرات الملايين من السنين، عندما كان للأرض مناخ أكثر دفئًا مع ارتفاع مستويات سطح البحر وعدم وجود طبقات من الجليد.

نبذة عن الكاتب

جيمس رينويك ، أستاذ الجغرافيا الفيزيائية (علم المناخ) ، تي هيرينجا واكا - جامعة فيكتوريا في ويلينغتون

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته

جوزيف روم
التمهيدي الأساسي على ما سيكون موضوع تعريف عصرنا ، تغير المناخ: ما يحتاج الجميع إلى معرفته هي نظرة عامة واضحة على العلوم والصراعات والآثار المترتبة على كوكبنا الدافئ. من جوزيف روم ، كبير مستشاري العلوم في ناشيونال جيوغرافيك سنوات من العيش تحت الخطر سلسلة واحدة من "الناس 100 الذين يغيرون أمريكا" في رولينج ستون تغير المناخ يقدم إجابات سهلة الاستخدام وصارمة من الناحية العلمية على أصعب الأسئلة (وأكثرها تسييسًا) المحيطة بما اعتبره عالم المناخ لوني تومبسون "خطرًا واضحًا وحاضرًا على الحضارة". متاح في أمازون

تغير المناخ: علم الاحترار العالمي ومستقبل طاقتنا الطبعة الثانية

بقلم جيسون سميردون
هذه الطبعة الثانية من تغير المناخ هو دليل يمكن الوصول إليها وشاملة للعلوم وراء الاحتباس الحراري. يتضح بشكل رائع ، يتم توجيه النص نحو الطلاب في مجموعة متنوعة من المستويات. يقدم كل من إدموند ماثيز وجايسون سميردون مقدمة واسعة ومفيدة للعلم الذي يقوم عليه فهمنا لنظام المناخ وتأثيرات النشاط البشري على ارتفاع حرارة كوكبنا. يصف ماثيز وسميردون الأدوار التي يقوم بها الغلاف الجوي والمحيطات. لعب في مناخنا ، وإدخال مفهوم توازن الإشعاع ، وشرح التغيرات المناخية التي حدثت في الماضي. كما أنها توضح بالتفصيل الأنشطة البشرية التي تؤثر على المناخ ، مثل انبعاثات غازات الدفيئة والهباء الجوي وإزالة الغابات ، وكذلك آثار الظواهر الطبيعية.  متاح في أمازون

علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية

بقلم بلير لي ، ألينا باخمان
يستخدم علم تغير المناخ: دورة تدريبية عملية النص و 18 نشاطًا عمليًا لشرح وتعليم علم الاحترار العالمي وتغير المناخ ، وكيف يتحمل البشر المسؤولية ، وما الذي يمكن فعله لإبطاء أو إيقاف معدل الاحترار العالمي وتغير المناخ. هذا الكتاب هو دليل كامل وشامل لموضوع بيئي أساسي. تشمل الموضوعات التي يتناولها هذا الكتاب ما يلي: كيف تنقل الجزيئات الطاقة من الشمس لتسخين الغلاف الجوي ، وغازات الدفيئة ، وتأثير الاحتباس الحراري ، والاحتباس الحراري ، والثورة الصناعية ، ورد فعل الاحتراق ، وحلقات التغذية الراجعة ، والعلاقة بين الطقس والمناخ ، وتغير المناخ ، أحواض الكربون ، الانقراض ، بصمة الكربون ، إعادة التدوير ، والطاقة البديلة. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.