لماذا زيادة تخزين الكربون في ليتل العصر الجليدي يفسد لنا

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 يشير السجل المناخي الموجود داخل القطب الجليدي في أنتاركتيكا إلى أن انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي خلال فترة البرد من 1500 إلى 1750 كان مدفوعًا بزيادة امتصاص الكربون من قبل النباتات.

وهذا بدوره يشير إلى أنه إذا كانت النباتات تتفاعل مع انخفاض درجات الحرارة عن طريق تناول المزيد من الكربون ، فمن المرجح أن تتفاعل مع مستويات CO₂ المرتفعة الحالية من خلال إطلاق المزيد منها في الغلاف الجوي.

أجواء تاريخية

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

يتنامى ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي بين الغلاف الجوي والأرض والمحيط. على اليابسة ، يتم إزالته من الغلاف الجوي عن طريق التمثيل الضوئي للنبات ويتم إرجاعه عندما تتحلل المواد النباتية. عادة ما تتوازن هذه العمليات ، لكن التغيير في معدل إحدى هذه العمليات يمكن أن يغير مستويات COI في الغلاف الجوي 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 أن هذا أدى إلى انخفاض في زراعة السكان الأصليين ، الأمر الذي أدى بدوره إلى نمو الغابات واستنزاف كميات كبيرة من CO₂ من الغلاف الجوي. وقد تم اقتراح ذلك كأول توقيع يمكن التعرف عليه جيولوجيًا للتأثير البشري على الكرة الأرضية ، وبالتالي بداية حقبة الأنثروبوسين.


الحصول على أحدث من InnerSelf


ولكن هل كان هذا هو الحال فعلا؟ لا تقترح دراستنا ذلك ، لأنه في حين أننا يمكن أن نكون متأكدين نسبياً من أن تغير LIA في مستويات CO₂ كان بسبب الاختلافات في سلوك النباتات الأرضية ، فإن نتائجنا تشير إلى أن التغيير كان استجابةً للمناخ المتغير ، وليس للتغيرات البشرية. في الغطاء النباتي.

تبحث عن أدلة

كيف يمكننا معرفة ذلك؟ نحن نعلم أن العملية تنطوي على النباتات الأرضية ، لأن الغلاف الجوي خلال LIA كان أقل في CO₂ يحتوي على نظير الكربون 12 ، الذي يفضله النباتات الضوئي.

ولكن كيف يمكننا معرفة ما إذا كانت التغييرات ناتجة عن التغيرات في الغطاء النباتي ، أو ردود الفعل المناخية. للإجابة على ذلك ، نظرنا إلى غاز آخر ، وهو كبريتيد الكاربونيل (COS) ، المحصور أيضًا في فقاعات الهواء مع ثاني أكسيد الكربون. يحتوي هذا الجزيء تقريبا على نفس البنية مثل CO₂ ، باستثناء واحد من ذرات الأكسجين يتم استبدالها بالكبريت.

هذا قريب بما فيه الكفاية لخداع النباتات ، التي تتناوله خلال عملية التمثيل الضوئي. ولكن على عكس CO₂ ، لا يتم تحرير COS عندما تتحلل المواد النباتية لذلك فإن زيادة 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 COI في الغلاف الجوي أثناء LIA كان أكثر احتمالاً أن يكون استجابة مباشرة لدرجات حرارة الغمس. وقد أدى المناخ البارد لـ LIA إلى تقليل التمثيل الضوئي ، ولكنه أدى أيضًا إلى إبطاء تنفس وتنحل النبات ، مع التأثير الصافي على أن الغلاف الحيوي للأرض قد أخذ كمية أكبر من CO₂ خلال فترات باردة.

ماذا عن المستقبل؟

الجانب الثاني من هذا هو أن العكس قد يحدث عندما ترتفع درجات الحرارة ، كما هي الآن. من المحتمل أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى زيادة إطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون من المحيط الحيوي الأرضي. في حين تستمر النباتات في زيادة عملية التمثيل الضوئي مع ارتفاع حرارة الأرض ، تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن التحلل النباتي سيزداد أكثر ، مما يعني بقاء الكربون أقل 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 زيادة في درجة الحرارة سوف ينتج عنها أجزاء 20 لكل مليون من ثاني أكسيد الكربون الإضافي في الغلاف الجوي. هذا حول منتصف التوقعات من النماذج المناخية. وهذا يعني أنه إذا أردنا الحفاظ على الاحترار العالمي في حدود 2 ℃ من متوسط ​​درجات الحرارة ما قبل الصناعية ، وذلك تمشيا مع اتفاق المناخ باريس، نحن بحاجة إلى عامل في حلقة التغذية الراجعة الإيجابية ، مما يعني أنه كلما ارتفعت درجات الحرارة ، سيتم إطلاق المزيد من CO₂ الإضافي من المناظر الطبيعية في العالم.

عن المؤلفين

بيتر رينر ، زميل بروفيسورال ، جامعة ملبورن

كاثي ترودينغر ، عالمة أبحاث أولية ، كوكب الارض

ديفيد إثيرريدج ، عالم أبحاث رئيسي ، كوكب الارض,

ماورو روبينو ، الجامعة الثانية في نابولي

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة

{amazonWS: searchindex = كتب، كلمات = 1465433643. maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = كتب، كلمات = 1250062187. maxresults = 1}
{amazonWS: searchindex = كتب، كلمات = 1451697392. maxresults = 1}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة