“史无前例”——二氧化碳上升速度比有记录的历史上任何时候都要快十倍

研究人员对古代南极冰层进行了详细的化学分析，发现目前大气中二氧化碳的增加速度比过去 5 万年中的任何时候都要快十倍。

结果，刚刚发表在 美国国家科学院院刊，提供了对地球过去气候突变时期的重要新认识，并提供了对当今气候变化潜在影响的新见解。

“研究过去告诉我们今天的二氧化碳排放率有多么不同₂ “今天的变化确实是前所未有的，”俄勒冈州立大学地球、海洋和大气科学学院助理教授、该研究的主要作者凯瑟琳·温特说。

“我们的研究发现，自然二氧化碳的上升速度是过去有记录以来最快的，而今天的上升速度主要由人类排放推动，是原来的十倍。”

二氧化碳（CO2）是大气中自然产生的温室气体。 当二氧化碳进入大气时，会导致全球变暖导致气候变暖。 过去，由于冰河时代周期和其他自然原因，水含量有所波动，但如今，由于人类排放，水含量正在上升。

南极洲的冰芯分析

数十万年在南极积累的冰包括被困在气泡中的古代大气气体。 科学家利用通过钻探 2 英里（3.2 公里）深的岩芯收集的冰样本来分析痕量化学物质并建立过去气候的记录。 美国国家科学基金会支持该研究中使用的冰芯钻探和化学分析。

先前的研究表明，在大约一万年前结束的最后一个冰河时期，有几个时期二氧化碳水平似乎远高于平均水平。 温特表示，这些测量结果不够详细，无法揭示快速变化的全部性质，限制了科学家了解正在发生的事情的能力。

南极冰芯的切片。 研究人员研究古代冰层中的化学物质，以了解过去的气候。 图片来源：Katherine Stelling，俄勒冈州立大学

“你可能不会想到在上一个冰河时代结束时会看到这种情况，”她说。 “但我们的兴趣被激起了，我们想回到那些时期并进行更详细的测量，看看发生了什么。”

温特和他的同事利用分隔西南极冰盖的冰芯样本，调查了这些时期发生的情况。 他们发现了一种模式，表明二氧化碳的增加与北大西洋的寒流同时发生，即海因里希事件，这与世界各地的气候突变有关。

“这些海因里希事件确实非常了不起，”地球、海洋和大气科学学院副教授、该研究的合著者克里斯托·博塞特 (Christo Boisert) 说。 “我们认为这是由北美冰盖急剧崩塌引起的连锁反应，涉及热带季风的变化、南半球的西风以及二氧化碳的大量喷出。”₂ 从海洋里出来。”

比较二氧化碳的自然增加和当前增加

在最大的自然增量期间，二氧化碳在 55 年间增加了约百万分之 14。 这种跳跃大约每 7000 年发生一次。 按照今天的速度，增加的规模只需要 5 到 6 年的时间。

有证据表明，在过去二氧化碳自然上升时期，在深海环流中发挥重要作用的西风也在增强，导致南大洋二氧化碳迅速释放。

其他研究表明，由于气候变化，这些西风将在下个世纪加强。 研究人员指出，新发现表明，如果发生这种情况，南大洋吸收人类产生的二氧化碳的能力将会降低。

温特说：“我们依靠南大洋吸收我们释放的部分二氧化碳，但迅速增强的南风正在削弱其吸收能力。”

参考文献：“几十年来，南大洋一直在将二氧化碳排入大气中₂ 《通过海因里希·斯塔迪亚莱斯崛起》凯瑟琳·A. 温特、克里斯托夫·尼尔帕斯-阿尔斯、凯尔·尼兹戈达、大卫·努恩、迈克尔·卡尔克、劳里·梅因维尔、朱莉娅·戈特沙克、詹姆斯·W·B·雷、约亨·施密特、休伯特·费舍尔、托马斯·F·斯托克、胡安·穆利亚、大卫·费雷拉、肖恩·A· Marcotte、Edward Brook 和 Christo Boisert，2024 年 5 月 13 日， 美国国家科学院院刊。
DOI：10.1073/pnas.2319652121

其他合著者包括俄勒冈州立大学的 Ed Brock、Kyle Niezgoda 和 Michael Kalk； 克里斯托夫·尼尔巴斯-阿勒斯 伯尔尼大学 瑞士和英国国家物理实验室； 伯尔尼大学的 Thomas Stocker、Jochen Schmidt 和 Hubertus Fischer； 澳大利亚新南威尔士大学的 Laurie Mainville； James Rae，来自英国圣安德鲁斯大学； 胡安·穆利亚（Juan Muglia），来自阿根廷； 英国雷丁大学的大卫·费雷拉和威斯康星大学麦迪逊分校的肖恩·马科特。

该研究由美国国家科学基金会资助。