“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

最近的研究表明，目前大气中二氧化碳的增加速度是前所未有的，比过去五万年任何时期都要快十倍，这突显了对全球气候动态和南大洋未来吸收二氧化碳的能力的重大影响。

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。