Iskärnor är ett fönster in i de senaste hundratusentals åren. Kredit:NASA Goddard Space Flight Center/Ludovic Brucker
Det finns de som säger att klimatet alltid har förändrats, och att koldioxidhalterna alltid har fluktuerat. Det är sant. Men det är också sant att sedan den industriella revolutionen, CO₂-nivåerna i atmosfären har klättrat till nivåer som saknar motstycke under hundratals årtusenden.
Så här är en kort video vi gjorde, att sätta de senaste klimatförändringarna och koldioxidutsläppen i sammanhanget med de senaste 800, 000 år.
Temperatur-CO₂-anslutningen
Jorden har en naturlig växthuseffekt, och det är verkligen viktigt. Utan det, medeltemperaturen på planetens yta skulle vara cirka -18℃ och mänskligt liv skulle inte existera. Koldioxid (CO₂) är en av de gaser i vår atmosfär som fångar värme och gör planeten beboelig.
Vi har känt till växthuseffekten i över ett sekel. För cirka 150 år sedan, en fysiker vid namn John Tyndall använde laboratorieexperiment för att demonstrera växthusegenskaperna hos CO₂-gas. Sedan, i slutet av 1800-talet, den svenska kemisten Svante Arrhenius beräknade först växthuseffekten av CO₂ i vår atmosfär och kopplade den till tidigare istider på vår planet.
Moderna vetenskapsmän och ingenjörer har utforskat dessa länkar i intrikata detaljer under de senaste decennierna, genom att borra i de inlandsisar som täcker Antarktis och Grönland. Tusentals år av snö har komprimerats till tjocka isplattor. De resulterande iskärnorna kan vara mer än 3 km långa och sträcka sig svindlande 800 bakåt, 000 år.
Forskare använder kemin hos vattenmolekylerna i islagren för att se hur temperaturen har varierat genom årtusenden. Dessa islager fångar också små bubblor från den antika atmosfären, så att vi kan mäta förhistoriska CO₂-nivåer direkt.
Temperatur och CO₂
Iskärnorna avslöjar ett otroligt nära samband mellan temperatur och växthusgasnivåer genom istidens cykler, bevisar därmed de begrepp som Arrhenius lade fram för mer än ett sekel sedan.
Under tidigare varma perioder, det var inte en CO₂-spik som startade uppvärmningen, men små och förutsägbara vinglar i jordens rotation och bana runt solen. CO₂ spelade en stor roll som en naturlig förstärkare av de små klimatförändringarna som initierades av dessa wobblingar. När planeten började svalna, mer CO₂ löst i haven, minskar växthuseffekten och orsakar mer nedkylning. Liknande, CO₂ släpptes ut från haven till atmosfären när planeten värmdes upp, kör ytterligare uppvärmning.
Men saker och ting är väldigt annorlunda den här gången. Människor är ansvariga för att tillföra enorma mängder extra CO₂ till atmosfären – och det snabbt.
Temperaturförändringarna i Antarktis under istiderna var mycket lika de globalt genomsnittliga temperaturerna, förutom att istidens temperaturförändringar över Antarktis var ungefär dubbelt så höga som det globala genomsnittet. Forskare kallar detta polär amplifiering (data från Parrenin et al. 2013; Snyder et al. 2016; Bereiter et al. 2015). Kredit:Ben Henley och Nerilie Abram
Hastigheten med vilken CO₂ stiger har ingen jämförelse i det förflutna. De snabbaste naturliga förskjutningarna från istider såg CO₂-nivåerna öka med cirka 35 miljondelar (ppm) på 1, 000 år. Det kan vara svårt att tro, men människor har släppt ut motsvarande mängd under bara de senaste 17 åren.
Före den industriella revolutionen, den naturliga nivån av atmosfärisk CO₂ under varma mellanistider var cirka 280 ppm. De kalla istiderna, som fick kilometertjocka inlandsisar att byggas upp över stora delar av Nordamerika och Eurasien, hade CO₂-nivåer på omkring 180 ppm.
Förbränning av fossila bränslen, som kol, olja och gas, tar gammalt kol som var låst i jorden och för in det i atmosfären som CO₂. Sedan den industriella revolutionen har människor bränt en enorm mängd fossilt bränsle, får atmosfärisk CO₂ och andra växthusgaser att skjuta i höjden.
I mitten av 2017, Atmosfärisk CO₂ ligger nu på 409 ppm. Detta är helt utan motstycke under de senaste 800, 000 år.
Den massiva explosionen av CO₂ gör att klimatet värms upp snabbt. Den senaste IPCC-rapporten drog slutsatsen att vi i slutet av detta århundrade kommer att nå mer än 4 ℃ över förindustriella nivåer (1850-99) om vi fortsätter på en väg med höga utsläpp.
Hur snabbt stiger CO₂-nivåerna? Kredit:Ben Henley och Nerilie Abram
Om vi arbetar mot målen i Parisavtalet, genom att snabbt minska våra CO₂-utsläpp och utveckla ny teknik för att avlägsna överskott av CO₂ från atmosfären, då har vi en chans att begränsa uppvärmningen till runt 2℃.
Den grundläggande vetenskapen är mycket väl förstådd. Bevisen för att klimatförändringar sker är rikliga och tydliga. Det svåra är:vad gör vi härnäst? Mer än någonsin, vi behöver starka, kooperativt och ansvarsfullt ledarskap från politiker i alla nationer. Först då kommer vi att undvika de värsta klimatförändringarna och anpassa oss till de effekter vi inte kan stoppa.
Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.