En ny studie visar att människor pumpar ut koldioxid i atmosfären i en takt som är nio till tio gånger högre än vad växthusgasen släpptes ut under en global uppvärmning för 56 miljoner år sedan som gjorde haven surare och drev några marina arter ut. Kredit:USGS.
De totala mänskliga koldioxidutsläppen kan matcha de från jordens senaste stora växthusuppvärmning på mindre än fem generationer, nya forskningsrön.
En ny studie visar att människor pumpar ut koldioxid i atmosfären i en takt som är nio till tio gånger högre än vad växthusgasen släpptes ut under Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM), en global uppvärmning som inträffade för ungefär 56 miljoner år sedan.
Resultaten tyder på att koldioxidutsläppen fortsätter att öka, den totala mängden koldioxid som injicerats i atmosfären sedan människor började förbränna fossila bränslen kan vara lika med den mängd som släpptes ut under PETM så snart som 2159.
"Du och jag kommer inte att vara här 2159, men det är bara ungefär fyra generationer bort, sa Philip Gingerich, en paleoklimatforskare vid University of Michigan och författare till den nya studien i AGU -tidskriften Paleoceanografi och paleoklimatologi . "När du börjar tänka på dina barn och dina barnbarn, och dina barnbarnsbarn, du är där. "
Forskare använder ofta PETM som ett riktmärke att jämföra moderna klimatförändringar mot. Men den nya studien visar att vi är på väg att nå detta riktmärke mycket snabbare än tidigare trott, eftersom takten i dagens uppvärmning vida överstiger alla klimathändelser som har hänt sedan dinosauriernas utrotning.
"Med tanke på ett business-as-usual-antagande för framtiden, de utsläppshastigheter som sker i dag är verkligen utan motstycke, även i samband med en händelse som PETM, sa Gabriel Bowen, en geofysiker vid University of Utah som inte var kopplad till den nya studien. "Vi har inte mycket i vägen för geologiska exempel att dra från för att förstå hur världen reagerar på den typen av störningar."
De exakta miljökonsekvenserna av PETM-liknande kolhalter är oklara, men de ökade temperaturerna kommer sannolikt att driva många arter till utrotning med de lyckliga som kan anpassa sig eller migrera, enligt Larisa DeSantis, en paleontolog vid Vanderbilt University som inte var kopplad till den nya studien. Dessutom, det kommer att ta tusentals år för klimatsystemet att svalna, Hon sa.
"Det är inte bara om 100 år från nu; det kommer att ta betydande perioder för den koldioxiden att ta sig tillbaka till jordskorpan, " DeSantis sa. "Det är inte en kortsiktig händelse. Vi förbinder oss verkligen till många tusen år av en varmare värld om vi inte vidtar åtgärder snabbt."
Studerar tidigare klimatförändringar
PETM var en global uppvärmningshändelse som inträffade för ungefär 56 miljoner år sedan. Forskare är osäkra på vad som orsakade det, men under evenemanget släpptes massiva mängder koldioxid ut i jordens atmosfär, snabbt stigande globala temperaturer med 5 till 8 grader Celsius (9 till 14 grader Fahrenheit). Genomsnittliga globala temperaturer under PETM nådde en topp på cirka 23 grader Celsius (73 grader Fahrenheit), cirka 7 grader Celsius (13 grader Fahrenheit) högre än dagens genomsnitt.
En modell för kolackumulering över tid som summan av koldioxidutsläpp, baserat på den stadiga ökningen av utsläpp och utsläppshastigheter sedan 1959. Röda cirklar är årliga ansamlingar fram till 2015. Om den senaste trenden i utsläpp fortsätter, vi kan förvänta oss att nå minimiuppskattningen för kolansamling i PETM-skala år 2159 och den maximala uppskattningen för kolansamling i PETM-skala år 2278. Kredit:AGU/Paleoceanography and Paleoklimatology/Gingerich 2019.
Forskare tror att under denna tid och den varma perioden som följde, polerna var isfria och i Arktis fanns palmer och krokodiler. Det är inte den hetaste jorden någonsin har varit, men PETM var den varmaste perioden sedan dinosauriernas utrotning för 66 miljoner år sedan.
Forskare kan inte fastställa exakt hur mycket kol som injicerades i atmosfären under PETM eller exakt hur länge händelsen varade. Men deras bästa uppskattningar säger mellan 3, 000 och 7, 000 gigaton kol ackumulerat under en period av 3, 000 till 20, 000 år, baserat på havssedimentkärnor som visar förändringar i karbonatmineraler som lagts ner under denna tid.
Den massiva kolutsläppen och temperaturökningen förändrade jordens klimat drastiskt, orsakar en stor utrotning av organismer i djuphavet som är en nyckellänk i det marina näringsnätet. Landdjur blev mindre och migrerade norrut till svalare klimat. Vissa grupper av moderna däggdjur, inklusive primater, dök upp för första gången strax efter PETM, men forskare är osäkra på om detta hände som ett direkt resultat av den snabba miljöförändringen.
Jämför dåtid med nutid
Klimatforskare använder PETM som en fallstudie för att förstå vilka miljöförändringar som kan hända under nuvarande mänskligt orsakade klimatförändringar och när dessa förändringar kan träda i kraft. Men de kan bara genomsnittliga koldioxidutsläppen under PETM under hela evenemanget - tusentals år. De vet inte hur dessa utsläppsnivåer var på årsbasis, så det är svårt att jämföra dem med takten i koldioxidutsläppen idag.
I den nya studien, Gingerich hittade ett sätt att matematiskt jämföra moderna koldioxidutsläpp med PETM-utsläpp på samma tidsskala. Resultaten visade att nuvarande kolutsläppshastigheter är nio till tio gånger högre än de under PETM.
"Till mig, det visade verkligen hur snabbt och hur stora konsekvenserna är av det kol vi producerar som folk, sa Gingerich.
Projicera nuvarande utsläpp in i framtiden, Gingerich fann att om utsläppen fortsätter att öka, vi kan stå inför en annan PETM-liknande händelse på färre än fem generationer. Det totala kol som ackumulerats i atmosfären kan träffa den lägsta uppskattningen av kol som ackumulerats under PETM-3, 000 gigaton - år 2159. Det skulle nå de högsta beräknade utsläppen - 7, 126 gigaton - år 2278, baserat på Gingerichs beräkningar. Människor har släppt ut ungefär 1, 500 gigaton kol från och med 2016.
"Det faktum att vi kunde nå en uppvärmning motsvarande PETM mycket snabbt, inom de närmaste hundra åren, är skrämmande, " sa DeSantis.
Resultaten tyder på att forskare kanske inte kan förutsäga de miljömässiga eller biologiska förändringar som kommer att hända under de kommande åren baserat på vad som hände under PETM eftersom dagens uppvärmning sker så mycket snabbare, enligt DeSantis. Det som gör förutsägelser svårare är att dagens klimat börjar från en svalare baslinje än PETM och de arter som lever på jorden är annorlunda än för 56 miljoner år sedan.
"Det är svårt att jämföra biotiska effekter eftersom världen under PETM var helt annorlunda, " sa DeSantis. "Vi lever i en helt annan värld idag, med olika grupper av djur, med människor som den dominerande arten ... men vi vet att det finns många negativa konsekvenser av dramatisk uppvärmning på ett stort antal arter, inklusive vår egen."
