På flera punkter i vår planets historia, ökande mängder koldioxid i atmosfären har orsakat extrem global uppvärmning, får majoriteten av arterna på jorden att dö ut.

Förr, dessa händelser utlöstes av ett enormt vulkanutbrott eller asteroidnedslag. Nu, Jorden är på väg mot en annan massutrotning – och mänsklig aktivitet är skyldig.

Jag är en jord- och paleo-klimatforskare och har forskat på sambandet mellan asteroidnedslag, vulkanism, klimatförändringar och massutrotning av arter.

Min forskning tyder på att den nuvarande tillväxttakten av koldioxidutsläpp är snabbare än de som utlöste två tidigare massutrotningar, inklusive händelsen som utplånade dinosaurierna.

Världens blick kan vara fokuserad på COVID-19 just nu. Men riskerna för naturen från mänskligt skapad global uppvärmning – och nödvändigheten att agera – är fortfarande tydliga.

Tidigare massutrotningar

Många arter kan anpassa sig till långsamma, eller till och med måttlig, miljöförändringar. Men jordens historia visar att extrema förändringar i klimatet kan få många arter att dö ut.

Till exempel, för cirka 66 miljoner år sedan träffade en asteroid jorden. De efterföljande krossade stenarna och utbredda bränderna släppte ut enorma mängder koldioxid över cirka 10, 000 år. Globala temperaturer steg i höjden, havsnivåerna steg och haven blev sura. Cirka 80 % av arterna, inklusive dinosaurierna, utplånades.

Och för ungefär 55 miljoner år sedan, globala temperaturer steg igen, över 100, 000 år eller så. Orsaken till denna händelse, känd som paleocen-eocen termiska maximum, är inte helt klart. En teori, känd som "metan burp"-hypotesen, hävdar att ett massivt vulkanutbrott utlöste plötsligt utsläpp av metan från havssediment, göra haven surare och döda många arter.

Så är livet på jorden nu på väg mot samma öde?

Jämför växthusgasnivåer

Innan industritiden började i slutet av 1700-talet, koldioxiden i atmosfären låg på cirka 300 ppm. Det betyder att för varje miljon gasmolekyler i atmosfären, 300 var koldioxid.

I februari i år, atmosfärisk koldioxid nådde 414,1 delar per miljon. Total växthusgasnivå - koldioxid, metan och dikväveoxid kombinerat – nådde nästan 500 ppm koldioxidekvivalenter

Koldioxid strömmar nu ut i atmosfären med en hastighet av två till tre miljondelar varje år.

Använda kolregistreringar lagrade i fossiler och organiskt material, Jag har bestämt att nuvarande koldioxidutsläpp utgör en extrem händelse i jordens nedtecknade historia.

Min forskning har visat att de årliga koldioxidutsläppen nu är snabbare än efter både asteroidnedslaget som utrotade dinosaurierna (cirka 0,18 delar per miljon CO2) ₂ per år), och det termiska maximumet för 55 miljoner år sedan (cirka 0,11 delar per miljon CO ₂ per år).

Nästa massutrotning har börjat

De nuvarande atmosfäriska koncentrationerna av koldioxid är ännu inte på de nivåer som sågs för 55 miljoner och 65 miljoner år sedan. Men det massiva inflödet av koldioxid gör att klimatet förändras snabbare än många växt- och djurarter kan anpassa sig.

En stor FN-rapport som släpptes förra året varnade för att omkring en miljon djur- och växtarter hotades av utrotning. Klimatförändringar listades som en av fem nyckelfaktorer.

Rapporten sa att fördelningen av 47 % av landbaserade flyglösa däggdjur, och nästan 25 % av hotade fåglar, kan redan ha påverkats negativt av klimatförändringarna.

Många forskare fruktar att klimatsystemet närmar sig en tipping point - en tröskel över vilken snabba och oåterkalleliga förändringar kommer att inträffa. Detta kommer att skapa en kaskad av förödande effekter.

Det finns redan tecken på att tipppunkter har nåtts. Till exempel, stigande arktiska temperaturer har lett till stor issmältning, och försvagade den arktiska jetströmmen – ett kraftfullt band av västliga vindar.

Detta gör att varm luft som rör sig norrut kan passera polgränsen, och kalla fronter som kommer från polerna för att tränga in söderut in i Sibirien, Europa och Kanada.

En förändring av klimatzonerna får också tropikerna att expandera och migrera mot polerna, med en hastighet av cirka 56 till 111 kilometer per decennium. Spåren av tropiska och extratropiska cykloner förskjuts också mot polerna. Australien är mycket sårbart för denna förändring.

Okänd framtida klimatterritorium

Forskning som släpptes 2016 visade precis vilken enorm inverkan människor har på planeten. Det sa att medan jorden naturligt kan ha gått in i nästa istid om cirka 20, 000 år, den uppvärmning som produceras av koldioxid skulle resultera i en period av supertropiska förhållanden, skjuta upp nästa istid till cirka 50, 000 år från nu.

Under denna period, kaotiska högenergistormförhållanden skulle råda över stora delar av jorden. Min forskning tyder på att människor sannolikt överlever bäst i subpolära områden och skyddade bergsdalar, där svalare förhållanden skulle tillåta flora och fauna att bestå.

Jordens nästa massutrotning kan undvikas – om koldioxidutsläppen minskas dramatiskt och vi utvecklar och använder teknik för att avlägsna koldioxid från atmosfären. Men på den nuvarande banan, mänsklig aktivitet hotar att göra stora delar av jorden obeboelig – en planetarisk tragedi som vi själva skapat.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.