Dagens takt av atmosfärisk koldioxidökning är 10 gånger snabbare än vid någon annan punkt under de senaste 50 000 åren, har forskare funnit genom en detaljerad kemisk analys av forntida Antarktis is.
Resultaten, publicerade i Proceedings of the National Academy of Sciences, ge viktig ny förståelse för plötsliga klimatförändringsperioder i jordens förflutna och erbjuda ny insikt om de potentiella effekterna av klimatförändringar idag.
"Att studera det förflutna lär oss hur idag är annorlunda. Hastigheten av CO2 förändring i dag är verkligen aldrig tidigare skådad", säger Kathleen Wendt, biträdande professor vid Oregon State University College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences och studiens huvudförfattare.
"Vår forskning identifierade de snabbaste nivåerna av tidigare naturliga CO2 En ökning som någonsin observerats, och den takt som inträffar idag, till stor del driven av mänskliga utsläpp, är 10 gånger högre."
Koldioxid, eller CO2 , är en växthusgas som förekommer naturligt i atmosfären. När koldioxid kommer ut i atmosfären bidrar den till uppvärmningen av klimatet på grund av växthuseffekten. Tidigare har nivåerna fluktuerat på grund av istidscykler och andra naturliga orsaker, men i dag stiger de på grund av mänskliga utsläpp.
Is som byggts upp i Antarktis under hundratusentals år inkluderar uråldriga atmosfäriska gaser fångade i luftbubblor. Forskare använder prover av den isen, insamlade genom att borra kärnor på upp till 3,2 kilometer djupa, för att analysera spårkemikalierna och bygga upp rekord av tidigare klimat.
Tidigare forskning visade att det under den senaste istiden, som slutade för cirka 10 000 år sedan, fanns flera perioder där koldioxidhalterna såg ut att hoppa mycket högre än genomsnittet. Men dessa mätningar var inte tillräckligt detaljerade för att avslöja hela karaktären av de snabba förändringarna, vilket begränsar forskarnas förmåga att förstå vad som hände, sa Wendt.
"Du skulle förmodligen inte förvänta dig att se det där under den senaste istidens död," sa hon. "Men vårt intresse väcktes, och vi ville gå tillbaka till dessa perioder och göra mer detaljerade mätningar för att ta reda på vad som hände."
Med hjälp av prover från iskärnan i West Antarctic Ice Sheet Divide undersökte Wendt och kollegor vad som hände under dessa perioder. De identifierade ett mönster som visade att dessa hopp i koldioxid inträffade tillsammans med nordatlantiska köldintervall som kallas Heinrich-händelser som är förknippade med plötsliga klimatförändringar runt om i världen.
"Dessa Heinrich-händelser är verkligen anmärkningsvärda", säger Christo Buizert, docent vid College of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences och medförfattare till studien. "Vi tror att de orsakas av en dramatisk kollaps av det nordamerikanska inlandsisen. Detta sätter igång en kedjereaktion som involverar förändringar i de tropiska monsunerna, västliga vindar på södra halvklotet och dessa stora rapar av CO2 kommer upp ur haven."
Under den största av de naturliga ökningarna ökade koldioxiden med cirka 14 miljondelar på 55 år. Hoppen inträffade ungefär en gång vart 7000:e år eller så. Med dagens takt tar den ökningen bara 5 till 6 år.
Bevis tyder på att under tidigare perioder av naturlig koldioxidhöjning har de västliga vindarna som spelar en viktig roll i cirkulationen av djuphavet också förstärkts, vilket ledde till ett snabbt utsläpp av CO2 från södra oceanen.
Annan forskning har föreslagit att dessa västländer kommer att förstärkas under nästa århundrade på grund av klimatförändringar. De nya rönen tyder på att om det inträffar kommer det att minska södra oceanens förmåga att absorbera koldioxid som genereras av människor, konstaterade forskarna.
"Vi förlitar oss på att södra oceanen tar upp en del av koldioxiden vi släpper ut, men snabbt ökande sydliga vindar försvagar dess förmåga att göra det," sa Wendt.
Mer information: Kathleen A. Wendt et al, Southern Ocean driver multidecadal atmosfärisk CO2 stiga under Heinrich Stadials, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2319652121
Journalinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences
Tillhandahålls av Oregon State University
