การลดลงของระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศในช่วงยุคน้ำแข็งน้อยนั้นไม่ได้เกิดจากผู้บุกเบิกโลกใหม่ตัดทลายผ่านการเกษตรของชาวอเมริกันพื้นเมืองตามที่เคยคิดไว้

ของเราแทน การวิเคราะห์ใหม่ ของบันทึกสภาพภูมิอากาศที่มีอยู่ในแกนน้ำแข็งแอนตาร์กติกแสดงให้เห็นว่าการลดลงในชั้นบรรยากาศ CO? ระดับในช่วงเย็นระหว่างปี 1500 ถึง 1750 ได้รับแรงหนุนจากการดูดซึมคาร์บอนสุทธิที่เพิ่มขึ้นโดยพืช

สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าหากพืชตอบสนองต่ออุณหภูมิที่ลดลงโดยรับคาร์บอนมากขึ้น พวกเขามีแนวโน้มที่จะตอบสนองต่อ CO ที่เพิ่มขึ้นในปัจจุบันหรือไม่ ระดับโดยการปล่อยมันออกสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น

บรรยากาศทางประวัติศาสตร์

บรรยากาศ CO? ความเข้มข้นค่อนข้างคงที่ตั้งแต่ประมาณ 2000 ปีที่แล้วจนกระทั่งเริ่มการปฏิวัติอุตสาหกรรมตั้งแต่เมื่อเริ่มมี ปีนขึ้นไปอย่างมาก. อย่างไรก็ตามระหว่างทางมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเช่นที่เห็นในช่วง Little Ice Age (LIA)

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หมุนเวียนตามธรรมชาติระหว่างชั้นบรรยากาศ ผืนดิน และมหาสมุทร บนบก มันถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช และกลับมาอีกครั้งเมื่อวัสดุจากพืชสลายตัว โดยปกติกระบวนการเหล่านี้จะสมดุล แต่การเปลี่ยนแปลงในอัตราของกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยน CO ในชั้นบรรยากาศได้ ไปสู่ความสมดุลใหม่

หากการสลายตัวเพิ่มขึ้นในขณะที่อุ่นสิ่งนี้จะทำให้ช้าลงหรือกลับสู่การปรับสมดุลการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศให้มากขึ้นทำให้สภาพภูมิอากาศยังคงร้อนขึ้นเรื่อย ๆ

LIA สอดคล้องกับจุดเริ่มต้นของการล่าอาณานิคมของยุโรปในโลกใหม่ โรคในยุโรปทำลายประชากรในอเมริกาและ ทฤษฎีหนึ่ง ถือได้ว่าสิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของการเกษตรกรรมพื้นเมือง ซึ่งจะทำให้ป่าไม้เติบโตกลับคืนมาและรับ CO2 ในปริมาณมาก จากบรรยากาศ สิ่งนี้ได้รับการเสนอแนะว่าเป็นสัญญาณแรกที่สามารถจดจำได้ทางธรณีวิทยาของผลกระทบของมนุษย์ที่มีต่อโลก และจึงเป็นจุดเริ่มต้นของยุคแอนโทรโปซีน

แต่นี่เป็นกรณีนี้จริงหรือ? การศึกษาของเราแนะนำว่าไม่ เพราะแม้ว่าเราจะค่อนข้างแน่ใจว่าการเปลี่ยนแปลงของ LIA ใน CO เป็นอย่างไร ระดับนี้เกิดจากความแตกต่างในพฤติกรรมของพืชบก ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเป็นการตอบสนองต่อสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง ไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงที่มนุษย์ขับเคลื่อนในพื้นที่ปกคลุมพืชพรรณ

กำลังมองหาเบาะแส

เราจะบอกได้อย่างไร? เรารู้ว่ากระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับพืชบนบก เนื่องจากบรรยากาศในช่วง LIA มี CO ต่ำกว่าด้วยซ้ำ ประกอบด้วยไอโซโทปคาร์บอน-12 ซึ่งเป็นที่ต้องการของพืชสังเคราะห์แสง

แต่เราจะรู้ได้อย่างไรว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณหรือผลตอบรับของสภาพอากาศ เพื่อตอบว่าเราพิจารณาก๊าซอีกชนิดหนึ่ง คาร์บอนิลซัลไฟด์ (COS) ซึ่งติดอยู่ในฟองอากาศพร้อมกับคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย โมเลกุลนี้มีโครงสร้างเกือบจะเหมือนกับ CO? ยกเว้นอะตอมออกซิเจนตัวหนึ่งจะถูกแทนที่ด้วยกำมะถัน

ซึ่งใกล้พอที่จะหลอกลวงพืชซึ่งจะดูดซับมันไว้ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ต่างจาก CO? ตรงที่ COS จะไม่ถูกปล่อยออกมาเมื่อวัสดุพืชสลายตัว ดังนั้นการสังเคราะห์ด้วยแสงที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ COS ในชั้นบรรยากาศลดลง

ซึ่งหมายความว่าสมมติฐาน“ ต้น Anthropocene” มีผลลัพธ์ที่ทดสอบได้: ควรนำไปสู่การลดความเข้มข้นของ COS ที่สังเกตได้ภายในแกนกลางน้ำแข็ง อย่างไรก็ตามเมื่อเราดูบันทึกแกนน้ำแข็งเราพบว่ามีการเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลงจริง ๆ ในช่วง LIA แทนที่จะเพิ่มขึ้นตามที่เราคาดหวังหากความแตกต่างเกิดจากการปลูกป่า

ซึ่งหมายความว่าการลดลงของ CO ในชั้นบรรยากาศ? ในช่วง LIA มีแนวโน้มที่จะเป็นการตอบสนองโดยตรงกับอุณหภูมิที่ลดลง สภาพอากาศที่เย็นของ LIA ลดการสังเคราะห์ด้วยแสง แต่ยังชะลอการหายใจและการสลายตัวของพืชด้วย โดยมีผลสุทธิที่ CO2 เพิ่มขึ้น ถูกยึดครองโดยชีวมณฑลบนบกในช่วงเวลาที่อากาศเย็น

แล้วอนาคตล่ะ

ด้านกลับของสิ่งนี้ก็คือสิ่งที่ตรงกันข้ามอาจเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน อุณหภูมิที่สูงขึ้นมีแนวโน้มที่จะหมายถึง CO มากขึ้นใช่ไหม ถูกปลดปล่อยออกจากชีวมณฑลภาคพื้นดิน ในขณะที่พืชยังคงเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อโลกอุ่นขึ้น การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าการสลายตัวของพืชจะเพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น ซึ่งหมายความว่าคาร์บอนจะยังคงอยู่ในดินน้อยลง

เรื่องนี้เกี่ยวข้องกับเพราะอย่างที่เราทราบกันว่ามนุษย์ได้เปิดก๊อกน้ำบนแหล่งคาร์บอนแห่งใหม่: เชื้อเพลิงฟอสซิลที่เคยถูกขังอยู่ใต้ดิน เราคืนคาร์บอนจำนวนมากที่ถูกเก็บไว้ในชั้นบรรยากาศอย่างรวดเร็วและผืนแผ่นดินและมหาสมุทรกำลังกำจัดสิ่งที่เราเพิ่มเข้าไปเพียงครึ่งเดียว

การค้นพบของเราชี้ให้เห็นว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ องศาจะส่งผลให้คาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นประมาณ 20 ส่วนต่อล้านส่วน นี่เป็นเรื่องประมาณกึ่งกลางของความคาดหวังจากแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ หมายความว่าถ้าเราอยากรักษาภาวะโลกร้อนให้เหลือภายใน 2? ของอุณหภูมิเฉลี่ยก่อนยุคอุตสาหกรรม สอดคล้องกับ ข้อตกลงสภาพภูมิอากาศที่กรุงปารีสเราต้องคำนึงถึงวงจรการตอบรับเชิงบวกนี้ด้วย ซึ่งหมายความว่ายิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น CO ก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จะถูกปลดออกจากภูมิประเทศของโลก

เกี่ยวกับผู้แต่ง

Peter Rayner ศาสตราจารย์ระดับสูง มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น

Cathy Trudinger นักวิทยาศาสตร์วิจัยอาวุโส CSIRO

David Etheridge นักวิทยาศาสตร์วิจัยหลัก CSIRO,

Mauro Rubino,, มหาวิทยาลัยแห่งที่สองของเนเปิลส์

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at

ขอบคุณสำหรับการเยี่ยมชม InnerSelf.comที่ไหนมี 20,000 + บทความเปลี่ยนชีวิตส่งเสริม "ทัศนคติใหม่และความเป็นไปได้ใหม่" บทความทั้งหมดได้รับการแปลเป็น 30+ ภาษา. สมัครรับจดหมายข่าว ถึงนิตยสาร InnerSelf ซึ่งตีพิมพ์ทุกสัปดาห์ และ Daily Inspiration ของ Marie T Russell นิตยสาร InnerSelf ได้รับการตีพิมพ์ตั้งแต่ปี 1985