通過(guò)對(duì)古代南極冰層的詳細(xì)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，今天大氣二氧化碳的增長(zhǎng)速度是過(guò)去5萬(wàn)年中任何時(shí)候的10倍。近日，相關(guān)成果發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》。

該研究為地球歷史上的氣候突變時(shí)期研究提供了新認(rèn)識(shí)，并對(duì)當(dāng)今氣候變化的潛在影響提出了新見(jiàn)解。

“研究過(guò)去可以告訴我們今天有何不同。今天二氧化碳的變化速度確實(shí)是前所未有的。”論文主要作者、美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)助理教授Kathleen Wendt說(shuō)，“我們的研究確定了有史以來(lái)二氧化碳自然上升的最快速度，而今天主要由人類驅(qū)動(dòng)的二氧化碳排放速度是過(guò)去的10倍。”

過(guò)去，由于冰期循環(huán)和其他自然原因，二氧化碳水平會(huì)有所波動(dòng)。但今天，由于人類排放，二氧化碳水平正在上升。

數(shù)十萬(wàn)年來(lái)在南極形成的冰含有古代大氣，它們被困于氣泡中?？茖W(xué)家通過(guò)鉆探3.2千米深的冰芯收集了這些冰樣，用以分析微量化學(xué)物質(zhì)，并建立過(guò)去的氣候記錄。

先前的研究表明，在大約1萬(wàn)年前結(jié)束的最后一個(gè)冰河時(shí)期，有幾個(gè)階段的二氧化碳水平似乎遠(yuǎn)高于平均水平。但這些測(cè)量不夠精確，無(wú)法揭示快速變化的全部性質(zhì)。

“我們的興趣被激發(fā)了，想回到那些時(shí)期進(jìn)行更詳細(xì)的測(cè)量，以了解發(fā)生了什么。”Wendt說(shuō)。

Wendt和同事利用西南極洲大冰原分界線的冰芯樣本，研究了那些時(shí)期到底發(fā)生了什么。他們發(fā)現(xiàn)了一種模式，表明這些二氧化碳激增發(fā)生在北大西洋被稱為海因里希事件的寒冷期，該事件與世界各地的氣候突變有關(guān)。

“這些海因里希事件真的非同尋常。”論文作者之一、俄勒岡州立大學(xué)副教授Christo Buizert說(shuō)，“我們認(rèn)為它們是由北美冰蓋的急劇崩塌引起的。這引發(fā)了一系列連鎖反應(yīng)，包括熱帶季風(fēng)、南半球西風(fēng)和海洋中大量二氧化碳的變化。”

在最大的自然上升期，二氧化碳在55年內(nèi)增加了大約14ppm(百萬(wàn)分之一)。這種激增大約每7000年發(fā)生一次。而按照今天的二氧化碳上升速度，這種規(guī)模的增長(zhǎng)只需5到6年即可完成。

有證據(jù)表明，在過(guò)去二氧化碳自然上升時(shí)期，在深海環(huán)流中起重要作用的西風(fēng)也在加強(qiáng)，導(dǎo)致南大洋的二氧化碳迅速釋放。

其他研究表明，由于氣候變化，這些西風(fēng)帶將在下個(gè)世紀(jì)加強(qiáng)。研究人員指出，新的發(fā)現(xiàn)表明，如果這種情況發(fā)生，它將降低南大洋吸收人類產(chǎn)生的二氧化碳的能力。

“我們依靠南大洋吸收人類排放的部分二氧化碳，但迅速增強(qiáng)的南風(fēng)削弱了這種能力。”Wendt說(shuō)。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2319652121