Люди никогда раньше не жили в условиях атмосферы с высоким содержанием углекислого газа, которые стали нормой на Земле за последние 60 лет, согласно новому исследованию, в котором участвует исследователь Техасского университета A&M..
Названное «Низкие уровни CO2 всей эпохи плейстоцена» и опубликованное сегодня в Nature Communications, исследование показывает, что за все 2,5 миллиона лет эпохи плейстоцена углерод концентрация диоксида в среднем составляла 250 частей на миллион. Сегодняшние уровни, для сравнения, составляют более 410 частей на миллион. Исследование показывает, что в 1965 году концентрация углекислого газа в атмосфере на Земле превысила 320 частей на миллион, что никогда не достигалось за последние 2,5 миллиона лет.
Согласно этому исследованию, от первых Homo erectus, которые в настоящее время датируются от 2,1 до 1,8 миллионов лет назад, до 1965 года, мы жили в среде с низким содержанием углекислого газа - концентрации были менее 320 частей на миллион», - сказал Иге Чжан, соавтор исследования и доцент кафедры океанографии Колледжа наук о Земле. «Таким образом, эта нынешняя среда с высоким содержанием углекислого газа - это не только эксперимент для климата и окружающей среды, но и эксперимент для нас самих».
Углекислый газ является парниковым газом, который способствует нагреванию атмосферы Земли и считается движущей силой глобального изменения климата, сказал Чжан.
Важно изучать концентрации атмосферного CO2 (углекислого газа) в геологическом прошлом, потому что мы знаем, что климатические последствия уже есть и будут еще больше., и один из способов узнать об этих последствиях - заглянуть в историю Земли», - сказал Чжан.«Тогда мы можем увидеть, какие у нас были уровни CO2, как выглядел климат и какова была взаимосвязь между ними».
Jiawei Da, Xianqiang Meng и Junfeng Ji, все из Нанкинского университета в Китае, и Gen Li из Калифорнийского технологического института выступили соавторами исследования.
Ученые проанализировали карбонаты почвы на Лёссовом плато в центральном Китае, чтобы количественно определить уровни содержания углекислого газа в атмосфере еще 2,5 миллиона лет назад. Ученые-климатологи часто используют ледяные керны в качестве «золотого стандарта» в физических климатических записях, сказал Чжан, но ледяные керны охватывают только последние 800 000 лет.
Анализируя палеогеновые карбонаты, обнаруженные в древней почве, или палеопочвах, на Лёссовом плато, ученые реконструировали уровни углекислого газа на Земле.
«Лёссовое плато - невероятное место, где можно посмотреть на эоловое или ветровое скопление пыли и почвы», - сказал Чжан.«Самая ранняя идентифицированная пыль на этом плато датируется 22 миллионами лет назад. Таким образом, она имеет чрезвычайно давние записи. Слои лёсса и палеопочвы там содержат почвенные карбонаты, которые фиксируют атмосферный углекислый газ, если мы будем очень внимательно смотреть на них."
В частности, карбонаты, образующиеся во время почвообразования, обычно достигают изотопного равновесия углерода с окружающей почвой CO2, которая представляет собой смесь атмосферного CO2и CO2 вырабатываются в результате дыхания почвы», - сказал Джиавэй Да из Нанкинского университета. «Благодаря применению модели двухкомпонентного смешения мы можем реконструировать уровни палео-CO2, используя карбонаты в ископаемых почвах».
Используя эти материалы и методы, исследователи построили историю углекислого газа плейстоцена.
«Наши реконструкции показывают, что за весь период плейстоцена содержание углекислого газа в среднем составляло около 250 частей на миллион, что соответствует значениям за последние 800 000 лет», - сказал Чжан.
Наши оценки CO2 на основе палеопочв соответствуют снимкам раннего плейстоцена CO2, извлеченным из антарктической старой, синей льда, предполагая, что Земная система работала при низких уровнях CO2 на протяжении всего плейстоцена», - сказал Цзюньфэн Цзи из Нанкинского университета..
Мы развивались в среде с низким содержанием углекислого газа, сказал Чжан, и еще предстоит увидеть, как люди будут развиваться и как на них повлияют сегодняшние уровни углекислого газа.