Согласно новому исследованию Дартмутского колледжа, концентрация углекислого газа во время интенсивного периода глобального потепления могла быть ниже половины уровня, ранее предложенного учеными.
Исследование показало, что содержание углекислого газа могло быть менее 1000 частей на миллион, или частей на миллион, в период раннего эоцена Земли. Это противоречит представлению о том, что уровни концентрации достигали 2000 частей на миллион в тот же период времени.
Для сравнения, текущие уровни углекислого газа, наблюдаемые в обсерватории Мауна-Лоа NOAA, составляют около 400 частей на миллион.
«Это исследование предоставляет важную информацию о климате планеты в прошлом и добавляет важную главу в книгу истории Земли», - сказал Ин Цуй, научный сотрудник Obering Postdoctoral в Дартмутском колледже.
Исследователи климата сосредотачиваются на раннем эоцене, так называемом периоде «суперпарника», чтобы лучше понять, как Земля исторически реагирует на изменения уровня углекислого газа, и помочь сделать более точные климатические прогнозы. И Арктика, и Антарктика в этот период были свободны ото льда, поскольку температура в среднем была примерно на 10 градусов по Цельсию выше, чем в наши дни.
Ранний эоцен также характеризовался пятью периодами экстремального тепла, известными как гипертермии, которые произошли между 52-56 миллионами лет назад, когда Земля нагрелась еще на 2-8 градусов выше уже более высоких температур.
Хотя 56 миллионов лет назад не было ни автомобилей, ни электростанций, тот же самый углерод, богатый изотопом углерод-12, выбрасывался в атмосферу. До сих пор исследователи пытались выяснить, откуда взялся этот углерод, что вызвало его выброс и в какой степени углекислый газ стал причиной потепления по сравнению с другими парниковыми газами..
Не имея доступа к информации о углекислом газе из ледяных кернов, возраст которых составляет всего около 800 000 лет, исследовательская группа использовала новый метод для реконструкции уровней углекислого газа, связанных со скачками температуры в раннем эоцене.
Результаты исследования в Дартмуте были получены путем оценки прошлых концентраций углекислого газа с использованием образцов донных отложений, найденных на наземных и глубоководных буровых площадках. Соотношение изотопов углерода-12 и углерода-13 в этих образцах помогло команде определить, что наиболее вероятным источником углерода является таяние вечной мерзлоты в течение исследуемого периода.
«Это меняет наше понимание того, какой должна быть концентрация углекислого газа по отношению к глобальной температуре, а также того, как мы должны пересматривать климатические модели, чтобы лучше прогнозировать будущее изменение климата», - сказал Цуй..
Хотя исследование Дартмута, опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывает, что углерод, скорее всего, был высвобожден в результате таяния вечной мерзлоты, все еще остается вопрос о том, что вызвало потепление, вызвавшее выброс дополнительного углерода в атмосферу. атмосфера. Отдельные исследования указывают на роль экстремальной вулканической активности и водяного пара во время более ранних периодов потепления Земли.
«Задача состоит в том, чтобы реконструировать концентрацию углекислого газа в прошлом и использовать эти геохимические прокси как можно лучше - по сути, как мы можем лучше всего интерпретировать эти записи, используя геологические архивы», - сказал Цуй.
Несмотря на то, что Цуй сосредоточился на периоде более 50 миллионов лет назад, Цуй говорит, что исследование напрямую связано с попытками понять текущую тенденцию к потеплению на Земле и спрогнозировать, как деятельность человека и другие естественные процессы могут повлиять на будущее потепление.
«Геологическое прошлое может дать полезную информацию для нашего понимания текущих и будущих изменений окружающей среды», - сказал Цуй.«Политики, экономисты и другие лица, изучающие прогнозы температуры, могут использовать эту информацию, чтобы увидеть, как экосистемы восстанавливаются после быстрого изменения климата, и использовать ее в качестве уроков на будущее».
Исследовательская группа надеется использовать новую технику, чтобы расширить понимание роли углекислого газа на протяжении более длительного периода истории Земли.