Kra lodowa dryfująca na Svalbardzie w Norwegii. Sven-Erik Arndt / Arterra / Universal Images Group za pośrednictwem Getty Images
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44 miliona mil kwadratowych (3.74 miliona kilometrów kwadratowych) - druga najniższa wartość w ciągu 42 lat od rozpoczęcia pomiarów przez satelity. Dziś lód pokrywa tylko 50% obszaru, który obejmował 40 lat temu późnym latem.
Tegoroczny minimalny zasięg lodu jest najniższy w 42-letnim rekordzie satelitarnym, z wyjątkiem 2012 r., Co potwierdza długoterminową tendencję spadkową pokrywy lodowej Arktyki. Każdego z ostatnich czterech dekad średnio mniej lodu morskiego w okresie letnim jest coraz mniej. NSIDC
Jak wykazał Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, poziom dwutlenku węgla w atmosferze jest taki wyższy niż kiedykolwiek w historii ludzkości. Ostatni raz, gdy stężenie CO2 w atmosferze osiągnęło dzisiejszy poziom - około 412 części na milion - było 3 miliony lat temu, w epoce pliocenu.
Jako geologowie, którzy studiują ewolucja klimatu Ziemi i jak stwarza warunki do życia, postrzegamy zmieniające się warunki w Arktyce jako wskaźnik tego, jak zmiany klimatyczne mogą przekształcić planetę. Jeśli globalne emisje gazów cieplarnianych będą nadal rosły, mogą one przywrócić na Ziemi warunki pliocenu, z wyższym poziomem mórz, zmienionymi wzorcami pogodowymi i zmienionymi warunkami zarówno w świat naturalny i społeczeństwa ludzkie.
Arktyka plioceńska
Jesteśmy częścią zespołu naukowców, którzy analizowali rdzenie osadów z Jezioro El'gygytgyn w północno-wschodniej Rosji w 2013 r., aby zrozumieć klimat Arktyki przy wyższych poziomach dwutlenku węgla w atmosferze. Skamieniały pyłek zachowany w tych rdzeniach pokazuje, że plioceńska Arktyka bardzo różniła się od swojego obecnego stanu.
Dziś Arktyka jest bezdrzewną równiną, na której występują tylko nieliczne roślinność tundrytakie jak trawy, turzyce i kilka roślin kwitnących. W przeciwieństwie do tego rosyjskie rdzenie osadowe zawierały pyłek z drzew takich jak modrzew, świerk, jodła i cykuta. To pokazuje że lasy borealne, które dziś kończą się setki mil dalej na południe i zachód w Rosji i na kole podbiegunowym na Alasce, kiedyś sięgały aż do Oceanu Arktycznego przez znaczną część Arktycznej Rosji i Ameryki Północnej.
Ponieważ Arktyka była znacznie cieplejsza w pliocenie, pokrywa lodowa Grenlandii nie istniała. Małe lodowce wzdłuż górzystego wschodniego wybrzeża Grenlandii były jednymi z nielicznych miejsc, w których przez cały rok panował lód. Ziemia plioceńska miała lód tylko na jednym końcu - na Antarktydzie - i ten lód był mniej rozległy i bardziej podatny na topienie.
Ponieważ oceany były cieplejsze i na półkuli północnej nie było dużych pokryw lodowych, poziom mórz na całym świecie był od 30 do 50 stóp (9 do 15 metrów) wyższy niż obecnie. Wybrzeża znajdowały się daleko od ich obecnego położenia. Obszary, które są obecnie Centralną Doliną Kalifornii, Półwyspem Florydzkim i wybrzeżem Zatoki Perskiej, były pod wodą. Tak samo wyglądała kraina, na której stoją główne nadmorskie miasta, takie jak Nowy Jork, Miami, Los Angeles, Houston i Seattle.
Cieplejsze zimy na terenach, które są obecnie zachodnimi Stanami Zjednoczonymi, zmniejszyły ilość śniegu, która jest obecnie dostarcza znaczną część wody w regionie. Dzisiejsze Środkowy Zachód i Wielkie Równiny były o wiele cieplejsze i bardziej suche, że uprawianie tam kukurydzy czy pszenicy byłoby niemożliwe.
Dlaczego w pliocenie było tak dużo CO2?
W jaki sposób stężenie CO2 w pliocenie osiągnęło poziom podobny do dzisiejszego? Ludzie nie pojawiliby się na Ziemi przez co najmniej kolejny milion lat, a nasze wykorzystanie paliw kopalnych jest jeszcze nowsze. Odpowiedź jest taka, że niektóre naturalne procesy, które zachodziły na Ziemi w całej jej historii, uwalniają CO2 do atmosfery, podczas gdy inne go zużywają. Głównym systemem, który utrzymuje tę dynamikę w równowadze i kontroluje klimat Ziemi, jest naturalny globalny termostat, regulowany przez skały reagują chemicznie z CO2 i wyciągnij go z atmosfery.
Efekt cieplarniany prowadzi do wzrostu temperatury powierzchni i, w niektórych miejscach, opadów. Razem przyspieszają one wietrzenie skał krzemianowych. Szybsze wietrzenie z kolei usuwa więcej CO2 z atmosfery (żółta strzałka). Siła efektu cieplarnianego zależy od poziomu CO2 w atmosferze. Gretashum / Wikipedia
W glebie niektóre skały nieustannie rozpadają się na nowe materiały w reakcjach, które pochłaniają CO2. Reakcje te mają tendencję do przyspieszania, gdy temperatury i opady są wyższe - dokładnie takie warunki klimatyczne, jakie występują, gdy wzrasta stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze.
Ale ten termostat ma wbudowaną kontrolę. Kiedy CO2 i temperatura wzrastają, a starzenie się skał przyspiesza, powoduje to pochłanianie większej ilości CO2 z atmosfery. Jeśli CO2 zacznie spadać, temperatura się obniży, a wietrzenie skał na świecie spowolni, co spowoduje emisję mniej CO2.
Reakcje na wietrzenie skał mogą również działać szybciej, gdy gleba zawiera dużo nowo odsłoniętych powierzchni mineralnych. Przykłady obejmują obszary o dużej erozji lub okresy, w których procesy tektoniczne Ziemi wypychały ląd w górę, tworząc główne łańcuchy górskie o stromych zboczach.
Termostat odporny na warunki atmosferyczne działa w geologicznie wolnym tempie. Na przykład pod koniec epoki dinozaurów, około 65 milionów lat temu, naukowcy szacują, że poziomy atmosferycznego CO2 wynosiły od 2,000 do 4,000 części na milion. Naturalne zredukowanie ich do około 50 części na milion w pliocenie zajęło ponad 400 milionów lat.
Ponieważ naturalne zmiany poziomu CO2 zachodziły bardzo wolno, cykliczne zmiany w systemie klimatycznym Ziemi były również bardzo powolne. Ekosystemy miały miliony lat, aby przystosować się, dostosować i powoli reagować na zmieniające się klimaty.
{vembed Y=2hNgEVFMJnQ}
Letnie fale upałów zmieniają północną Syberię, rozmrażając wieczną zmarzlinę i stwarzając warunki do pożarów na dużą skalę.
Przyszłość podobna do pliocenu?
Dzisiejsza działalność człowieka przytłacza naturalne procesy, które wyciągają CO2 z atmosfery. Na początku ery przemysłowej w 1750 r. Atmosferyczny poziom CO2 wynosił około Części 280 na milion. Tylko 200 lat zajęło ludziom całkowite odwrócenie trajektorii zapoczątkowanej 50 milionów lat temu i przywrócenie planecie poziomu CO2, którego nie obserwowano od milionów lat.
Większość tej zmiany nastąpiła od czasu drugiej wojny światowej. Coroczne wzrosty rzędu 2-3 części na milion są obecnie powszechne. W odpowiedzi Ziemia ociepla się w szybkim tempie. Od mniej więcej 1880 roku planeta się ociepliła 1 stopień Celsjusza (2 stopnie Fahrenheita) - wielokrotnie szybciej niż jakikolwiek epizod ocieplenia w ciągu ostatnich 65 milionów lat historii Ziemi.
W Arktyce utrata odblaskowego śniegu i pokrywy lodowej zwiększyła to ocieplenie do +5 C (9 F). W rezultacie letnia pokrywa lodowa Arktyki jest coraz mniejsza. Naukowcy przewidują, że Arktyka będzie całkowicie wolne od lodu latem w ciągu najbliższych dwóch dekad.
To nie jedyny dowód drastycznego ocieplenia Arktyki. Naukowcy zarejestrowali ekstremalne temperatury topnienia latem przez lądolód Grenlandii. Na początku sierpnia ostatni zachowany szelf lodowy Kanady na terytorium Nunavut, runął do morza. Części Arktyczna Syberia i Svalbard, grupa norweskich wysp na Oceanie Arktycznym, osiągnęła tego lata rekordowo wysokie temperatury.
Miasta przybrzeżne, regiony spichlerzy rolniczych i zasoby wody dla wielu społeczności będą diametralnie różne, jeśli ta planeta powróci do plioceńskiego świata CO2. Ta przyszłość nie jest nieunikniona, ale uniknięcie jej będzie wymagało teraz dużych kroków w celu zmniejszenia zużycia paliw kopalnych i wyłączenia termostatu na Ziemi.
O autorach
Julie Brigham-Grette, profesor nauk o Ziemi, University of Massachusetts Amherst i Steve Petsch, profesor nadzwyczajny nauk o Ziemi, University of Massachusetts Amherst
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
Life After Carbon: Next Global Transformation of Cities
by Peter Plastrik, John Cleveland
Przyszłość naszych miast nie jest już taka, jak kiedyś. Model nowoczesnego miasta, który został przyjęty na całym świecie w XX wieku, przeżył swoją przydatność. Nie może rozwiązać problemów, które pomógł stworzyć - zwłaszcza globalnego ocieplenia. Na szczęście w miastach pojawia się nowy model rozwoju miast w celu agresywnego radzenia sobie z realiami zmian klimatu. Zmienia sposób, w jaki miasta projektują i wykorzystują przestrzeń fizyczną, generują bogactwo gospodarcze, konsumują i pozbywają się zasobów, eksploatują i utrzymują naturalne ekosystemy oraz przygotowują się na przyszłość. Dostępne na Amazon
Szóste wyginięcie: nienaturalna historia
Elżbieta Kolbert
W ciągu ostatnich pół miliarda lat miało miejsce Pięć masowych wymierań, kiedy różnorodność życia na Ziemi nagle i dramatycznie się zmniejszyła. Naukowcy z całego świata monitorują obecnie szóste wyginięcie, które, jak się przewiduje, będzie najbardziej niszczycielskim wydarzeniem wyginięcia od czasu uderzenia asteroidy, która zniszczyła dinozaury. Tym razem kataklizm to my. W prozie, która jest jednocześnie szczera, zabawna i głęboko poinformowana, New Yorker pisarka Elizabeth Kolbert mówi nam, dlaczego i jak istoty ludzkie zmieniły życie na planecie w sposób, jakiego nie zrobił żaden gatunek wcześniej. Przeplatając badania w pół tuzinie dyscyplin, opisy fascynujących gatunków, które już zostały utracone, oraz historię wyginięcia jako koncepcji, Kolbert przedstawia poruszającą i kompleksową relację o zniknięciach, które mają miejsce na naszych oczach. Pokazuje, że szóste wyginięcie prawdopodobnie będzie najtrwalszym dziedzictwem ludzkości, zmuszając nas do przemyślenia fundamentalnego pytania, co to znaczy być człowiekiem. Dostępne na Amazon
Wojny klimatyczne: walka o przetrwanie, gdy świat się przegrzewa
autor: Gwynne Dyer
Fale uchodźców klimatycznych. Dziesiątki nieudanych stanów. Wojna totalna. Z jednego z największych analityków geopolitycznych na świecie dochodzi przerażające spojrzenie na strategiczne realia najbliższej przyszłości, kiedy zmiany klimatu popychają potęgę świata w kierunku surowej polityki przetrwania. Przewidujący i niezachwiany, Wojny klimatyczne będzie jedną z najważniejszych książek nadchodzących lat. Przeczytaj i dowiedz się, do czego zmierzamy. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
