通過對古代南極冰層的詳細分析，研究人員發(fā)現，今天大氣二氧化碳的增長速度是過去5萬年中任何時候的10倍。近日，相關成果發(fā)表于美國《國家科學院院刊》。

該研究為地球歷史上的氣候突變時期研究提供了新認識，并對當今氣候變化的潛在影響提出了新見解。

“研究過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是前所未有的。”論文主要作者、美國俄勒岡州立大學助理教授Kathleen Wendt說，“我們的研究確定了有史以來二氧化碳自然上升的最快速度，而今天主要由人類驅動的二氧化碳排放速度是過去的10倍。”

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

數十萬年來在南極形成的冰含有古代大氣，它們被困于氣泡中。科學家通過鉆探3.2千米深的冰芯收集了這些冰樣，用以分析微量化學物質，并建立過去的氣候記錄。

先前的研究表明，在大約1萬年前結束的最后一個冰河時期，有幾個階段的二氧化碳水平似乎遠高于平均水平。但這些測量不夠精確，無法揭示快速變化的全部性質。

“我們的興趣被激發(fā)了，想回到那些時期進行更詳細的測量，以了解發(fā)生了什么。”Wendt說。

Wendt和同事利用西南極洲大冰原分界線的冰芯樣本，研究了那些時期到底發(fā)生了什么。他們發(fā)現了一種模式，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。

“這些海因里希事件真的非同尋常。”論文作者之一、俄勒岡州立大學副教授Christo Buizert說，“我們認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，包括熱帶季風、南半球西風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年內增加了大約14ppm(百萬分之一)。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)模的增長只需5到6年即可完成。

有證據表明，在過去二氧化碳自然上升時期，在深海環(huán)流中起重要作用的西風也在加強，導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，這些西風帶將在下個世紀加強。研究人員指出，新的發(fā)現表明，如果這種情況發(fā)生，它將降低南大洋吸收人類產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，但迅速增強的南風削弱了這種能力。”Wendt說。

相關論文信息：

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