A Föld hőmérséklete 25 fokkal emelkedhet: A CO2 nagyobb hatással van a Földre, mint korábban gondolták.
A Csendes-óceán üledékeinek elemzése azt mutatja, hogy a légköri CO2 megduplázódása akár 14 fokkal is megemelheti a Föld hőmérsékletét, ami meghaladja az IPCC előrejelzéseit, a történelmi adatok pedig jelentős jövőbeli éghajlati hatásokra utalnak.
Egy tanulmány szerint a légköri CO2 megduplázása akár 14 fokkal is megemelheti a Föld átlaghőmérsékletét, ami jóval meghaladja az ENSZ jelenlegi becsléseit. A kutatás, amely egy 45 éves csendes-óceáni fúrómagon alapul, rávilágít a CO2-szint és a hőmérséklet közötti, az eddig ismertnél erősebb kapcsolatra.
A légköri CO2-szint megduplázódása 7-14 Celsius-fokkal (13-25,2 Fahrenheit-fokkal) emelheti a Föld átlaghőmérsékletét – derül ki a Kalifornia melletti Csendes-óceánból származó üledékek elemzéséből, amelyet a NIOZ, valamint az Utrechti és a Bristoli Egyetem kutatói végeztek.
Az eredményeket nemrég publikálták a Nature Communications című folyóiratban.
„Az általunk talált hőmérséklet-emelkedés sokkal nagyobb, mint az ENSZ klímaügyi testülete, az IPCC által eddig becsült 2,3-4,5 Celsius-fok (4,1-8,1 Fahrenheit-fok)” – mondta az első szerző, Caitlyn Witkowski.
45 éves fúrómag
A kutatók egy 45 éves fúrómagot használtak, amelyet a Csendes-óceán fenekéről nyertek ki. „Rájöttem, hogy ez a mag nagyon vonzó a kutatók számára, mert az óceánfenék azon a helyen sok millió éven át oxigénmentes volt” – mondta Jaap Sinninghe Damsté professzor, a NIOZ vezető kutatója és az Utrechti Egyetem szerves geokémia professzora.
„Ennek eredményeképpen a szerves anyagot a mikrobák nem bontják le olyan gyorsan, és több szén marad meg” – mondta Damsté. Ő volt a témavezetője Witkowskinak is, akinek doktori disszertációjában ez a kutatás szerepelt.
Egyedülálló idősorok
„Az elmúlt 15 millió év szén-dioxid-kibocsátását még soha nem vizsgálták egyetlen helyről” – mondta Witkowski. A fúrómag felső ezer métere az elmúlt 18 millió évnek felel meg.
Ebből a felvételből a kutatók egy új megközelítéssel ki tudták nyerni a múltbeli tengervíz hőmérsékletének és a légkör ősi CO2-szintjének jelzését.
A származtatott hőmérséklet
A kutatók a hőmérsékletet a NIOZ-ban 20 évvel ezelőtt kifejlesztett, TEX86-nak nevezett módszerrel vezették le. „Ez a módszer olyan speciális anyagokat használ, amelyek az archaea, a mikroorganizmusok egy külön osztályának membránjában vannak jelen” – magyarázza Damsté.
„Ezek az archaikusok az óceán felső 200 méterében lévő víz hőmérsékletétől függően optimalizálják membránjuk kémiai összetételét. Az ebből a membránból származó anyagok molekuláris kövületként megtalálhatók az óceáni üledékekben, és a mai napig elemzik őket.”
Klorofillból és koleszterinből származó CO2
A kutatók új megközelítést dolgoztak ki a múltbeli légköri CO2-tartalom levezetésére két konkrét, az algákban gyakran előforduló anyag – a klorofill és a koleszterin – kémiai összetételének felhasználásával. Ez az első olyan tanulmány, amely a koleszterint használta a mennyiségi CO2 meghatározásához, és az első olyan tanulmány, amely a klorofillt használta erre az időszakra vonatkozóan. Ezen anyagok létrehozásához az algáknak CO2-t kell felvenniük a vízből, és azt fotoszintézis útján megkötniük.
Damsté: „A Földön található szénnek egy nagyon kis hányada fordul elő »nehéz formában«, 13C-ben a szokásos 12C helyett. Az algák egyértelműen a 12C-t részesítik előnyben. Azonban: minél alacsonyabb a víz CO2-koncentrációja, annál inkább használják az algák a ritka 13C-t is. Így e két anyag 13C-tartalma az óceánvíz CO2-tartalmának mérőszáma. Ez pedig az oldhatósági törvények szerint korrelál a légkör CO2-tartalmával”.
Ezzel az új módszerrel úgy tűnik, hogy a CO2-koncentráció a 15 millió évvel ezelőtti mintegy 650 ppm-ről 280-ra csökkent közvetlenül az ipari forradalom előtt.
Erősebb kapcsolat
Amikor a kutatók az elmúlt 15 millió év származtatott hőmérsékletét és a légkör CO2-szintjét egymáshoz viszonyítják, erős kapcsolatot találnak. Az átlaghőmérséklet 15 millió évvel ezelőtt több mint 18 Celsius-fok (64,4 Fahrenheit-fok) volt: 4 Celsius-fokkal (7,2 Fahrenheit-fokkal) melegebb volt, mint ma, és körülbelül azon a szinten, amelyet az ENSZ éghajlat-változási testülete, az IPCC a legszélsőségesebb forgatókönyv szerint 2100-ra jósol.
„Ez a kutatás tehát bepillantást enged abba, hogy mit hozhat a jövő, ha túl kevés intézkedést hozunk a CO2-kibocsátás csökkentésére, és kevés technológiai innovációt hajtunk végre a kibocsátások ellensúlyozására” – mondta Damsté. „A kutatás egyértelmű figyelmeztetése a következő: A CO2-koncentráció valószínűleg erősebb hatással lesz a hőmérsékletre, mint amennyit jelenleg figyelembe veszünk!”
Hivatkozás: „Continuous sterane and phytane δ13C record reveals a substantial pCO2 decrease since the mid-Miocene” by Caitlyn R. Witkowski, Anna S. von der Heydt, Paul J. Valdes, Marcel T. J. van der Meer, Stefan Schouten and Jaap S. Sinninghe Damsté, 2024. június 18., Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-024-47676-9 (.PDF)
Forrás: SciTechDaily