Hoe mensen het klimaat van de aarde ontspoord hebben in slechts 160 jaar

Hoe mensen het klimaat van de aarde ontspoord hebben in slechts 160 jaar De exploitatie van fossiele brandstoffen stoot CO₂ uit, de belangrijkste oorzaak van het broeikaseffect. Zbynek Burival / Unsplash, CC BY

Klimaatverandering is misschien wel de meest urgente kwestie van onze tijd, zowel politiek als in termen van leven op aarde. Er is een groeiend besef dat het wereldklimaat een zaak van publieke actie is.

Voor 11,500-jaren, atmosferische koolstofdioxide (CO2) concentraties zweefden rond 280 ppm (de pre-industriële "normaal"), met een gemiddelde oppervlaktetemperatuur rond 15 ° C. Sinds de industriële revolutie is dit niveau voortdurend gestegen en bereikte 410 ppm in 2018. De geowetenschappen, met hun focus op tijdschalen tot miljarden jaren, zijn uniek uitgerust om heel duidelijk te maken hoe abrupt industriële samenlevingen zijn veranderd en het klimaat op aarde veranderen.

Klimaat, broeikasgassen en CO2

De belangrijkste motor van het klimaat op aarde is de zon. Onze ster levert een gemiddeld oppervlaktevermogen van 342 W / m2 per jaar (ongeveer dat van een haardroger voor elke vierkante meter van de planeet). De aarde absorbeert ongeveer 70% hiervan en geeft de rest weer. Als dit het enige klimaatmechanisme zou zijn, zou de gemiddelde temperatuur -15 ° C zijn (onder het vriespunt van water, 0 ° C). Het leven zou waarschijnlijk onmogelijk zijn. Gelukkig wordt een deel van de geabsorbeerde energie opnieuw uitgestraald als infrarode straling, die, in tegenstelling tot zichtbaar licht, interageert met de broeikasgassen (broeikasgassen) die in de atmosfeer aanwezig zijn om warmte terug naar het aardoppervlak uit te stralen. Dit broeikaseffect handhaaft momenteel onze gemiddelde temperatuur rond 15 ° C.

De primaire BKG's zijn waterdamp en het veelbesproken CO2. Koolstofdioxide draagt ​​tot 30% bij aan het totale broeikaseffect, waterdamp levert ongeveer 70% op. CO2heeft echter een algehele opwarmkracht die waterdamp niet heeft. Waterdamp in de atmosfeer heeft een zeer korte verblijftijd (van uren tot dagen) en de concentratie kan alleen toenemen als de temperatuur stijgt. CO2 blijft hangen in de atmosfeer voor 100-jaren en de concentratie ervan wordt niet alleen bepaald door de temperatuur. CO2 is dus in staat om leiden opwarming: als CO2 concentratie neemt toe, de gemiddelde temperatuur, ongeacht de eigen trend, zal toenemen.

Carbon putten

Het is dus cruciaal om te begrijpen hoe atmosferisch CO2 is gereguleerd. Over geologische tijdschema's (100,000 + jaar), zijn vulkanische gassen de primaire bron van CO2, gemiddeld 0.4 miljard ton CO2 per jaar (0.4 GtCO2/ Y). Maar CO2 komt niet alleen eindeloos in de atmosfeer terecht. Het stroomt in en uit dankzij andere milieuprocessen en wordt opgeslagen in reservoirs die bekend staan ​​als koolstofputten.

De oceaan, bijvoorbeeld, bevat 50 keer meer koolstof dan de atmosfeer. CO2 opgelost in de oceaan kan gemakkelijk worden vrijgegeven aan de atmosfeer, terwijl alleen geologische putten CO behouden2 weg van de atmosfeer op geologische tijdschalen.

Hoe mensen het klimaat van de aarde ontspoord hebben in slechts 160 jaar Vereenvoudigde geologische koolstofcyclus. De putten (zwart) tonen de sedimentatie van organisch materiaal en de verandering-synthese koppeling van carbonaat. Ze zijn tegen (grijze) bronnen: vulkanen voor meer dan 4 miljard jaar en thermo-industriële menselijke activiteiten voor 150-jaren. G. Parijs

De eerste geologische put is sedimentair organisch materiaal. Levende organismen bevatten organische koolstof opgebouwd uit atmosferisch CO2 door fotosyntheseen dode organismen worden vaak naar de bodem van de oceaan, meren en moerassen gestuurd. Onmetelijke hoeveelheden organische koolstof hopen zich op in de loop van de tijd in mariene en continentale sedimenten, waarvan sommige uiteindelijk worden omgezet in fossiele brandstoffen (olie, gas en steenkool).

Kalkgesteente is de tweede geologische koolstofput. Rotsen zoals graniet of basalt zijn dat wel verweerde door oppervlaktewater, wassen calcium en bicarbonaat ionen weg naar de oceaan. Mariene organismen gebruiken deze om harde delen van calciumcarbonaat te maken. Wanneer het wordt afgezet op de bodem van de oceaan, wordt calciumcarbonaat uiteindelijk als kalksteen afgezonderd.

Afhankelijk van de schattingen bevatten deze twee putten samen 50,000 om 100,000 keer meer koolstof dan de huidige atmosfeer.

De atmosfeer van de aarde in de tijd

De hoeveelheid CO2 in de atmosfeer van de aarde heeft sterk gevarieerd. Tientallen jaren van onderzoek stellen ons in staat om de hoofdlijnen van de geschiedenis te tekenen, beginnend nadat de aarde volledig was gevormd 4.4 miljard jaar geleden.

aarde vroege sfeer was extreem rijk aan CO2 (tot 10,000 keer moderne niveaus), terwijl zuurstof (O2) was schaars. Tijdens de Archean (3.8 tot 2.5 miljard jaar geleden) bloeide het leven voor het eerst op, de eerste continenten werden opgebouwd. Verwering begon CO te trekken2 uit de atmosfeer. De ontwikkeling van fotosynthese droeg ertoe bij atmosferisch CO te verminderen2, tijdens het verheffen van O2 niveaus tijdens de Great Oxygenation Event, ongeveer 2.3 miljard jaar geleden. CO2 concentratie daalde tot "slechts" 20 tot 100 maal het pre-industriële niveau, nooit om terug te keren naar de concentratie van de vroegste aionen van de Aarde.

Twee miljard jaar later veranderde de koolstofcyclus. Op weg naar het laat Devoon-vroege Carboon (ongeveer 350 miljoen jaar geleden), CO2 concentratie was rond 1,000 ppm. Zoogdieren bestonden niet. Vasculaire planten die lignine konden synthetiseren verschenen tijdens het Devoon en verspreidden zich. lignine is een molecuul dat resistent is tegen microbiële afbraak waardoor miljoenen organische koolstofvoorraden als steenkool konden worden opgebouwd gedurende miljoenen jaren. Gecombineerd met de verwering van het Hercynian-gamma (waarvan de overblijfselen te vinden zijn in het Massif Central in Frankrijk of de Appalachen in de Verenigde Staten), werd organische koolstof begraving getrokken uit atmosferische CO2 tot niveaus die vergelijkbaar zijn met (of lager dan) de gegenereerde en gegenereerde a grote ijstijd tussen 320 en 280 miljoen jaar geleden.

Hoe mensen het klimaat van de aarde ontspoord hebben in slechts 160 jaar Uitbarsting van Bromo-vulkaan op het eiland Java (2011). Op een geologische tijdsschaal spelen vulkanen een rol in de CO₂-cyclus. Marc Szeglat / Unsplash

Tegen het einde van de Jurassic (145 miljoen jaar geleden) was de slinger echter uitgevallen. Dinosaurussen regeerden over de aarde, zoogdieren evolueerden, tektonische activiteit nam toe en Pangaea (het laatste supercontinent) uit elkaar gescheurd. CO2 toegenomen tot 500 tot 2,000 ppm, en bleef op een hoog niveau, met behoud van een warm kasklimaat gedurende 100 miljoen jaar.

Vanaf 55 miljoen jaar koelde de aarde af als CO2 verminderde, met name na de Himalayan-opheffing en een daaropvolgende toename in verwering en organische koolstofbezinking. De evolutie gaat verder met het verschijnen van hominiden 7 miljoen jaar geleden. Op 2.6 miljoen jaar ging de Aarde een nieuwe staat binnen, gekenmerkt door een afwisseling van glaciale en interglaciale periodes in een regelmatig tempo, geleid door de baanparameters van de aarde en versterkt door de kortere koolstofcyclus. CO2 bereikte zijn pre-industriële niveau 11,500 jaren geleden toen de aarde de laatste interglaciale fase betrad.

Een nieuw verhaal: de industriële revolutie

Tot de 19e eeuw was het verhaal van atmosferische koolstof en het aardklimaat een verhaal van geologie, biologie en evolutie. Dat verhaal veranderde sterk na de Industriële Revolutie, toen moderne mensen (Homo sapiens), die waarschijnlijk is verschenen 300,000 jaar geleden, begon op grote schaal fossiele brandstoffen te winnen en te verbranden.

Door 1950 wordt de toevoeging van CO2 in de atmosfeer door verbranding met fossiele brandstoffen was het al bewezenVia de koolstof isotoop handtekening van CO2 moleculen (bekend als de "Suess" -effect). Tegen het einde van de 1970 hebben klimaatwetenschappers een waargenomen snel afdrijven naar warmere algehele temperaturen. De IPCC, gemaakt in 1988, liet in 2012 zien dat de gemiddelde temperatuur was toegenomen met 0.9 ° C sinds 1901. Die verandering lijkt misschien bescheiden in vergelijking met de laatste deglaciatie, toen de gemiddelde temperatuur in 6 jaren met ongeveer 7,000 ° C steeg, maar het is minstens 10 keer sneller.

De gemiddelde temperatuur blijft stijgen en natuurlijke parameters zoals zonneactiviteit of vulkanisme kunnen zo'n snelle opwarming niet verklaren. De oorzaak is ondubbelzinnig menselijke toevoeging van broeikasgassen aan de atmosfeer, en landen met een hoog inkomen stoten de meeste CO uit2 per inwoner.

Hoe zal ons verhaal eindigen?

Industriële samenlevingen verbrandden ongeveer 25% van de fossiele brandstoffen van de aarde binnen 160-jaren en kraakten plotseling een natuurlijke flux op waarin koolstof uit de atmosfeer werd opgeslagen. Deze nieuwe door de mens gegenereerde stroom is in plaats daarvan toe te voegen 28 Gt van CO₂ per jaar, 50 maal meer dan vulkanen. Natuurlijke geologische sekwestratie kan niet compenseren en atmosferische CO2 blijft stijgen.

Het gevolgen zijn imminent, talrijk en verschrikkelijk: extreme weersomstandigheden, zeespiegelstijging, gletsjerterugtrekking, oceaanverzuring, ecosysteemverstoringen en uitstervingen. De aarde zelf heeft andere catastrofes overleefd. Hoewel de huidige opwarming het aanpassingsvermogen van veel soorten overtreft, zal het leven doorgaan. Het is niet de planeet die op het spel staat. In plaats daarvan is het de toekomst van menselijke samenlevingen en het behoud van de huidige ecosystemen.

Hoewel de aardwetenschappen geen oplossingen kunnen bieden om na te denken over de noodzakelijke veranderingen in ons gedrag en de consumptie van fossiele brandstoffen, kunnen en moeten ze bijdragen aan kennis en collectieve bewustwording van de huidige opwarming van de aarde.

Over de auteur

Guillaume Paris, Géochimiste, chargé de recherche CNRS au Centre de recherches pétrographiques et géochimiques de Nancy, Université de Lorraine en Pierre-Henri Blard, Géochronologue et paléoclimatologue, chargé de recherches CNRS - Centre de recherches pétrographiques et géochimiques (Nancy) et Laboratoire de glaciologie (Bruxelles), Université de Lorraine

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Klimaatverandering: wat iedereen moet weten

door Joseph Romm
0190866101De essentiële inleiding over wat de bepalende factor van onze tijd zal zijn, Klimaatverandering: wat iedereen moet weten® is een overzicht van de wetenschap, conflicten en implicaties van onze opwarmende planeet. Van Joseph Romm, Chief Science Advisor voor National Geographic's Jaren van leven gevaarlijk series en een van de "100-mensen van Rolling Stone die Amerika veranderen" Klimaatverandering biedt gebruiksvriendelijke, wetenschappelijk rigoureuze antwoorden op de moeilijkste (en vaak gepolitiseerde) vragen rond wat klimatoloog Lonnie Thompson "een duidelijk en aanwezig gevaar voor de beschaving" heeft geacht. Beschikbaar op Amazon

Climate Change: The Science of Global Warming and Our Energy Future tweede editie

door Jason Smerdon
0231172834Deze tweede editie van Klimaatverandering is een toegankelijke en uitgebreide gids voor de wetenschap achter het broeikaseffect. Prachtig geïllustreerd, de tekst is gericht op studenten op verschillende niveaus. Edmond A. Mathez en Jason E. Smerdon geven een brede, informatieve inleiding tot de wetenschap die ten grondslag ligt aan ons begrip van het klimaatsysteem en de effecten van menselijke activiteit op de opwarming van onze planeet. Matthez en Smerdon beschrijven de rollen die de atmosfeer en de oceaan hebben spelen in ons klimaat, introduceren het concept van stralingsbalans en verklaren de klimaatveranderingen die zich in het verleden hebben voorgedaan. Ze beschrijven ook de menselijke activiteiten die het klimaat beïnvloeden, zoals uitstoot van broeikasgassen en aerosolen en ontbossing, evenals de effecten van natuurlijke verschijnselen.  Beschikbaar op Amazon

The Science of Climate Change: een hands-on cursus

door Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XDe wetenschap van klimaatverandering: een hands-on cursus maakt gebruik van tekst en achttien hands-on activiteiten de wetenschap van het broeikaseffect en de klimaatverandering uitleggen en onderwijzen, hoe mensen verantwoordelijk zijn en wat kan worden gedaan om het tempo van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering te vertragen of te stoppen. Dit boek is een complete, uitgebreide gids voor een essentieel milieuthema. Onderwerpen die in dit boek worden behandeld zijn onder meer: ​​hoe moleculen energie uit de zon overbrengen om de atmosfeer, broeikasgassen, het broeikaseffect, het broeikaseffect, de industriële revolutie, de verbrandingsreactie, feedbacklussen, de relatie tussen weer en klimaat, klimaatverandering, te verwarmen, koolstofputten, uitsterven, koolstofvoetafdruk, recycling en alternatieve energie. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

BEWIJS

Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Wit zee-ijs in blauw water met de ondergaande zon weerspiegeld in het water
De bevroren gebieden van de aarde krimpen 33K vierkante mijl per jaar
by Texas A & M University
De cryosfeer van de aarde krimpt met 33,000 vierkante mijl (87,000 vierkante kilometer) per jaar.
windturbines
Een controversieel Amerikaans boek voedt klimaatontkenning in Australië. De centrale claim is waar, maar niet relevant
by Ian Lowe, emeritus hoogleraar, School of Science, Griffith University
Mijn hart zonk vorige week toen ik zag hoe de conservatieve Australische commentator Alan Jones een controversieel boek verdedigde over...
beeld
De Hot List van klimaatwetenschappers van Reuters is geografisch scheef: waarom dit ertoe doet
by Nina Hunter, postdoctoraal onderzoeker, Universiteit van KwaZulu-Natal
De Reuters Hot List van "'s werelds beste klimaatwetenschappers" veroorzaakt een buzz in de gemeenschap van klimaatverandering. Reuters…
Een persoon houdt een schelp in zijn hand in blauw water
Oude schelpen wijzen erop dat hoge CO2-niveaus kunnen terugkeren
by Leslie Lee-Texas A&M
Met behulp van twee methoden om kleine organismen te analyseren die worden gevonden in sedimentkernen van de diepe zeebodem, hebben onderzoekers geschat ...
beeld
Matt Canavan suggereerde dat de koudegolf betekent dat de opwarming van de aarde niet echt is. We doorbreken dit en 2 andere klimaatmythes
by Nerlie Abram, hoogleraar; ARC Toekomstige Fellow; hoofdonderzoeker van het ARC Centre of Excellence for Climate Extremes; Adjunct-directeur van het Australian Centre for Excellence in Antarctic Science, Australian National University
Senator Matt Canavan stuurde gisteren veel ogen toen hij foto's tweette van besneeuwde scènes in het regionale New South ...
Ecosysteemwachters luiden alarm voor de oceanen
by Tim Radford
Zeevogels staan ​​bekend als ecosysteemwachters en waarschuwen voor verlies van de zee. Naarmate hun aantal daalt, kan ook de rijkdom van de...
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
Waarom zeeotters klimaatstrijders zijn
by Zak Smith
Zeeotters zijn niet alleen een van de schattigste dieren ter wereld, ze helpen ook om gezond, koolstofabsorberend kelp te behouden...

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan N Williams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

groene energie2 3
Vier groene waterstofkansen voor het middenwesten
by Christian Tae
Om een ​​klimaatcrisis af te wenden, zal het Midwesten, net als de rest van het land, zijn economie volledig koolstofarm moeten maken door...
ug83qrfw
Grote barrière om respons te eisen moet worden beëindigd
by John Moore, op aarde
Als federale regelgevers het juiste doen, kunnen elektriciteitsklanten in het Midwesten binnenkort misschien geld verdienen terwijl ...
bomen om te planten voor het klimaat
Plant deze bomen om het stadsleven te verbeteren
by Mike Williams-Rice
Een nieuwe studie stelt levende eiken en Amerikaanse platanen vast als kampioenen onder 17 "superbomen" die zullen helpen steden te maken ...
Noordzee zeebodem
Waarom we de geologie van de zeebodem moeten begrijpen om de wind te benutten?
by Natasha Barlow, universitair hoofddocent quartaire milieuverandering, Universiteit van Leeds
Voor elk land dat gezegend is met gemakkelijke toegang tot de ondiepe en winderige Noordzee, zal offshore wind de sleutel zijn om te voldoen aan de netto ...
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.