क्यों छोटे बर्फ आयु में कार्बन संग्रहण वृद्धि हमारे लिए बीमार बीड

लिटिल आइस एज के दौरान वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड के स्तर में गिरावट, नई दुनिया के अग्रदूतों द्वारा मूल अमेरिकी कृषि के माध्यम से जलाने का कारण नहीं था, जैसा कि पहले सोचा था।

इसके बजाय, हमारे नया विश्लेषण of the climate record contained within Antarctic ice cores suggests that the fall in atmospheric CO? levels during the cold period from 1500 to 1750 was driven by increased net uptake of carbon by plants.

This in turn suggests that if plants reacted to falling temperatures by taking up more carbon, they are likely to react to the current rising CO? levels by releasing yet more of it into the atmosphere.

ऐतिहासिक माहौल

Atmospheric CO? concentrations were fairly stable from around 2000 years ago until the start of the Industrial Revolution, since when they have begun to नाटकीय रूप से चढ़ो। हालांकि, रास्ते में अपेक्षाकृत छोटे बदलाव किए गए थे, जैसे कि लिटिल आइस एज (एलआईए) के दौरान देखा गया था।

Carbon dioxide naturally cycles between the atmosphere, the land and the ocean. On land, it is removed from the atmosphere by plant photosynthesis and returned when plant material decomposes. Normally these processes balance out, but a change in the rate of one of these processes can shift atmospheric CO? levels to a new equilibrium.


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यदि अपघटन बढ़ता है क्योंकि यह वार्म हो जाता है, तो यह सकारात्मक प्रतिक्रिया में, वायुमंडल में अधिक कार्बन डाइऑक्साइड छोड़कर, वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड को छोड़कर, धीमा या उलट देगा।

एलआईए ने न्यू वर्ल्ड के यूरोपीय उपनिवेश के प्रारंभ से मेल खाया था अमेरिका में यूरोपीय बीमारियों को तबाह कर दिया गया है, और एक सिद्धांत held that this led to a decrease in indigenous agriculture, which in turn let forests grow back and took up significant amounts of CO? from the atmosphere. This had been suggested as the first geologically recognisable signature of human impact on the globe, and thus the start of the Anthropocene epoch.

But was this actually the case? Our study suggests not, because while we can be relatively certain the LIA change in CO? levels was due to differences in the behaviour of land plants, our results suggest that the change was a response to the changing climate, and not to human-driven changes in vegetation cover.

सुराग की तलाश में

How can we tell? We know that the process involved terrestrial plants, because the atmosphere during the LIA was even lower in CO? containing the isotope carbon-12, which is preferred by photosynthesising plants.

But how do we know if the changes were due to changes in vegetation cover, or to climate feedbacks. To answer that we looked at another gas, carbonyl sulfide (COS), which is also trapped in air bubbles along with the carbon dioxide. This molecule has almost the same structure as CO?, except one of the oxygen atoms is replaced with sulfur.

This is close enough to trick the plants, which take it up during photosynthesis. But unlike CO?, COS it is not released when plant material decomposes so an increase in photosynthesis leads to a decrease in atmospheric COS.

इसका अर्थ है कि "शुरुआती एंथ्रोपोसेन" परिकल्पना का एक testable परिणाम है: यह बर्फ के कोर के भीतर सीओएस सांद्रता में एक अवलोकनत्मक कमी होनी चाहिए। हालांकि, जब हमने बर्फ के कोर रिकॉर्ड को देखा तो हमने पाया कि वृद्धि हुई है। इससे पता चलता है कि एलआईए के दौरान प्रकाश संश्लेषण वास्तव में कमी आई है, बढ़ने के बजाय हम उम्मीद करेंगे कि अंतर वन वन के कारण होता है।

This means that the drop in atmospheric CO? during the LIA was more likely to have been a direct response to the dipping temperatures. The cool climate of the LIA reduced photosynthesis but also slowed down plant respiration and decomposition, with the net effect that more CO? was taken up by the land biosphere during cool periods.

भविष्य के बारे में क्या विचार है?

The flipside of this is that the reverse may happen when temperatures rise, as they are now. Rising temperatures are likely to mean even more CO? being released from the terrestrial biosphere. While plants continue to increase their photosynthesis as Earth warms, our findings suggest that plant decomposition will increase even more, meaning that less carbon stays in the soil.

यह संबंधित है, क्योंकि जैसा कि हम जानते हैं, इंसानों ने कार्बन के एक नए स्रोत पर टैप खोला है: जीवाश्म ईंधन, जो पहले से भूमिगत रूप से दूर थे हम तेजी से इस संग्रहीत कार्बन को बहुत ही वायुमंडल में लौट रहे हैं, और भूमि और सागर केवल हम जो जोड़ते हैं, उसके बारे में आधा भाग निकाल रहे हैं।

Our discovery suggests that every degree increase in temperature will result in about 20 parts per million extra carbon dioxide in the atmosphere. This is about the middle of the expectation from climate models. It means that, if we want to keep global warming to within 2? of average pre-industrial temperatures, in line with the पेरिस जलवायु समझौते, we need to factor in this positive feedback loop, which means that the more temperatures climb, the more extra CO? will be released from the world’s landscapes.

लेखक के बारे में

पीटर रेनर, प्रोफेसरियल फेलो, यूनिवर्सिटी ऑफ मेलबॉर्न

कैथी ट्रिडिंगर, वरिष्ठ अनुसंधान वैज्ञानिक, सीएसआईआरओ

डेविड एथरिज, प्रमुख अनुसंधान वैज्ञानिक, सीएसआईआरओ,

मौरू रुबिनो,, नेपल्स का दूसरा विश्वविद्यालय

यह आलेख मूलतः पर प्रकाशित हुआ था वार्तालाप। को पढ़िए मूल लेख.

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