它并不经常出现,但在大约 5.4 亿年之后,我们生活的这个世界已经见证了五次大规模灭绝——下一个帷幕可能会在本世纪结束之前落下。
这是对地球旋转碳循环的新数学分析的严峻评估,计算预测了我们的可怕的输出二氧化碳排放量正在慢慢逼近地球数百万年来从未突破过的“灾难阈值”。
麻省理工学院地球物理学家丹尼尔罗斯曼研究了碳循环– 碳在过去 5.42 亿年中穿过地球陆地、海洋和大气的路径。
通过分析地球化学家确认的 31 个碳同位素事件,罗斯曼确定了碳 12 和碳 13 的潮起潮落,这两种碳同位素的丰度在地球历史上变化很大。
由此,他构建了一个数据库来评估在每个历史事件中有多少碳质量被注入世界海洋。在大多数情况下,碳量都保持在一定的阈值以下。
但在其中一些事件中——包括过去五次大规模灭绝事件中的四次消灭了大量的生命形式在这个星球上——门槛被突破了。
现在,我们都知道相关性并不等于因果关系,但鉴于我们掌握的所有其他证据表明高碳含量有多危险为了我们星球上的生命,一种令人不安的模式肯定正在出现。
“很明显,系统基本上不希望超过一个特征变化率,”正如罗斯曼所说。
现在是坏消息。
根据罗斯曼的计算,碳水平可以通过两种方式超过这一灾难阈值。一是二氧化碳排放量在数千年和数百万年中缓慢增加,慢慢引发全球灾难。
另一种情况发生在更短的时间尺度上,碳循环中碳量的巨大变化发生在几十年甚至几年的时间内。听起来很熟悉吗?
在这种情况下,Rothman 预测,我们需要向世界海洋添加约 310 十亿吨碳才能跨过这个门槛——按照目前的发展速度,这大致是预计到 2100 年贡献的最低数量。研究人员说我们将进入“未知领域”。
“这并不是说第二天就会发生灾难,”罗斯曼说。
“这意味着,如果不加以控制,碳循环将进入一个不再稳定的领域,并且将以难以预测的方式表现。在地质过去,这种行为与质量有关。灭绝。”
换句话说,除非人类采取行动彻底扭转我们的碳状况——并且有理由朋友们,我们可能会陷入一场危险的灭绝。
不仅对人类来说,而且对许多曾经行走、叽叽喳喳、嗡嗡作响或咕噜咕噜的生物来说也是如此。
请注意,这不会在一夜之间发生,但罗斯曼表示,这种史诗般的灭绝可能会持续大约 10,000 年左右,如果情况不发生改变,这种现象最快可能在 2100 年就会显现出来。
当然,这只是关于世界碳情景如何实现的一种观点,罗斯曼并不假装他拥有所有答案,但他确实希望我们将这些数字作为另一个证据,以激励我们行动缓慢的自我采取行动。
“应该有办法减少[二氧化碳排放],”他说。
“但这项工作指出了我们需要谨慎的原因,并且为研究过去以了解现在提供了更多理由。”
研究结果报告于科学进步。