MIT profesörü okyanusun 2100'de altıncı kitlesel yok oluşa yol açacağını söyledi
Geçtiğimiz 540 milyon yılda, dünya beş büyük ölçekli yok olma olayı yaşadı ve her olay, atmosferdeki ve okyanustaki döngüsel karbonun normalden kaosa dönüştüğü bir süreci içeriyordu. Karbon döngüsündeki bu ölümcül değişiklikler, zaman ölçeğinde binlerce ila milyonlarca yıla yayılır ve deniz türlerinin küresel kitlesel yok oluşuyla çakışır.
Bilim adamlarının şu anda yanıtlaması gereken bir soru şudur: Mevcut karbon döngüsünün büyük bir dalgalanma yaşayıp yaşamadığı, Ve dünyadaki altıncı kitlesel yok oluş olayını tetikleyip tetikleyemeyeceği .
Şu anda, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde (Dünya ve Atmosfer ve Gezegen Bilimleri) jeofizik profesörü ve Lorenz Merkezi'nin eş yöneticisi Daniel Rothman, son 540 milyon yıldaki karbon döngüsündeki değişiklikleri analiz etti (beş yok olma olayından önce ve sonra). Ve bazılarını belirledi " Afet eşiği ". Spesifik indeks bu eşikleri aşarsa, bu, dengesiz bir ortamın ortaya çıkacağı ve sonunda kitlesel bir yok olma olayına yol açacağı anlamına gelir.
Rothman tarafından Science Advances'da yayınlanan bir makaleye göre, Aşağıdaki iki eşikten biri geçilirse, kitlesel bir yok olma olayı meydana gelir. : 1. Uzun vadeli ölçekte meydana gelen karbon döngüsü değişiklikleri ile ilgili olarak, eğer Değişim hızı, küresel ekosistemin adaptasyon hızından daha hızlı Bir yok olma olayına yol açacak. 2. Daha kısa bir zaman ölçeğinde meydana gelen karbon döngüsü değişiklikleri için, değişimin hızı önemli olmayacaktır. Değişimin büyüklüğü, bir yok olma olayının olasılığını belirleyecektir.
Rothman, karbondioksit emisyonlarında nispeten kısa bir süre içinde meydana gelen son artış nedeniyle, Altıncı yok olma olayının gerçekleşip gerçekleşmeyeceği, eşiği aşmak için okyanusa yeterli karbon emisyonu ekleyip eklemeyeceğimize bağlı olacaktır. . Rothman, bu kritik değerin yaklaşık 310 milyar ton (artan karbon emisyonu) olduğunu tahmin ediyor; bu, insan faaliyetleri nedeniyle 2100 yılına kadar okyanusa artacak karbon emisyonu miktarına kabaca eşdeğer.
Şekil MIT Profesörü Daniel Rothman
Bu, kitlesel yok oluş olayının bu yüzyılın sonundan hemen sonra gerçekleşeceği anlamına mı geliyor? Rothman, bu tür ekolojik felaketlerin ortaya çıkmasının zaman alacağına (yaklaşık 10.000 yıl) inanıyor. Ancak Rothman ayrıca 2100'de dünyanın kaderinin "bilinmeyen bir bölgeye" girebileceğini söyledi.
Rothman şunları söyledi: "Yok olmanın yarın olacağını söylemiyorum, ancak onu kontrol etmezsek karbon döngüsü daha dengesiz ve öngörülemez hale gelecek. Jeolojik açıdan bu durum kitlesel yok olma olayına benziyor. Olmanın güçlü bir bağlantısı var. "
Şekil Çin'deki Meishan Sedimanter Kayaları - dünyanın kitlesel yok oluşundan önce kaotik karbon döngüsü özelliklerini içerir
Tarihsel değişiklikler teorik beklentileri karşılar
Rothman, dünya tarihindeki en ciddi yok olma olayı olan Permiyen'deki yok olma olayını inceledi. Araştırma çalışması bittikten sonra, Rothmanın meslektaşları ile diyaloğu onu altıncı yok olma olayı olasılığını düşünmeye sevk etti ve temel bir soru sordu: Geçmişte meydana gelen bu büyük olayları bu kadar geniş bir zaman ölçeğinde nasıl ele alabiliriz? Bugünkü durumla karşılaştırıldığında (sadece birkaç yüzyıllık bir zaman aralığı)? "Rothman şöyle dedi:" Sistematik bir yaklaşım geliştirmeye çalışarak bir yazı geçirdim. "
Rothman sonunda fiziksel ilkelere dayalı basit bir matematiksel formül buldu. Formül, karbon döngüsündeki kritik hızı ayırma değişim genliğinin zaman ölçeğiyle ilişkilendirir. Rothman, formülün gelecekteki kitlesel yok oluş olaylarını veya diğer küresel felaket türlerini tahmin edebilmesi gerektiğine inanıyor.
Bundan sonra Rothman, tarihin onun varsayımlarını takip edip etmediğini doğrulamaya başladı. Yüzlerce yayınlanmış jeokimyasal belgeyi araştırarak, son 544,2 milyon yılda Dünya'nın karbon döngüsünde 31 büyük değişiklik belirledi. Rothman, her olay için (beş kitlesel yok oluş dahil) karbondaki değişikliklerin, iki izotopun, karbon 12 ve karbon 13'ün nispi bolluğundaki değişiklikler olarak jeolojik kayıtta ifade edildiğini belirtti. Ayrıca değişimin süresini de fark etti.
Daha sonra, ilgili miktarı her bir olayın zaman aralığı boyunca okyanusa eklenen karbon emisyonu miktarına dönüştürmek için matematiksel bir dönüştürme yöntemi tasarladı ve buna dayanarak, "her bir olayın karbon miktarı ve zaman ölçeğinin kontrast çizelgesini" çizdi. ".
Rothman şunları söyledi: "Olaylar arasında benzersiz bir değişim oranı olduğu açıktır.
Başka bir deyişle, Rothman olaylar için ortak bir eşik buldu ve 31 olayın çoğu bu eşiği geçmiyor gibi görünüyordu. Bu olaylar karbon döngüsünde büyük değişiklikler içerse de, nispeten hafiftir ve ekosisteme zarar vermek için yeterli değildir. Buna karşılık, beş kitlesel yok oluş olayından dördü bu eşiği aştı ve en ciddi Permiyen yok oluşu en fazla olanı geçti.
Rothman, "Ne anlama geldiğini bulmalıyız" dedi.
Gizli "karbon kaçağı"
Daha fazla araştırmadan sonra, Rothman kritik afet oranının dünyanın doğal karbon döngüsündeki gizli bir süreçle ilişkili olduğunu buldu. Karbon döngüsü esasen fotosentez ve biyolojik solunum arasındaki bir döngüdür. Genellikle döngüde bir tür "sızıntı" vardır, Az miktarda organik karbon okyanusun dibine batar ve zamanla tortu olarak gömülür ve karbon döngüsünden izole edilir.
Rothman ayrıca kritik oranın, CO2 fazla üretim oranı (Fazla karbondioksit üretim oranı). Döngüye enjekte edilen herhangi bir ilave karbondioksit, döngünün kendisi tarafından açıklanamaz ve bu tür bir veya daha fazla süreç, karbon döngüsünü kararsız hale getirebilir.
Daha sonra Rothman, kritik oranın yalnızca okyanus karbon döngüsünün dalgalanmalardan sonra dengeyi yeniden sağlayabildiği zaman ölçeği dışında uygulanabilir olduğunu belirledi. Şu anda, bu zaman ölçeği yaklaşık 10.000 yıldır. Daha kısa olaylar için, kritik eşik artık okyanusa karbonun eklendiği hızla değil, okyanusa eklenen toplam karbon emisyonu miktarıyla ilgilidir. Bu koşulların her ikisi de fazla karbonun okyanusta ve atmosferde dolaşımına neden olacak ve küresel ısınmaya ve okyanus asitlenmesine yol açabilir.
Yüzyılın sınırı
Rothman, kritik hız ve döngünün dengelendiği zaman ölçeğine dayanarak hesapladı, Bugünün kritik karbon emisyon değeri yaklaşık 310 milyar tondur.
Rothman bu eşiği Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nin (IPCC) yakın tarihli bir raporunda 2100'e kadar artan toplam karbon emisyonu ile karşılaştırıyor (raporda değerin 500 milyar ton olduğu tahmin ediliyor). )" Karşılaştırma için. Raporda IPCC, henüz mevzuatla ilgili olmayanlara yasal olarak bağlı olanlardan dört olası karbondioksit emisyonu yolunu listeledi.
En iyi durumda, 2100 yılına kadar insanlar okyanusa 300 milyar ton karbon yayacaklar ve en kötü durumda, insanlar okyanusa o zamana kadar kritik eşiği aşarak 500 milyar tondan fazla karbon salacaklar.
Rothman, her iki durumda da 2100 yılına kadar karbon emisyonlarındaki artışın kritik eşiğe yaklaşacağını veya aşacağını söyledi.
Rothman şöyle dedi: " Karbondioksit emisyonlarını geri getirmenin bir yolu olmalı. Ancak bu araştırma, neden uyanık olmamız gerektiğine ve modern çevrenin gelişimi için geçmiş çevresel değişiklikleri incelemenin önemine işaret ediyor. . "
