那些試圖瞭解全球氣候未來走向的人們可能需要深入研究過去。一項對古代礦床的分析顯示,地球上一次主要的溫暖時期可能見證了大氣中相對較高濃度的二氧化碳(CO2)——類似於我們可能在未來一個世紀預期的濃度上限。
線索來自距今4900萬至5600萬年前的始新世時期。從海洋沉積物以及在北極附近發現的棕櫚葉化石和鱷魚來看,全球氣溫在這個時代開始時 резко 上升。然而,對於始新世二氧化碳濃度的各種間接估計差異很大,從百萬分之100(ppm),約為今天濃度的四分之一,到超過百萬分之3000。研究人員希望縮小這個數值範圍,以便他們可以測試他們的模型,瞭解二氧化碳水平如何影響全球氣溫,從而更好地預測地球未來的變暖情況。
新的估計是基於在兩個大型始新世地層中發現的稀有碳酸鈉礦物天然鹼。關鍵的是,只有當大氣中二氧化碳含量達到百萬分之1125或更高時,天然鹼才可能從鹽水中結晶出來。“這可能是最低的濃度了,”賓厄姆頓大學的地質學家蒂姆·洛溫斯坦說,他與他的同事羅伯特·德米科在9月29日的《科學》雜誌上報告了這一發現。在較低的二氧化碳水平下,通常會形成一種名為泡鹼的礦物。政府間氣候變化專門委員會估計,到2100年,全球二氧化碳將達到大約百萬分之500到1000,這取決於人類在控制排放方面所做的努力。
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耶魯大學的羅伯特·伯納說:“他們發現這個真是太好了,”他計算出始新世期間的二氧化碳濃度應該在百萬分之1000左右。“這是一個劇烈變暖的時期,很多人認為這是由於溫室效應,”他說。“這為這個觀點增加了更多的可信度。”衛斯理大學的達納·羅耶說,所有過去二氧化碳的替代指標都有不同的優點和侷限性,這使得納入一個新的指標變得棘手。“即使包括這篇論文,資料也傾向於落在百萬分之500到1000之間,”他認為。在他看來,這可能仍然使這個時代的二氧化碳水平有些過低,無法完全解釋其變暖,從而為溫室效應之外的其他機制留下了空間。