在博物館裡積滿灰塵的死去已久的鳥類正在幫助科學家更好地瞭解氣候變化。
透過檢查博物館在過去150年裡收集的鳥類標本羽毛上的煙塵，科學家們正在罕見地瞭解美國碳排放的歷史。他們的研究結果於週一發表在《美國國家科學院院刊》上，也可能有助於預測未來的氣候變化。
研究人員——生物學家謝恩·杜貝和攝影專家卡爾·富爾德納，他們都來自芝加哥大學——檢查了1880年至2015年間在賓夕法尼亞州、俄亥俄州、印第安納州、密歇根州、伊利諾伊州和威斯康星州收集的1300多隻鳥類，這些地區在歷史上是製造業和燃煤最集中的地區。
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這些標本幫助他們構建了美國“黑碳”濃度的記錄。
黑碳是燃燒化石燃料產生的一種顆粒物。長期以來，它一直被認為是空氣汙染的主要來源和公眾健康的威脅，但近年來，它也被認為是導致氣候變化的有力因素。事實上，兩項分析——一項在2008年進行，另一項在2013年進行——表明黑碳是地球變暖的第二大人為原因，僅次於二氧化碳。
其強大影響的原因在其名稱中顯而易見——顆粒的深色使它們能夠比其他汙染物吸收更多的熱量。因此，“黑碳的歷史排放清單是評估過去氣候敏感性和模擬未來氣候情景的重要工具，”研究人員寫道。
問題在於，在社會的大部分工業歷史中，沒有關於黑碳排放的直接記錄。科學家們之前依賴兩種方法來估算曆史排放量：模型和來自北極冰芯樣本的資料，這些樣本包含過去數百年甚至數千年的空氣質量資訊。
雖然他們的研究結果往往相似，但這兩種方法並不總是產生完全相同的估計。因此，據加州大學聖地亞哥分校的維拉巴德蘭·拉馬納坦稱，科學家們仍在質疑究竟有多少黑碳進入大氣層，他也是早在2008年就首次確定黑碳氣候強迫意義的研究人員之一。
“這篇論文提出了一種巧妙的新方法來減少這種不確定性，”拉馬納坦透過電子郵件表示，他沒有參與這項新研究。
研究人員使用了一種特殊的技術來測量鳥類羽毛反射的光量。羽毛顏色越深，其所含的煙塵就越多。
研究人員還依賴於每年都會換羽或脫落羽毛的鳥類。每次換羽都會清除掉前一年積累的所有煙塵，這意味著每個標本都僅呈現了它們死亡和收集年份存在的黑碳濃度的快照。因此，研究人員能夠構建一個近150年來黑碳濃度的記錄。
結果表明，過去的黑碳濃度可能高於模型估計，特別是在1880年至1910年之間。研究人員認為，這意味著黑碳在過去可能對地球氣候變化產生了比科學家意識到的更大的影響。
而這些鳥類可能還會幫助揭開更多的秘密。
正如作者所指出的，黑碳顆粒的大小和形狀有助於確定它們吸收的熱量及其對氣候的影響。“因此，瞭解黑碳顆粒的歷史大小分佈對於評估其氣候影響和構建可用的排放清單至關重要，”他們寫道。
他們建議，未來，科學家們可以進一步分析鳥類標本中的碳沉積物，以構建任何給定時間和地點其物理特性的記錄，從而建立更詳細的排放記錄，這些排放塑造了我們目前為止的氣候。
與此同時，到目前為止的研究結果並不一定會徹底改變科學家對歷史黑碳排放的理解，但它們以有助於使未來模型預測更準確的方式對其進行了完善。正如研究人員指出的那樣，它們還表明，非常規的資訊來源——即使是長期隱藏在博物館裡的死去的、填充的鳥類——也可以對過去和未來產生令人驚訝的見解。
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