人類帶來諸多變化,多數絕非無痛

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從大氣變化到谷歌地球的延時影像……我們星球的存在難以忽視。

過去一週,地球大氣中二氧化碳 (CO2) 的濃度達到百萬分之 400 的水平,這是地球數百萬年未見的數值。為了將其置於某種背景下,讓我們透過經典的“基林曲線”來了解過去半個世紀左右二氧化碳的變化。

大氣中二氧化碳濃度(百萬分之幾)隨時間變化的函式(斯克裡普斯/NOAA)。


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此圖有兩個基本特徵。首先是它每年都會上下波動。這是因為地球有季節以及海洋和陸地,其中有吸收和產生二氧化碳的生物。例如,植物傾向於在夏季生長時吸收二氧化碳,而在冬季腐爛或休眠時釋放二氧化碳。地球也是不對稱的,因為北半球的可居住大陸地塊多於南半球——否則,北半球夏季和南半球冬季,或反之亦然,之間二氧化碳變化的淨貢獻將被抵消。

該圖的第二個特徵是二氧化碳濃度隨時間增加。為什麼?嗯,很簡單,這是因為我們。如果我們看一下更長的時間線,使用冰芯測量的大氣二氧化碳(因為我們的祖先沒有為我們監測大氣),這一點就最為明顯。它大約在 1760 年左右開始上升——工業革命的開始。

二氧化碳濃度追溯到 1700 年代——它在 1760 年左右開始上升(斯克裡普斯)

如果您進一步追溯過去 80 萬年,您就會開始看到自 20 世紀中期以來變化率變得多麼陡峭。

看到右側上升到百萬分之 400 的小尖峰了嗎?那就是我們,今天。儘管在過去的 80 萬年中,二氧化碳濃度遠非穩定,但它們在工業化人類文明興起的同時急劇上升。

冰芯取樣獲得的大氣二氧化碳濃度——過去 80 萬年(斯克裡普斯)。

當然,冰芯資料並非完美,其中可能存在一些其他尖峰在測量中被沖刷掉,但我們可能會發現任何類似於我們目前快速上升的情況。

我們需要追溯到多久才能達到與今天相似的二氧化碳水平?目前尚不清楚,但可能在 300 萬到 400 萬年左右。 Bartoli、Honisch 和 Zeebe 於 2011 年進行的一項研究測量了浮游生物形成的礦物外殼中的硼同位素,並表明情況就是如此。

進一步追溯,縱觀地球漫長的歷史,我們看到二氧化碳四處漂移。例如,以下是一些估計值,顯示了測量值和計算機模型(時間線與之前的圖相反)。

地球上 5 億年的二氧化碳濃度(該圖由 Robert A. Rohde 根據已釋出的資料編制,並納入全球變暖藝術專案)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

存在很多不確定性,但很明顯,即使我們目前百萬分之 400 的二氧化碳濃度與過去數千萬甚至數億年的水平相比也很小。比今天高五到二十倍的量似乎更像常態。

但是人類,以及我們周圍的世界,當時並不存在。在那些時期,地球,我們可愛的家園星球,會感覺像我們現在在周圍宇宙中發現的一些系外行星一樣陌生。環境化學、動物群(並非總是植物群)和氣候可能從未與過去一百萬年左右的情況相匹配。

不管你喜不喜歡,昨天二氧化碳濃度歷史最低的低谷是我們奇特的猿類祖先設法站穩腳跟的機會視窗的決定性特徵。令人著迷但又相當可怕的是,我們現在已經走向全球,並且我們已經學會如何從我們的環境中提取大量能量,這得益於我們非凡的創新和生存能力。透過這樣做,我們改變了那個視窗,顯著改變了大氣的化學成分。儘管我不會在這裡詳細討論,但簡單的物理學告訴我們接下來會發生什麼。你無法否認基本的熱力學。

這僅僅是我們的存在給地球帶來的一個變化。還有許多其他的變化。事實上,現在你可以透過神奇的谷歌地球親眼目睹全球正在發生的可見變化。從 1984 年至今的太位元組成像資料已被拼接在一起,可以延時檢視世界上幾乎任何地方。去這裡看看

即使在今天這個星球意識的時代,看到一個地方被“感染”到如此程度也真是令人驚訝。這是一個例子,拉斯維加斯,1984 年至 2012 年。

在拉斯維加斯發生的事情顯然會從拉斯維加斯蔓延開來……

當您看完其他示例後,嘗試輸入您自己的搜尋... 這非常有教育意義。

一切都註定是厄運和悲觀嗎? 是的,也不是。 顯然,我們正在測試極限,我們很有可能將我們的星球(如果我們還沒有這樣做的話)推向數百萬年來從未去過的地方——那種我們可能不喜歡的地方。那種可能會殺死我們的地方。但我們也非常聰明,否則我們就不會知道我們正在這樣做。那麼會發生什麼呢?

我希望我知道。但作為一名科學家,也是一位樂觀主義者,我忍不住注意到,如果我們認真尋找地球以外的生命,如果我們認真尋找複雜的、技術性的生命,那麼我們就應該嗅探這種對行星平衡的骯髒的漠視。如果我們發現合適的候選世界來瞄準我們的望遠鏡,我們可能不得不等待一段時間,但可以想象我們可能會抓住一些其他生命形式犯下與我們完全相同的錯誤。

透過清晨的霧靄,我看到

未來的景象

為我保留的痛苦

我意識到,我能看到

自殺是無痛的

它帶來了諸多變化

我可以隨意接受或拒絕

(約翰尼·曼德爾和邁克爾·奧特曼,《自殺是無痛的》/《陸軍野戰醫院》主題曲)

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