Cape Grim-stationen upprätthåller ett arkiv av luft från 1970s till idag. CSIRO / Bureau of Meteorology, Författare tillhandahållen
I 2016 gjorde en isolerad vetenskaplig utpost i nordvästra Tasmanien ett historiskt funn. Cape Grim Baseline Air Pollution Station uppmätt koldioxidhalten i atmosfären överstiger 400-delar per miljon.
Detta var inte första gången världen brutit mot den symboliska klimatförändringsgränsen - den ära nåddes av norra halvklotet i 2013 - men det var en första i söder.
Bakom dessa senaste fynd är en historia av Australiens roll i global vetenskaplig utveckling. Cape Grim-stationen har nu körts i 40-år och den resulterande datamängden kränker de stora förändringarna i vår globala atmosfär.
Ett nationellt svar
I 1798 bekräftade Matthew Flinders möte med Cape Grim till européer att Tasmanien (sedan Van Diemen's Land) separerades från fastlandet i Australien.
Snabbare fram till de tidiga 1970-erna och en liten grupp av innovativa forskare kläckde en plan för att dra nytta av Cape Grims isolering och unika geografiska position. Webbplatsen blev snart en av världens mest betydande atmosfäriska mätplatser, mätning och registrering av en del av den renaste luften som kan nås på planeten.
Det var två trådar till början av Cape Grim. En var de unga forskarna vid CSIRO, angelägna om att pionera ett framväxande vetenskapsområde. Det andra var ett samtal från Förenta nationerna för globala regeringar att arbeta tillsammans för att inrätta ett nätverk av övervakningsstationer. Det australiensiska svaret var championed av Bill Priestley och Bill Gibbs, respektive senior klimatfigurare på CSIRO och Bureau of Meteorology.
Det vetenskapliga samfundet bestämde att Cape Grim var den lämpligaste platsen för en permanent övervakningsstation, och därigenom etablerades i Cape Cod Bas-Air Pollution Station i 1976.
Den första uppsättningen instrument bodde i en ex-NASA-husvagn. Idag förvaltas stationen av Meteorologins presidium och inrymdes i en permanent byggnad som har toppmodern infrastruktur, inklusive ett torn utrustat med viktig övervakningsutrustning. Många av de tidiga banbrytande forskarna är fortfarande aktivt involverade i denna forskning.
Världens renaste luft
Stationen, en del av Världs Meteorologiska Organisationens Global Atmosphere Watch Network, var beläget vid Cape Grim för att dra nytta av de "brummande fyrtioåren" - de rådande västra vindarna som tar ren luft från Sydöstra havet till stationen.
Luft som kommer till stationen från sydväst klassificeras som "baseline" -luft. Har inte haft någon ny kontakt med mark, representerar den bakgrundsstämningen och är kanske några av de renaste i världen.
Medan vi fokuserar på denna rena luft, övervakar de flesta instrumenten kontinuerligt, oavsett vindriktning, och kan upptäcka föroreningar från Melbourne och andra delar av Tasmanien under vissa förutsättningar.
Stationen mäter alla större och mindre växthusgaser; ozonnedbrytande kemikalier; aerosoler (inklusive svart kol eller sot); reaktiva gaser inklusive ozon, kväveoxider och flyktiga organiska föreningar med lägre atmosfär; radon (en indikator på förändringar i marken); solstrålning; den kemiska sammansättningen av regnvatten; kvicksilver; långlivade organiska föroreningar och äntligen vädret.
Cape Grim Air Archive, initierat av CSIRO i 1978 och snart infört i stationens verksamhet, är nu världens viktigaste och unikaste samling av atmosfäriska luftprover i bakgrunden, som grundar sig på många forskningshandlingar om globala och australiska utsläpp av växthus och ozonnedbrytande gaser.
Det mänskliga fingeravtrycket
Cape Grim-data är fritt tillgängliga och har använts i stor utsträckning i alla fem internationella klimatbedömningar (1990-2013), alla tio internationella ozonnedbrytningsbedömningar (1985-2014), i fyra tillstånd av klimatrapporterna 2010-2016 och i ozonvärderingar med lägre atmosfär.
Mått på Cape Grim har visat på hur mänsklig aktivitet påverkar atmosfären. Exempelvis har CO2 ökat från omkring 330-delar per miljon (ppm) i 1976 till mer än 400 ppm idag, en genomsnittlig ökning av 1.9 ppm per år sedan 1976. Sedan 2010 har räntan varit 2.3 ppm per år. Isotopförhållandena för CO2, uppmätt vid Cape Grim, har förändrats på ett sätt som överensstämmer med att fossila bränslen är källan till högre koncentrationer.
Cape Grim har dokumenterat ökningen av atmosfäriska CO2-koncentrationer. CSIRO / Bureau of Meteorology, författaren förutsatt
Cape Grim har också visat effektiviteten av åtgärder för att minska mänskliga konsekvenser. Nedgången i koncentrationer av ozonnedbrytande ämnen mätt vid Cape Grim visar på utvecklingen av Montrealprotokollet, ett internationellt avtal för att avveckla användningen av dessa kemikalier och leda till en gradvis återhämtning av ozonhålet.
Mått på Cape Grim har bidragit väsentligt till den globala förståelsen av marina aerosoler, inklusive några av de första bevisen på att mikroskopiska marina växter (fytoplankton) är en källa till gaser som spelar en roll vid molnbildning. Med 70% av jordens yta täckt av oceaner spelar aerosoler i den marina miljön en viktig roll i klimatsystemet.
Cape Grim-data används också av den australiensiska regeringen för att uppfylla internationella skyldigheter. Till exempel, stationens växthusgasdata har självständigt verifierat delar av Australiens nationella växthusgaslager, som rapporterar Australiens årliga utsläpp till FN: s ramkonvention om klimatförändringar. Persistenta organiska föroreningar har rapporterats till Stockholmskonventionen om dessa kemikalier och Cape Grim kvicksilverdata kommer att rapporteras till Minimatakonventionen.
Data som samlats in från Cape Grim Station har använts i mer än 700 forskningshandlingar om klimatförändringar och luftföroreningar. Genom att arbeta med universitet är Cape Grim en träningsplats för nästa generation klimatforskare.
Om författaren
Sam Cleland, Officer in Charge, Cape Grim Baseline Air Pollution Station, Australian Bureau of Meteorology; Melita Keywood, Forskningsforskare, Klimatvetenskapscenter, CSIRO; Paul Fraser, Hedersmedlem, CSIROoch Paul Krummel, Ledande forskargrupp, CSIRO
Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.
relaterade böcker
