Iskärnor är ett fönster i det förflutna hundratusentals år. NASA Goddard Space Flight Center / Ludovic Brucker

Det finns de som säger att klimatet alltid har förändrats, och att koldioxidnivåerna alltid har fluktuerat. Det är sant. Men det är också sant att sedan den industriella revolutionen har CO? nivåerna i atmosfären har klättrat till nivåer som saknar motstycke under hundratals årtusenden.

Så här är en kort video som vi gjorde för att lägga de senaste klimatförändringarna och koldioxidutsläppen in i de senaste 800,000-åren.

youtube} rivf479bW8Q {/ youtube}

Temperaturen-CO? förbindelse

Jorden har a naturlig växthuseffekt, och det är verkligen viktigt. Utan den skulle medeltemperaturen på planetens yta vara cirka -18? och mänskligt liv skulle inte existera. Koldioxid (CO?) är en av de gaser i vår atmosfär som fångar värme och gör planeten beboelig.

Vi har känt om växthuseffekten i drygt ett sekel. Omkring 150 år sedan ringde en fysiker John Tyndall använt laboratorieexperiment för att demonstrera växthusegenskaperna hos CO? gas. Då, i slutet av 1800-talet, den svenska kemisten Svante Arrhenius först beräknat växthuseffekten av CO? i vår atmosfär och kopplade den till tidigare istiden på vår planet.

Moderna forskare och ingenjörer har utforskat dessa länkar i invecklad detalj under de senaste decennierna genom att borra i isarken som täcker Antarktis och Grönland. Tusentals år av snö har komprimerat i tjocka isplattor. Det resulterande iskärnor kan vara mer än 3km lång och förlänga en svimlande 800,000-år.

Forskare använder kemikalierna för vattenmolekylerna i islagren för att se hur Temperaturen har varierat genom millennierna. Dessa isskikt fäller också små bubblor ur den antika atmosfären, så att vi kan mäta förhistorisk CO? nivåer direkt.

Antarktis temperaturförändringar över istiden låg mycket lik globalt genomsnittliga temperaturer, förutom att istidstemperaturförändringarna över Antarktis var ungefär dubbelt så stora som i det globala genomsnittet. Forskare hänvisar till detta som polär amplifiering (data från Parrenin et al. 2013; Snyder et al. 2016; Bereiter et al. 2015). Ben Henley och Nerilie Abram

Temperatur och CO?

Iskärnorna avslöjar en otroligt snäv förbindelse mellan temperatur och växthusgasnivåer genom isåldercyklerna, vilket bevisar de begrepp som Arrhenius föreslog för mer än ett sekel sedan.

Under tidigare varma perioder var det inte en CO? spik som kickstartade uppvärmningen, men små och förutsägbara wobbles i jordens rotation och omlopp runt solen. CO? spelat en stor roll som en naturlig förstärkare av de små klimatförändringarna som dessa wobblingar initierade. När planeten började svalna, mer CO? löses upp i haven, vilket minskar växthuseffekten och orsakar mer nedkylning. På samma sätt, CO? släpptes från haven till atmosfären när planeten värmdes upp, vilket ledde till ytterligare uppvärmning.

Men saker och ting är väldigt annorlunda den här gången. Människor är ansvariga för att tillsätta enorma mängder extra CO? till atmosfären – och snabbt.

Hastigheten med vilken CO? stiger har ingen jämförelse i det förflutna. De snabbaste naturliga skiftningarna från istider såg CO? nivåerna ökar med ca 35 delar per miljon (ppm) i 1,000 år. Det kan vara svårt att tro, men människor har emitterat motsvarande belopp i bara de senaste 17-åren.

Före den industriella revolutionen, den naturliga nivån av atmosfärisk CO? under varma mellanistider var cirka 280 ppm. De iskalla istiderna, som fick kilometertjocka inlandsisar att byggas upp över stora delar av Nordamerika och Eurasien, hade CO? nivåer på cirka 180 ppm.

Förbränning av fossila bränslen, såsom kol, olja och gas, tar uråldrigt kol som var låst i jorden och placerar det i atmosfären som CO?. Sedan den industriella revolutionen har människor bränt en enorm mängd fossilt bränsle, vilket orsakat atmosfärisk CO? och andra växthusgaser till skyrocket.

I mitten av 2017, atmosfärisk CO? står nu vid 409 ppm. Det här är helt oöverträffat under de senaste 800,000-åren.

Global temperatur och CO? sedan 1850. Ben Henley och Nerilie Abram

Smakämnen massiv explosion av CO? is vilket gör att klimatet värms snabbt. De senaste IPCC-rapporten avslutades att vi i slutet av detta århundrade kommer att nå fler än 4? ovan preindustriella nivåer (1850-99) om vi fortsätter på en högutsläppsväg.

Om vi ​​arbetar mot målen i Parisavtalet, genom att snabbt stävja vår CO? utsläpp och utveckla ny teknik för att ta bort överskott av koldioxid? från atmosfären, då har vi en chans att begränsa uppvärmningen till cirka 2?.

Observerad och projicerad global temperatur på hög (RCP8.5) och låg (RCP2.6) CO? utsläppsterminer. Ben Henley och Nerilie Abram

Grundvetenskapen är mycket väl förstådd. Beviset att klimatförändringen sker är riklig och tydlig. Den svåra delen är: vad gör vi nästa? Mer än någonsin behöver vi starka, kooperativa och ansvarsfulla ledarskap från alla nationer politiker. Först då kommer vi att undvika de värsta klimatförändringarna och anpassa sig till de konsekvenser vi inte kan stoppa.

Författarna bekräftar bidrag från Wes Mountain (multimedia), Alicia Egan (redigering) och Andrew King (modellprojektionsdata).

Om författaren

Ben Henley, forskare i klimat och vattenresurser, University of Melbourne, University of Melbourne och Nerilie Abram, ARC Future Fellow, Forskningsskolan för geovetenskaper; Chief Investigator för ARC Center of Excellence for Climate Extremes, Australian National University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon