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美研究认为人类向海洋排放的碳或达地球系统灾难的临界值

编号:NO.I00017711710        发布时间:2017-10-18 22:49:05

Parameterization and temporal distribution of carbon isotopic events in the database. (A) Schematic diagram illustrating how the parameters δ1(0) and δ1(τenv) are derived from an isotopic time series δ1(t). The time scale τenv represents the duration of time during which the isotopic composition δ1 decreases. (B) Histogram depicting the distribution of events in time.来源:science2017年9月20日,《科学进展》(Science Advances)期刊发表题为《地球系统灾难的临界值》(Thresholds of Catastrophe in the Earth System)的文章,评估了地球碳循环变化与大灭绝事件发生的关系,指出到2100年,人类活动向海洋排放的碳含量可能将接近或超过灭绝事件发生的碳循环临界阈值。

在过去的5.4亿年里,地球经历了5次大规模的灭绝事件,3/4以上的海洋动物物种被灭绝了。每次事件都与地球碳循环的重大变化有关。科学家们需要回答的一个问题是,当前的碳循环是否正在经历一个大的波动,并是否有可能引发第六次地球物种大灭绝事件。自19世纪以来,二氧化碳排放量一直在稳步上升,但解释最近碳排放量的激增是否可能导致大灭绝事件这一问题是一个挑战。这主要是因为很难将古代碳异常现象与现代的碳排放量变化联系起来。美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的研究人员分析了过去5.42亿年间31个地球碳循环发生重大变化的事件,包括五次灭绝事件,并确定了碳循环中的“灾难阈值”。他们假设,如果长时间尺度上碳循环变化速率超过临界速率,或者短时间尺度上碳循环变化的量超过临界值时,地球碳循环的扰动将导致大灭绝事件发生。

研究人员预测,由于二氧化碳排放量在最近相对较短的时间尺度内出现上升,第六次灭绝事件是否发生将取决于人们是否会向海洋中排放足以超过临界值的碳。研究计算的碳排放临界值约为3100亿吨,而到21世纪末,预计人类活动向海洋排放的碳可能将接近或超过灾难性变化的临界阈值。研究人员认为,虽然大灭绝事件的发生可能由多种原因造成,但是碳循环的人为干扰值得评估。如果人类再不加以控制碳排放,碳循环将变得更加不稳定,并难以预测。从过去的地质时期来看,碳循环变化与大灭绝事件的发生相关。

原文来源:http://advances.sciencemag.org/content/3/9/e1700906.full
原文题目:Thresholds of Catastrophe in the Earth System
编译者:廖 琴

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