如果按照一切照旧的情景继续排放，一件2050年制造的T恤衫，对于使用放射性碳定年法的人来说，可能看起来与威廉征服者一千年前穿的T恤衫完全一样。到2100年，一株死去的植物可能与拥有2000多年历史的死海古卷几乎相同。
大气碳的这些众所周知的“老化”特性，已在昨天发表于《美国国家科学院院刊》Proceedings of the National Academy of Sciences上的一篇论文中针对不同的排放情景进行了精确分析。它描述了化石燃料排放将如何降低放射性碳定年法的可靠性，而放射性碳定年法被用于识别考古发现、被盗象牙甚至人类尸体。
随着卷轴、植物性颜料或棉衬衫经历数千年的老化，有机物体中自然存在的放射性碳-14逐渐衰变。碳-14的量相对于正常碳的量减少。放射性碳定年法利用随时间推移而减少的这一比例来估计年代。比例越低，表示物体越古老。
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问题在于，碳比例的减少不仅可能因为碳-14的衰变，还可能因为正常碳的增加。这正是燃烧化石燃料正在发生的事情，化石燃料非常古老，不含任何碳-14。非放射性碳现在正涌入大气，从而产生稀释效应。
虽然这种稀释效应是众所周知的，但直到现在，其在不同排放情景下的精确规模尚不清楚。撰写该论文的伦敦帝国学院大气科学家希瑟·格雷文对污染以当前速度持续下去，排放可能使大气“老化”的程度感到惊讶。
她说：“如果你想到深海中那些非常古老的部分，它们已经被隔离了数千年，在一切照旧的情景下，那么大气将具有与海洋最古老部分相同的放射性碳比例。” “这确实有点倒退。它非常非常低。”
研究人员面临的风险是，如果旧物因额外的大气碳而人为老化，旧物可能会变得与新物难以区分。考古学家可能会将历史上的哪些时期与现代混淆，会根据不同的情景而变化。在最佳情景中，即在本世纪末将全球变暖控制在2摄氏度以下，额外的老化效应将为零。
从高到低
由于过去人类的活动，碳比例已经经历了显著的转变。根据NPR报道，20世纪50年代和60年代的核武器试验产生了更多的大气放射性碳，迅速提高了著名的比例。这相当于人为地使大气变得年轻。
当碳比例下降时，很难区分新旧；当碳比例像过去半个世纪那样迅速上升时，就容易得多。
物理学家和生物工程师抓住这个机会研究植物和人类的细胞再生。在核武器试验后出生的细胞，其碳-14与正常碳的比例将高于几十年前出生的细胞。这种指标使生物学家能够看到哪些细胞会更新，哪些细胞保持不变。
例如，2009年，科学家在科学杂志上透露，每年约有0.3%至1%的人类心肌细胞再生。他们将这一发现归因于冷战期间产生的碳-14。
然而，现在，碳排放量已经上升到足以抵消核武器试验的最初影响。格雷文表明，目前的水平接近工业革命前的水平。
如果碳比例保持不变，比如在低排放情景下，科学家将无法使用它来测量单个细胞的寿命，这项技术需要一个快速变化的指标。格雷文补充说，碳比例下降可能会在2020年开始影响放射性碳定年法。
她说：“无论如何，化石燃料排放都将影响到其中一些巧妙的应用。” “现在的问题是它何时会发生，以及它会降到多低。”
她希望她的模型能够填补这一空白，并帮助科学家根据不同的可能碳情景调整他们的计算。
她说：“如果他们将来使用放射性碳，他们就会知道会发生什么。” “他们可以为这些变化做好计划。”
经Environment & Energy Publishing, LLC.许可，转载自Climatewire。 www.eenews.net, 202-628-6500