那些试图了解全球气候未来走向的人们可能需要深入研究过去。一项对古代矿床的分析显示,地球上一次主要的温暖时期可能见证了大气中相对较高浓度的二氧化碳(CO2)——类似于我们可能在未来一个世纪预期的浓度上限。
线索来自距今4900万至5600万年前的始新世时期。从海洋沉积物以及在北极附近发现的棕榈叶化石和鳄鱼来看,全球气温在这个时代开始时 резко 上升。然而,对于始新世二氧化碳浓度的各种间接估计差异很大,从百万分之100(ppm),约为今天浓度的四分之一,到超过百万分之3000。研究人员希望缩小这个数值范围,以便他们可以测试他们的模型,了解二氧化碳水平如何影响全球气温,从而更好地预测地球未来的变暖情况。
新的估计是基于在两个大型始新世地层中发现的稀有碳酸钠矿物天然碱。关键的是,只有当大气中二氧化碳含量达到百万分之1125或更高时,天然碱才可能从盐水中结晶出来。“这可能是最低的浓度了,”宾厄姆顿大学的地质学家蒂姆·洛温斯坦说,他与他的同事罗伯特·德米科在9月29日的《科学》杂志上报告了这一发现。在较低的二氧化碳水平下,通常会形成一种名为泡碱的矿物。政府间气候变化专门委员会估计,到2100年,全球二氧化碳将达到大约百万分之500到1000,这取决于人类在控制排放方面所做的努力。
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耶鲁大学的罗伯特·伯纳说:“他们发现这个真是太好了,”他计算出始新世期间的二氧化碳浓度应该在百万分之1000左右。“这是一个剧烈变暖的时期,很多人认为这是由于温室效应,”他说。“这为这个观点增加了更多的可信度。”卫斯理大学的达纳·罗耶说,所有过去二氧化碳的替代指标都有不同的优点和局限性,这使得纳入一个新的指标变得棘手。“即使包括这篇论文,数据也倾向于落在百万分之500到1000之间,”他认为。在他看来,这可能仍然使这个时代的二氧化碳水平有些过低,无法完全解释其变暖,从而为温室效应之外的其他机制留下了空间。