Stari kmetje so nas prihranili pred ledeniki, a so globoko spremenili zemeljsko podnebje

Sant' Agostino, part 1 (2009) (Junij 2019).

Anonim

Pred tisočletji so starinski kmetje počistili zemljišče za pšenico in koruzo, krompir in squash. Poplavili so polja za pridelovanje riža. Začeli so z živino. In nezavedno, morda so bistveno spremenili podnebje Zemlje.

Študija, objavljena v reviji Scientific Reports, vsebuje nove dokaze, da so prastare kmetijske prakse privedle do povečanja emisij toplogrednih plinov ogljikovega dioksida in metana, ki se je nadaljeval, saj se v nasprotju s trendom v katerem koli drugem trenutku v Zemljini geološka zgodovina.

Prav tako je razvidno, da brez tega človeškega vpliva bi se planet do začetka industrijske revolucije verjetno usmeril v drugo ledeno dobo.

"Če ne bi bilo zgodnjega kmetijstva, bi bila klima danes bistveno hladnejša danes, " pravi vodilni avtor Stephen Vavrus, višji znanstvenik na Univerzi Wisconsin-Madison Center za klimatske raziskave na Inštitutu za okoljske študije Nelson. "Stare korenine kmetovanja proizvajajo dovolj ogljikovega dioksida in metana, da vplivajo na okolje."

Ugotovitve temeljijo na prefinjenem podnebnem modelu, ki je primerjal našo trenutno geološko časovno obdobje, imenovano holocen, do podobnega obdobja pred 800.000 leti. Pokažejo, da je prejšnje obdobje, imenovano MIS19, že okoli 2, 3 stopinje Fahrenheita (1, 3 C) hladneje po enakem času v holocenu okoli leta 1850. Ta učinek bi bil bolj izrazit v Arktiki, kjer model prikazuje temperature 9 do 11 stopinj Fahrenheita hladneje.

Z uporabo klimatskih rekonstrukcij, ki temeljijo na podatkih o ledu, je model tudi pokazal, da so se MIS19 in holocene začeli s podobnimi koncentracijami ogljikovega dioksida in metana, MIS19 pa je videl splošen enakomeren padec obeh toplogrednih plinov, medtem ko je holocena obratno usmerila 5.000 let nazaj in dosegla največje koncentracije obeh plinov do leta 1850. Raziskovalci so namerno zmanjšali model na začetku industrijske revolucije, ko so se viri emisij toplogrednih plinov močno povečali.

V večini Zemljine zgodovine, stare 4, 5 milijarde let, je njegovo podnebje v veliki meri določal naravni pojav, ki se imenuje Milankovičev cikel, občasne spremembe v obliki Zemljine orbite okoli sonca, ki niha od bolj okrogle do bolj eliptične - in način Zemeljske vreče in nagibi na svoji osi.

Astronomi lahko natančno izračunajo te kroge in jih opazijo tudi v geoloških in paleoekoloških zapisih. Cikli vplivajo na razporeditev sončne svetlobe na planetu, kar vodi do hladnih ledenih obdobij ali ledenih dob, kot tudi v toplejših medglavni obdobjih. Zadnje ledeniško obdobje se je končalo približno pred 12.000 leti in Zemlja je bila od takrat v Holocenu, medglajnem obdobju. Holocene in MIS19 imajo podobne značilnosti cikla Milankoviča.

Vsa druga interglacialna obdobja, ki so jih znanstveniki preučevali, vključno z MIS19, se začnejo z višjimi vsebnostmi ogljikovega dioksida in metana, ki se postopoma zmanjšujejo na tisoče let, kar vodi do hladnejših razmer na Zemlji. Konec koncev, pogoji ohladijo do točke, kjer se začne olejenje.

Pred petnajstimi leti je študijski soavtor William Ruddiman, emeritus paleoklimatolog na Univerzi v Virginiji, preučeval metan in ogljikov dioksid, ujet v antarktičnem ledu, ki se je vrnil več deset tisoč let, ko je opazil nekaj neobičajnega.

"Opazil sem, da se je koncentracija metana začela zmanjševati pred približno 10.000 leti in nato spremenila smer pred 5.000 leti, prav tako pa sem ugotovil, da se je ogljikov dioksid začel zmanjševati pred približno 10.000 leti, nato pa se je spremenil v smeri približno 7.000 let", pravi Ruddiman. "Opozoril me je, da je bilo nekaj čudnega v zvezi s tem razkritjem … edina razlaga, ki sem jo lahko rešila, je zgodnje kmetijstvo, ki je v ozračje postavilo toplogredne pline in to je bilo začetek tega."

Ruddiman je to ime označil kot zgodnjo antropogeno hipotezo, v zadnjem času pa so se pojavile številne študije, ki kažejo njeno verodostojnost. Dokumentirajo široko razširjeno krčenje gozdov v Evropi, ki se je začel pred približno 6.000 leti, nastajanje velikih kmetijskih naselij na Kitajskem pred 7.000 leti in širjenje riževih robov - robustnih virov metana - po vsej severovzhodni Aziji pred 5.000 leti.

Ruddiman in drugi delali tudi za preizkušanje hipoteze. Sodeloval je z Vavrusom, strokovnjakom za podnebno modeliranje, že več let, njihova najnovejša študija pa je uporabila Model 4 sistema klimatskih sistemov za simulacijo, kaj bi se zgodilo v holocenu, če ne za človeško kmetijstvo. Ponuja višjo ločljivost od klimatskih modelov, ki jih je ekipa že prej uporabljala, in ponuja nove vpogled v fizične procese, ki so podlaga glacijacije.

Na primer, pri simulaciji MIS19 se je ledanje začelo z močnim hlajenjem na Arktiki in poznejšim širjenjem morskega ledu in letnim snežnim pokrovom. Model je to začetek pokazal na področju kanadskega arhipelaga, ki vključuje Baffin Island, kjer so poletne temperature padle za več kot 5 stopinj Celzija.

"To je skladno z geološkimi dokazi, " pravi Vavrus.

Danes se Arktika segreva. Toda preden pohvalimo starodavne kmete, da bi preprečili globalni hlad, Vavrus in Ruddiman opozarjajo, da je ta temeljna sprememba našega globalnega podnebnega cikla neizmerno ozemlje.

"Ljudje pravijo (naše delo) pošilja napačno sporočilo, toda znanost vas popelje, kjer vas popelje, " pravi Vavrus. "Stvari so tako daleč od udarcev, zadnjih 2000 let so tako zunaj naravnih meja, tako daleč presega tisto, kar je naravno".

Resnica je, da ne vemo, kaj se zgodi potem. In ledeniki so že dolgo služili kot prevladujoči vir sveže vode na Zemlji.

"Skupnost znanstvenikov iz podnebja ima precej dobro soglasje, da smo za dolgo, predvidljivo prihodnost ustavili naslednjo oskrbo, kajti tudi če bi ustavili dajanje ogljikovega dioksida v ozračje, bi to, kar bi se zdaj zadržalo, " pravi Ruddiman. "Neverjetno dejstvo je, da smo morda zaustavili glavni cikel zemeljskega podnebja in smo zagozdili v toplejšem in toplejšem in toplejšem medglačnem."

menu
menu