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2025 年大氣碳濃度將超越 330 萬年前全球最暖期 當時氣溫比現代高逾 3°C

2020/7/13 — 19:44

上周刊於《科學報告》的研究警告,到 2025 年大氣二氧化碳 (CO2) 濃度很可能比 330 萬年前最溫暖時期更高。

英國南安普敦大學的團隊分析了來自加勒比海深海沉積物中的微小浮游動物外殼化石,以了解 330 萬年前上新世 (Pliocene) 地球大氣 CO2 濃度,當時我們的地球比現時暖 3°C 以上,兩極冰蓋較小,海水水位亦高約十多米。

領導研究的研究員 Elwyn de la Vega 指,學界對從地質了解地球過去的 CO2 濃度有非常大的興趣,因為資訊告訴學者氣候系統、冰蓋與海水水位如何對大氣 CO2 濃度水平升高作出反應,並對人類當前面對的氣候危機提供重要的脈絡資訊。

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為了確定 330 萬年前的大氣 CO2 濃度水平,團隊利用浮游動物外殼石的「雜質」有孔蟲門 (foraminifera) 原生生物,檢測當中的硼 (boron) 同位素比例;有孔蟲門的大小約為半毫米,並會大量累積在海床上,成為一個連續的古氣候資訊庫。

團隊利用浮游動物外殼石的「雜質」有孔蟲門 (foraminifera) 原生生物,檢測當中的硼 (boron) 同位素比例
Credit: University of Southampton

團隊利用浮游動物外殼石的「雜質」有孔蟲門 (foraminifera) 原生生物,檢測當中的硼 (boron) 同位素比例
Credit: University of Southampton

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硼在浮游動物殼上的同位素組成取決於有孔蟲門所在的海水酸鹼值 (pH) ,而我們已知大氣 CO2 濃度會令海水 pH 值下降,因此團隊由硼同位素來推算過去的大氣 CO2 濃度。

有參與研究的海洋與地球科學系博士後研究員 Thomas Chalk 補充,上新世最溫暖時期,大氣 CO2 濃度為 380–420ppm (parts per million) ,與現時的 415ppm 相似,表明我們已身處與過去氣溫、海水水位都比現在高的時期。他又指,現時大氣 CO2 濃度以每年約 2.5ppm 的幅度上升,因此推算到 2025 年就會超過 330 萬年前的大氣 CO2 濃度。

Parts per million

ppm 是百萬分之一的意思,大氣濃度以容積計算, 415ppm 即是 CO2 佔大氣百萬分之 415 。美國國家海洋及大氣管理局 (NOAA) 的夏威夷 Mauna Loa 空氣監測站在上月初指,本年 5 月全月錄得的大氣 CO2 濃度平均為 417.1ppm,是自 1958 年有記錄以來濃度最高的一個月。

參與該研究的海洋與地球科學系教授 Gavin Foster 指,我們現時仍未見到如上新世的氣溫和海水水位上升的原因是,地球氣候要完全追趕到更高的大氣 CO2 濃度水平還需要一段時間;亦由於人為排放, CO2 水平仍不斷攀升。研究結果幫助學界對氣候系統達到平衡後的情況有更深的了解。

來源:
Phys.org, By 2025, carbon dioxide levels in Earth's atmosphere will be higher than at any time in the last 3.3 million years, 10 July 2020

報告:
de la Vega, E., Chalk, T.B., Wilson, P.A. & et al. (2020). Atmospheric CO2 during the Mid-Piacenzian Warm Period and the M2 glaciation. Sci Rep 10, 11002 (2020). doi: 10.1038/s41598-020-67154-8

文/Alan Chiu

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