Концентрации CO₂ и потепление в будущем могут стать беспрецедентными за 420 миллионов лет

Новое исследование под руководством Университета Саутгемптона показывает, что в ближайшие 100–200 лет концентрации углекислого газа в атмосфере Земли достигнут значений, не наблюдавшимся со времен триасового периода, 200 миллионов лет назад. Более того, к XXIII веку климат может достичь уровня тепла, невиданного за последние 420 миллионов лет.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, обобщило более 1200 оценок древних концентраций атмосферного CO₂, чтобы создать непрерывную запись протяженностью почти полмиллиарда лет. Вывод таков: если человечество сожжет все доступные ископаемые топлива, уровни CO₂ в атмосфере могут не иметь геологических аналогов за этот 420-миллионный период. Ученые проанализировали данные по ископаемым растениям, изотопному составу углерода в почвах и океанах, а также бор-изотопному составу ископаемых раковин.

Данные демонстрируют, что за этот период концентрации CO₂ естественным образом колебались в масштабах миллионов лет: от примерно 200–400 частей на миллион (ppm) в холодные «ледниковые» периоды до 3000 ppm в теплые «парниковые» эпохи. Это подчеркивает, что, хотя климат в прошлом сильно менялся, текущая скорость изменения климата крайне необычна. За последние 150 лет использование ископаемого топлива увеличило концентрацию CO₂ с 280 ppm в доиндустриальную эру до почти 405 ppm в 2016 году.

Важным фактором является взаимодействие CO₂ с яркостью Солнца, которая со временем медленно увеличивается. «Наша новая компиляция данных показывает постепенное снижение CO₂ в среднем на 3–4 ppm за миллион лет. Этого как раз достаточно, чтобы компенсировать эффект потепления от увеличения яркости Солнца, поэтому в долгосрочной перспективе их суммарное влияние на климат оставалось в среднем практически постоянным», — поясняет соавтор работы Дэн Лант из Университета Бристоля. Это объясняет, почему климат Земли оставался относительно стабильным и пригодным для жизни на протяжении такого длительного времени.

Эта долгосрочная перспектива важна для оценки будущих изменений. Если не удастся обуздать рост CO₂ и будут сожжены все легкодоступные ископаемые топлива, то к 2250 году CO₂ достигнет около 2000 ppm — уровня, не наблюдавшегося 200 миллионов лет. «Однако, поскольку Солнце тогда было тусклее, общее климатическое воздействие 200 миллионов лет назад было ниже, чем мы испытаем в будущем при таких высоких концентрациях CO₂. Таким образом, грядущие изменения будут не только быстрее всего, что Земля видела миллионы лет, но и сам будущий климат, вероятно, не будет иметь естественных аналогов, насколько мы можем судить, как минимум за последние 420 миллионов лет», — заключает ведущий автор Гэвин Фостер.