Die daling in atmosferiese koolstofdioksiedvlakke gedurende die Klein-Istydperk is nie veroorsaak deur pioniers van die Nuwe Wêreld wat 'n swathe deur inheemse Amerikaanse landbou gesny het nie, soos voorheen gedink is.

In plaas daarvan, ons nuwe ontleding van die klimaatrekord wat in Antarktiese yskerne vervat is, dui daarop dat die daling in atmosferiese CO? vlakke gedurende die koue tydperk van 1500 tot 1750 is aangedryf deur verhoogde netto opname van koolstof deur plante.

Dit dui op sy beurt daarop dat as plante op dalende temperature reageer deur meer koolstof op te neem, hulle waarskynlik sal reageer op die huidige stygende CO? vlakke deur nog meer daarvan in die atmosfeer vry te stel.

Historiese atmosferes

Atmosferiese CO? konsentrasies was redelik stabiel vanaf ongeveer 2000 jaar gelede tot die begin van die Industriële Revolusie, sedert hulle begin het om dramaties klim. Onderweg was daar egter relatief klein verskuiwings, soos dit gedurende die Klein Ystydperk (LIA) gesien is.

Koolstofdioksied siklusse natuurlik tussen die atmosfeer, die land en die see. Op land word dit deur plantfotosintese uit die atmosfeer verwyder en teruggestuur wanneer plantmateriaal ontbind. Normaalweg balanseer hierdie prosesse uit, maar 'n verandering in die tempo van een van hierdie prosesse kan atmosferiese CO? vlakke na 'n nuwe ewewig.

As die ontbinding toeneem soos dit verhit, sal dit die herbalanseringsopname vertraag of omkeer, meer koolstofdioksied in die atmosfeer verlaat, die klimaat verder verhit, ensovoorts, in 'n positiewe terugvoer.

Die LIA stem ooreen met die begin van die Europese kolonisasie van die Nuwe Wêreld. Europese siektes verwoes bevolkings in die Amerikas, en een teorie meen dat dit gelei het tot 'n afname in inheemse landbou, wat op sy beurt woude laat groei en aansienlike hoeveelhede CO opgeneem het? uit die atmosfeer. Dit is voorgestel as die eerste geologies herkenbare handtekening van menslike impak op die aardbol, en dus die begin van die Antroposeen-tydperk.

Maar was dit werklik die geval? Ons studie dui daarop nie, want hoewel ons relatief seker kan wees, is die LIA-verandering in CO? vlakke was as gevolg van verskille in die gedrag van landplante, ons resultate dui daarop dat die verandering 'n reaksie op die veranderende klimaat was, en nie op mensgedrewe veranderinge in plantegroeibedekking nie.

Op soek na leidrade

Hoe kan ons sê? Ons weet dat die proses terrestriële plante behels het, want die atmosfeer tydens die LIA was selfs laer in CO? wat die isotoop koolstof-12 bevat, wat verkies word deur plante te fotosinteer.

Maar hoe weet ons of die veranderinge te wyte was aan veranderinge in plantegroeibedekking, of aan klimaatterugvoer. Om dit te antwoord het ons na 'n ander gas gekyk, karbonielsulfied (COS), wat ook saam met die koolstofdioksied in lugborrels vasgevang is. Hierdie molekule het amper dieselfde struktuur as CO?, behalwe dat een van die suurstofatome met swael vervang word.

Dit is naby genoeg om die plante te mislei, wat dit tydens fotosintese opneem. Maar anders as CO?, COS word dit nie vrygestel wanneer plantmateriaal ontbind nie, so 'n toename in fotosintese lei tot 'n afname in atmosferiese COS.

Dit beteken dat die hipotese van die vroeë Antropoceen 'n toetsbare gevolg het: dit moes gelei het tot 'n waarneembare verlaging in COS konsentrasies binne die yskern. Toe ons egter na die ys-rekord kyk, het ons gevind dat daar 'n toename was. Dit dui daarop dat fotosintese eintlik afgeneem het tydens die LIA, eerder as om te vergroot, soos ons sou verwag as die verskil weens die hergroei van die bos sou wees.

Dit beteken dat die daling in atmosferiese CO? gedurende die LIA was meer waarskynlik 'n direkte reaksie op die dip temperature. Die koel klimaat van die LIA het fotosintese verminder, maar ook plantrespirasie en ontbinding vertraag, met die netto effek dat meer CO? is tydens koel periodes deur die landbiosfeer opgeneem.

Wat van die toekoms?

Die keersy hiervan is dat die omgekeerde kan gebeur wanneer temperature styg, soos dit nou is. Stygende temperature sal waarskynlik selfs meer CO beteken? uit die aardse biosfeer vrygelaat word. Terwyl plante voortgaan om hul fotosintese te verhoog namate die aarde warm word, dui ons bevindinge daarop dat plantontbinding selfs meer sal toeneem, wat beteken dat minder koolstof in die grond bly.

Dit gaan hier om, want soos ons weet het die mens die kraan op 'n nuwe bron van koolstof geopen: fossielbrandstowwe wat voorheen onder die grond gesluit was. Ons kry baie van hierdie gestoor koolstof vinnig terug na die atmosfeer, en die land en die see verwyder net omtrent die helfte van wat ons byvoeg.

Ons ontdekking dui daarop dat elke graad toename in temperatuur sal lei tot ongeveer 20 dele per miljoen ekstra koolstofdioksied in die atmosfeer. Dit is omtrent die middel van die verwagting van klimaatmodelle. Dit beteken dat, as ons aardverwarming tot binne 2 wil hou? van gemiddelde pre-industriële temperature, in lyn met die Paris klimaat ooreenkoms, moet ons hierdie positiewe terugvoerlus in ag neem, wat beteken dat hoe meer temperature klim, hoe meer ekstra CO? sal vrygestel word van die wêreld se landskappe.

Oor die skrywers

Peter Rayner, professorale genoot, Universiteit van Melbourne

Cathy Trudinger, Senior Navorsingswetenskaplike, CSIRO

David Etheridge, hoofnavorsingswetenskaplike, CSIRO,

Mauro Rubino,, Tweede Universiteit van Napels

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at

Dankie vir die besoek InnerSelf.com, waar daar is 20,000 + lewensveranderende artikels wat "Nuwe houdings en nuwe moontlikhede" bevorder. Alle artikels word vertaal in 30+ tale. Teken In aan InnerSelf Magazine, wat weekliks gepubliseer word, en Marie T Russell se Daily Inspiration. InnerSelf Magazine is sedert 1985 gepubliseer.