Kuldioxid i jordens atmosfære

CO 2 -Flow fra biosfæren i løbet af juli 8, 2006, dvs. i den nordlige sommeren ( NOAA -Carbon Tracker , 3-timers intervaller), negativ flow gennem anlægget fotosyntese på dagen side vises i blå nuancer
Det samme den 28. december 2006, nu dominerer aktiviteten på den sydlige halvkugle

Kuldioxid (CO 2 ) er en sporgas med en volumenfraktion på ca. 0,04% (ca. 400  ppm ) i jordens atmosfære . Den massefraktion er ca. 0,06%.

På trods af den lave koncentration er kuldioxid af elementær betydning for livet på jorden på mange måder: Planter absorberer den sporgas, de har brug for, og afgiver ilt ( fotosyntese ), mens de fleste levende ting og mange andre naturlige processer indånder og frigiver kuldioxid frigivet til jordens atmosfære.

Som drivhusgas har CO 2 en stor indflydelse på jordens klima gennem drivhuseffekten og gennem dens opløselighed i vand, oceanernes pH -værdi . I løbet af jordens historie svingede det atmosfæriske CO 2 -indhold betydeligt og var ofte direkte involveret i en række alvorlige klimaforandringer .

I april 2021 blev en koncentration på mere end 420 ppm målt for første gang på Mauna Loa -observatoriet på Hawaii . I store dele af den præindustrielle æra op til omkring midten af ​​1800-tallet lå denne værdi stadig i området 280 ppm.

Kulstofcyklus

Falsk farvebillede af røg og ozonforurening fra brand i Indonesien i 1997

Omkring 65.500.000 gigaton kul lagres i jordskorpen . I 2008 var der omkring 3.000 gigaton CO 2 i jordens atmosfære . Dette svarer til omkring 800 gigaton kul - cirka 0,0012 procent af mængden i jordens ydre sten.

I kulstofcyklussen overføres der konstant en meget stor mængde kulstof mellem atmosfæren og andre depoter som f.eks B. Hav, levende ting og jord udvekslet. De fleste CO 2 kilder er af naturlig oprindelse og opvejes af naturlige CO 2 dræn. Den atmosfæriske kuldioxidkoncentration påvirkes af metabolismen af ​​levende væsener på jorden, men også af reaktioner, der finder sted uafhængigt af ethvert liv og har deres oprindelse i fysiske og kemiske processer. Den tid konstant , dvs. H. hastigheden af ​​disse processer varierer meget og spænder fra et par timer til flere årtusinder.

Kuldioxidkoncentrationen på den unge jord havde sin oprindelse i vulkansk aktivitet, som fortsat føder kuldioxid til atmosfæren og i øjeblikket frigiver omkring 150 til 260 megaton kuldioxid årligt. Siden jorden har eksisteret, er sporgas fjernet fra atmosfæren gennem forvitring af sten. En del deponeres også ved biogen sedimentering og trækkes dermed ud af cyklussen.

I modsætning til disse abiotiske processer er der betydeligt større strømme af stof, der stammer fra respiration af levende væsener. Afbrænding af organisk materiale i skovbrande er også en af ​​de naturlige kilder til kuldioxid .

Da CO 2 opløses godt i vand, påvirker en ændring i koncentrationen af ​​denne sporgas i luften også kuldioxidindholdet og dermed pH -værdien i verdens have og søer . Stigningen i atmosfærisk kuldioxidkoncentration siden begyndelsen af ​​den industrielle revolution har derfor ført til både forsuring af havet - næsten halvdelen af ​​den kuldioxid, der indføres i atmosfæren af ​​mennesker, er opløst i verdenshavene - og forsuring af ferskvandssøer .

Interaktion med planter

Afhængighed af hastigheden af fotosyntese på mængden af CO 2 i luften i C 3 og C 4 planter.

Planter bruger fotosyntese til at omdanne kuldioxid til sukker , især glucose . De får den energi, de har brug for til denne reaktion, fra absorptionen af ​​sollys af klorofyl ; ilt produceres som affaldsprodukt. Denne gas frigives til atmosfæren af ​​planter, hvor den derefter bruges til respiration af heterotrofiske organismer og andre planter; dette skaber en cyklus . Gennem disse materialestrømme udveksles kuldioxiden i atmosfæren fuldstændigt i gennemsnit hvert 3. til 5. år. Landplanter foretrækker at optage den lettere kulstofisotop 12 C. Denne effekt kan måles ved hjælp af isotopundersøgelser .

Det naturlige forfald af organisk materiale i skove og græsarealer samt brande, der går igen i naturen, fører til en årlig frigivelse på ca. 439 gigaton kuldioxid. Ny plantevækst kompenserer fuldstændigt for denne effekt, fordi den absorberer omkring 450 gigaton årligt.

Den præindustrielle koncentration på 280 ppm, men også den aktuelt signifikant øgede koncentration på over 400 ppm, for C 3- planter er under den optimale værdi for ideel vækst. I drivhuse øges luftens kuldioxidindhold derfor kunstigt til værdier på 600 ppm og mere. Denne kuldioxidgødskning kan øge plantevæksten med op til 40% under ellers ideelle forhold. I naturen kan en så høj stigning i vækst gennem CO 2 -gødskning imidlertid kun forventes, når plantevækst ikke er begrænset af mangel på næringsstoffer og / eller vand. I perioden fra 1982 til 2010 blev der konstateret en betydelig, globalt påviselig effekt af CO 2 -gødskning. Desuden blev dobbelt så meget kuldioxid optaget af biosfære i 2010 end i 1960; emissionerne af mennesker er dog firedoblet i denne periode. Selvom 90% af alle plantearter er C 3 -planter, koloniseres 40% af jordens overflade af C 4 -planter (såsom majs , sukkerrør eller hirse ), hvilket er af stor økologisk og økonomisk betydning. I lighed med CAM-planterne, der er tilpasset meget tørre og varme levesteder , reagerer C 4- planter kun på CO 2 -gødskning med en stigning i væksten på få procent, fordi de var i stand til at absorbere sporgassen meget godt, selv i den præindustrielle atmosfæriske koncentration .

Klimaændringernes virkninger

Kuldioxid som klimafaktor

Effektiviteten af ​​enzymet Rubisco, som er ansvarlig for fotosyntesen i planter, afhænger af dets temperatur og CO 2 -koncentrationen i den omgivende luft. Selvom tolerancen over for højere temperaturer også stiger med stigende CO 2 -koncentration, må det forventes, at den globale opvarmning forbundet med stigningen i CO 2 -indholdet i atmosfæren vil føre til et fald i fotosyntesehastigheden og dermed et fald i primærproduktionen hos nogle plantearter .

Indflydelsen fra øget kuldioxidkoncentration, som hidtil har været anset for gavnlig i nogle dyrkede planter, blev undersøgt med hensyn til biosfære som en del af FACE -eksperimentet . Resultaterne - afhængigt af planten - varierede.

I 2016 blev det bekræftet, at med stigende atmosfærisk CO 2 -koncentration i forbindelse med øgede temperaturværdier og feedback fra vanddampen, øges de kraftige regnhændelser .

Rumlige og tidsmæssige udsving i atmosfærisk koncentration

Rumlig fordeling af kuldioxidkoncentrationen i 2003. Høje koncentrationer på ca. 385 ppm er vist med rødt, lave koncentrationer på ca. 360 ppm er vist med blåt.

Da metabolismen af ​​planter er direkte afhængig af lys, svinger CO 2 -koncentrationer tæt på jorden i løbet af dagen . Med tilstrækkelig plantedækning er der et maksimum om natten og et minimum i løbet af dagen. CO 2 -koncentrationen er høj i og omkring storbyområder, men den er betydeligt lavere i skove end i det omkringliggende område. I nogle regioner i Sydamerika og Afrika forekommer udsving på omkring 60 ppm i løbet af dagen. I lukkede rum kan koncentrationen stige op til ti gange middelværdien af ​​middelkoncentrationen i det fri.

Når man ser på koncentrationens forløb over flere år, kan der ses en årlig udsving på 3-9 ppmv, som skyldes vegetationsperioden på den nordlige halvkugle. Indflydelsen fra den nordlige halvkugle dominerer den årlige cyklus af udsving i kuldioxidkoncentrationen, fordi der er meget større landområder og dermed en større biomasse end på den sydlige halvkugle. Koncentrationen er højest i maj på den nordlige halvkugle, da forårets grønne begynder på dette tidspunkt; det når sit minimum i oktober, hvor fotosyntetisk biomasse er størst.

På grund af temperaturafhængigheden af ​​plantemetabolismen er der også en forskel mellem de ækvatoriale CO 2 -koncentrationer og de data, der er opnået på arktiske breddegrader; disse viser vækstperiodens sæsonmæssige indflydelse: mens den årlige variation af kurverne nær ækvator kun er ca. 3 ppm, er det på arktiske breddegrader 20 ppm.

Charles Keeling var banebrydende for undersøgelsen af ​​koncentrationen af ​​kuldioxid i jordens atmosfære . I slutningen af ​​1950'erne beskrev han ikke kun de ovennævnte svingninger for første gang, men var også i stand til at bruge den Keeling-kurve, han skabte , for første gang at bevise, at mennesker øger koncentrationen af ​​denne sporgas.

Betydning som drivhusgas

Illustration af stræknings- og bøjningsvibrationer af kuldioxid , som er spændte på absorptionen af infrarød stråling .

CO 2 er en vigtig drivhusgas : Den absorberer og udsender infrarød stråling ved bølgelængder på 4,26  µm og 14,99 µm ( asymmetrisk strækning eller bøjningsvibration ). Modelberegninger indikerer, at forskellen i fluxen af ​​langbølget stråling (fluxforskel med og uden drivhusgasser) på atmosfærens overflade har en værdi på 26% (med klar himmel). På grund af CO 2 's levetid i atmosfæren kan kun en reduktion af kuldioxidemissioner give langsigtet lindring mod global opvarmning.

60% af drivhuseffekten kan tilskrives vanddamp , men koncentrationen af ​​vanddamp i jordens atmosfære afhænger udelukkende af den globale gennemsnitstemperatur på jorden, dvs. af damptrykket , via Clausius-Clapeyron-ligningen , og kan kun ændres permanent ved dette. På denne måde har vanddamp kun en intensiverende effekt på de globale temperaturændringer. Dette gør kuldioxid til den vigtigste drivhusgas, hvis koncentration kan ændres direkte og bæredygtigt. Det globale opvarmningspotentiale for andre sporgasser er relateret til CO 2 .

Siden midten af ​​1800 -tallet er CO 2 -koncentrationen steget på grund af menneskelige aktiviteter. En fordobling af den atmosfæriske CO 2 -koncentration fra den præindustrielle værdi fra 280 ppm til 560 ppm ville ifølge den nuværende videnskabelige tilstand sandsynligvis føre til global opvarmning på 3 ° C. Denne værdi kaldes klimafølsomhed .

Kursus i jordens historie

Ændringer i CO 2 -koncentrationen under fenerozoikum , dvs. i løbet af de sidste 542 millioner år. Nyere data er på højre side af grafen. Grafen begynder til venstre i tiden før planteliv eksisterede på land, og hvor solens output var 4 til 5% lavere end i dag. Hvis du bevæger dig til højre i grafen, nærmer solproduktionen sig gradvist nutidens niveau, når vegetationen udvider sig og fjerner store mængder kuldioxid fra atmosfæren. Dagens CO 2 -niveauer vises yderst til højre i grafikken . Dette område er markeret på diagrammets abscisse med bogstavet N for Neogen ; I løbet af denne tid udviklede den menneskelige art sig . Den Holocæn , dvs. den sidste ca. 10.000 år, er ikke genkendeligt i diagrammet på grund af sin forholdsvis kort varighed og er derfor ikke markeret.

Livet, men også abiotiske processer, har altid haft stor indflydelse på kuldioxidkoncentrationen i jordens atmosfære, men disse blev også formet af det. Så der er et gensidigt forhold.

Jordens kontrolmekanisme

I geologiske termer var den (hovedsagelig) primært forårsaget af kuldioxid drivhuseffekt af afgørende betydning. På jorden var der vand i flydende form meget tidligt. Det paradoks af den svage unge sol beskriver, hvordan, på trods af en svag sol, øgede temperaturer skete på den unge Jord. Solens lysstyrke er steget med omkring 30% siden dannelsen for 4,6 milliarder år siden. Dette skal betragtes på baggrund af, at fordobling eller halvering af den præindustrielle CO 2 -koncentration på 280 ppm forårsager den samme ændring i strålingsforceringen som en ændring i solkonstanten på 2%. Koncentrationen af ​​drivhusgasser - især kuldioxid og metan  - har svinget stærkt flere gange i løbet af jordens historie, men er faldet kraftigt i hele perioden som følge af en selvregulerende mekanisme. Øget temperatur forårsagede øget forvitring af jordoverfladen og nedbør af kuldioxid i havet i form af kalk . Som et resultat faldt kuldioxidindholdet, hvilket resulterede i, at temperaturen faldt, forvitring og nedbør faldt, og temperaturen efterfølgende udjævnes igen ved den gamle værdi med et lavere kuldioxidindhold i atmosfæren.

Under den store iltkatastrofe for omkring 2,4 milliarder år siden svækkede drivhuseffekten meget hurtigt, da den stærke drivhusgas metan blev oxideret i stor skala og følgelig næsten helt forsvandt fra atmosfæren. Det er meget sandsynligt, at denne proces var årsagen til den paleoproterozoiske istid , med en varighed på 300 millioner år sandsynligvis den længste Snowball Earth -begivenhed i jordens historie. Meget af jorden var dækket af is.

Under istiden fortsatte vulkaner med at udlede drivhusgasser som kuldioxid, som ophobede sig i atmosfæren på grund af, at forvitring og nedbør ikke længere fandt sted i havet. Kuldioxidindholdet steg til ekstremt høje niveauer i en periode på ca. 10 millioner år, indtil drivhuseffekten var stærk nok til at smelte isen. Som følge heraf absorberede jordoverfladen, som nu blev afsløret igen, betydeligt mere sollys, og et globalt sauna -klima fulgte i omkring 10.000 år. På grund af den nu alvorlige forvitring og nedbør blev kuldioxidindholdet stærkt reduceret, og enorme mængder kalk blev aflejret inden for meget kort tid, hvilket i sidste ende førte til et moderat klima igen som før, men med betydeligt reduceret metan- og CO 2 -indhold i atmosfæren. I sidste ende er to abiotiske klimaregulatorer ansvarlige for, at klimaet i geologiske perioder er udjævnet igen og igen på trods af solens ændrede strålingsudbytte og miljøforhold ændret af selve livet: vulkanisme og pladetektonik som genbrug af kalkaflejringer og dermed som kuldioxid producenter og vejrlig og nedbør som carbondioxid vask.

Prækambrium (tidlig jordperiode)

Det antages, at efter jordens dannelse for 4,57 milliarder år siden eksisterede de første livsformer allerede på et meget tidligt tidspunkt. Cyanobakterier og alger begyndte at producere ilt i prækambrium for omkring 3,5 milliarder år siden - som de optog CO 2 for .

Bestemmelsen af ​​den atmosfæriske kuldioxidkoncentration for flere hundrede millioner år siden udføres ved at evaluere forskellige proxy -data . Som en del af isotop undersøgelser er borater i skaller af foraminiferer analyseret. I et surt miljø inkorporeres 11 B i stigende grad i borsyre , hvilket er nødvendigt for strukturen af ​​skallen af ​​disse levende væsener. Dette gør det muligt at drage konklusioner om den herskende pH -værdi, herunder kolsyrens indhold af havvand. CO 2 -koncentrationen kan også bestemmes ved hjælp af Δ13C (Delta-C-13), en anden isotoptest. Ved udviklingen af ​​jordens atmosfære antages det, at den “første atmosfære” havde et kuldioxidindhold på ca. 10%. Denne antagelse er imidlertid behæftet med store usikkerheder.

Fanerozoisk

I kølvandet på den store iltkatastrofe steg iltkoncentrationen markant både i havene og i atmosfæren. Den tilhørende overgang fra anaerob til aerob , dvs. et stofskifte, der ikke er baseret på iltomdannelse, men på en oxidativ, iltbaseret metabolisme, resulterede sandsynligvis i en masseudryddelse af anaerobe organismer i de tidligere iltfrie biotoper, men det åbnede også op evolution nye måder, da der ved oxidation er langt mere energi tilgængelig til metaboliske processer, end anaerobe livsformer kan bruge. På tidspunktet for den kambriske eksplosion , hvor repræsentanterne for alle dyrefyla eksisterede på det tidspunkt, dukkede op inden for 5 til 10 millioner år, var det atmosfæriske CO 2 -indhold på et højt niveau på over 0,6% (= 6000 ppm). I modsætning hertil steg iltindholdet i atmosfæren kun meget langsomt og stagnerede med omkring 3% i det videre forløb af proterozoikum . Det var først i begyndelsen af ​​den antikke verden ( paleozoikum ) for 541 millioner år siden, at dens koncentration steg betydeligt. Det nåede første gang sin nuværende værdi på 21% for omkring 360 millioner år siden på tærsklen til kulstof .

Eiszeitalter#Ordovizisches EiszeitalterEiszeitalter#Permokarbones EiszeitalterPerm-Trias-EreignisPaläozän/Eozän-TemperaturmaximumKreide-Paläogen-GrenzeKänozoisches EiszeitalterWarmklimaEiszeitalterKambriumOrdoviziumSilurDevon (Geologie)KarbonPerm (Geologie)Trias (Geologie)Jura (Geologie)Kreide (Geologie)PaläogenNeogenChristopher Scotese
Klikbar temperaturkurve for fenerozoikum (noget forenklet efter Christopher R. Scotese, 2018).

Ordovicium til kulstof

Nylige undersøgelser antager, at koloniseringen af ​​fastlandet med moslignende tæpper af planter og tidlige svampeformer begyndte allerede i midten af ​​Cambrian og derefter fortsatte i større omfang i Ordovicium . Det stigende vegetationsdækning havde en stærk indflydelse på klimasystemet, da den accelererede kemiske forvitring af jordoverfladen trak betydelige mængder kulstof ud af atmosfæren. Hvis CO 2 -koncentrationen stadig var i området 5000 ppm i begyndelsen af ​​Ordovicium, faldt den støt i løbet af perioden ledsaget af en gradvis global afkøling. Reduktionen i atmosfærisk kulstof anses for at være en af ​​hovedårsagerne til den ordoviciske istid (også Andes-Sahara-istiden ), som begyndte for 460 millioner år siden i den øvre ordovicier , toppede under den sidste ordoviciske fase af Hirnantium og i den Silur før 430 millioner år sluttede. I løbet af denne tid faldt den ordoviciske masseudryddelse, en af ​​de største biologiske kriser i jordens historie. I løbet af Devon for mellem 420 og 360 millioner år siden opstod de første store sammenhængende skovområder, som også lagrede mange gigaton CO 2 i deres biomasse. Den oprindelige CO 2 -koncentration i Devonian var omkring 1.500 til 2.000 ppm og blev reduceret med omkring 50 procent ved begyndelsen af ​​kuldioxid.

I karbonperioden for mellem 359 og 299 millioner år siden var der en hurtigt stigende global afkøling, der involverede flere faktorer. På den ene side lå de nuværende kontinentale masser i Sydafrika, Sydamerika, Australien og Indien den ene efter den anden i umiddelbar nærhed af Sydpolen, hvilket fremmede dannelsen af ​​gletsjere og indlandsis. Desuden fusionerede de store kontinenter Laurussia og Gondwana i Upper Carboniferous til at danne superkontinentet Pangea , som afbrød cirkulationen af ​​de ækvatoriale havstrømme. En anden faktor var spredningen af ​​dybt rodfæstede og jordkløvende planter. Kombinationen af ​​øget jorderosion med omfattende koalificeringsprocesser fjernede store mængder kuldioxid fra atmosfæren. Summen af ​​disse processer resulterede i Permocarbone Ice Age , der strakte sig langt ind i Perm , med en varighed på mindst 80 millioner år .

I løbet af denne udvikling sank den globale temperatur gradvist til et istidsniveau, og den atmosfæriske CO 2 -koncentration faldt mod slutningen af ​​epoken til det laveste niveau i fenerozoikum , med et udsving på 150 til 700 knyttet til forskellige kolde og varme faser ppm. Ifølge en klimarekonstruktion fra 2017 faldt kuldioxidkoncentrationen i det tidsmæssige område af kulstof-perm-grænsen til omkring 100 ppm, hvorved jordens klimasystem næsten nåede det vendepunkt, der ville have bragt planeten i klimatisk tilstand af global isning, der kan sammenlignes med sneboldjord -Begivenheder i neoproterozoikum . I modsætning hertil steg iltindholdet til et niveau på omkring 33 til 35 procent, hvilket stadig er unikt i dag. I løbet af denne tid blev de fleste af verdens kulforekomster bygget . Plantefossilerne fra denne epoke gør det muligt at estimere den herskende atmosfæriske CO 2 -koncentration ved at analysere antallet af stomata, dvs. stomien . Udseendet af den hvide råd ved enden af ​​kulstoffet er sandsynligvis årsagen til den lavere kulstofdannelsesrate siden dengang.

Permisk triasgrænse

Den atmosfæriske CO 2 -andel, der blev stærkt reduceret i Unterperm, stabiliserede sig kun langsomt på et højere niveau i epokens videre forløb. Den største kendte masseudryddelse i Jordens historie fandt sted ved den perm-triasiske grænse for 252,2 millioner år siden. Hovedårsagen anses for at være storstilet vulkansk aktivitet med betydelig afgasning i dagens Sibirien ( Siberian Trapp ), der varede flere hundrede tusinde år og dækkede syv millioner kvadratkilometer med basalt (muligvis i forbindelse med omfattende kulbrande og verdensomspændende aflejringer af flyveaske). Ved slutningen af ​​epoken var over 90 procent af alt havliv og omkring 75 procent af landlivet, herunder mange insektarter, uddød. Ud over havplanterne blev landvegetation også decimeret i en sådan grad, at iltindholdet i atmosfæren hurtigt faldt til 10 til 15 procent.

Isotopstudier viser, at gennemsnitstemperaturerne i den første opvarmningsfase steg med 5 ° C inden for få årtusinder som følge af den stigende koncentration af vulkansk kuldioxid. Samtidig varmede havene op i betydeligt omfang, hvilket førte til dannelsen af iltfrie havzoner , et hurtigt fald i pH-værdien og frigivelse af methanhydrat . Som et resultat af den ekstra metan, der kom ind i atmosfæren, steg temperaturen med yderligere 5 ° C i den næste fase, og drivhusgaskoncentrationen nåede en CO 2 -værdi på mindst 3000 ppm. Derudover postulerer flere undersøgelser en kortsigtet forekommende galopperende drivhuseffekt (engelsk løbende drivhuseffekt ) ppm baseret på et kuldioxidniveau på omkring 7000th

En anden mulig årsag til sammenbruddet af næsten alle økosystemer er meget sandsynligt en masse reproduktion af marine protozoer i iltfattige omgivelser, som udsendes deres metaboliske produkter i form af halogenerede carbonhydrider og store mængder hydrogensulfid (H 2 S) til atmosfæren . Indtil for nylig blev varigheden af ​​den permatiske trias -krise anslået til at være mere end 200.000 år; ifølge nyere fund er denne periode reduceret til 60.000 år (± 48.000 år) og ifølge en undersøgelse fra 2019 kunne den endda have strakte sig kun over et par årtusinder.

Mesozoisk æra (mesozoisk alder)

I løbet af den mesozoiske æra for 252 til 66 millioner år siden svingede den atmosfæriske CO 2 -koncentration betydeligt, men nåede ofte værdier mellem 1.000 og 1.500 ppm og sank kun længe i sen kridt ( Maastrichtian ), kombineret med en klar afkøling tendens 500 til 700 ppm. Følgelig dominerede overvejende subtropiske til tropiske klimatiske forhold i denne periode, selvom der forekom køligere faser i slutningen af jura og lavere kridt , som hver især varede et par millioner år.

En anden stor masseudryddelse fandt sted ved grænsen mellem Trias og Jura for 201,5 millioner år siden , for hvilket megavolcanisme også antages at være den primære årsag (Central Atlantic Magmatic Province) med klimatiske virkninger svarende til udbruddet af de sibiriske Trapps . En af de store begivenheder i mesozoikum er sandsynligvis også en endnu ikke bevist superplumeaktivitet i det vestlige Stillehavs område for omkring 120 til 80 millioner år siden. Der kan være en forbindelse med de ekstreme drivhusforhold i Øvre Kridt . Under maksimumtemperaturen for 97 til 91 millioner år siden blev de næsten overfladevandslag i nogle tropiske hav kortvarigt opvarmet til 42 ° C. I løbet af denne periode var der sandsynligvis det mest udtalte tropiske klima (varme husforhold) i hele fenerozoikum .

En undersøgelse, der blev offentliggjort i 2019, omhandler muligheden for stratocumulus cloud -opløsning ved en CO 2 -koncentration over 1200 ppm, hvilket ville føre til en intensivering af den globale opvarmning. Denne udvikling kunne have fundet sted både under de stærke opvarmningsfaser i eocænen og under kritisk klimatisk optimal. Derudover opstod flere oceaniske anoksiske hændelser under Kridt , som beviser en forsuring af havene med et markant fald i pH -værdien . Et andet særtræk ved denne epoke er den stærkeste havstigning i kendt geologisk historie ( overtrædelse ), hvilket førte til lavvandede hav op til 200 meter dybe oversvømmelser af store områder af de kontinentale landmasser.

I slutningen af ​​kridtet opstod den sidste verdensomspændende masseudryddelse, hvorfra ikke kun dinosaurerne , men også næsten alle andre dyrefamilier blev mere eller mindre hårdt ramt. Hovedårsagen til, at 75% af alle arter forsvandt, er i øjeblikket virkningen af ​​en cirka 10 til 15 km stor asteroide på den mexicanske halvø Yucatán ( Chicxulub -krateret ). I lang tid blev det antaget, at den stærke vulkanisme også kunne have spillet en afgørende rolle i dannelsen af Dekkan-Trapp- plateaubasalterne i dagens Indien. I modsætning hertil antager nyere undersøgelser konsekvent, at den biologiske krise ved kridt-paleogen-grænsen udelukkende var forårsaget af Chicxulub-påvirkningen.

Paleogen

Dannelsen af ​​iskapper i Arktis og Antarktis er tæt forbundet med CO 2 -koncentrationen; den nederste grafik viser temperaturprofilen, som blev bestemt ved hjælp af Δ18O , parallelt med koncentrationsprofilen .

I den tidlige og midterste Paleocæn (66 til 60 mya) var CO 2 -koncentrationen i området fra 360 til 430 ppm (ifølge andre analyser omkring 600 ppm) og steg ifølge nyere fund til omkring begyndelsen af eocæn med en tilsvarende stigning i global temperatur 1400 ppm. De sandsynlige årsager til den hurtigt forekommende opvarmningsproces er de vulkanske emissioner fra den nordatlantiske magmatiske større provins under dannelsen og udvidelsen af ​​Nordatlanten samt den meget hurtige drift af nutidens Indien mod nord, hvor store mængder af drivhuset gas frigives til atmosfæren, som en del af subduktionen af ​​den carbonatrige havbund. Denne stigning ophørte for 50 millioner år siden, efter at den indiske tallerken kolliderede med det asiatiske kontinent. Den efterfølgende udfoldelse af Himalaya var en primær faktor for den nu begyndende CO 2 -reduktion, som var forårsaget af erosionen af ​​de udfoldende bjerge. Kort tid efter, for 49 millioner år siden, faldt det atmosfæriske CO 2 -indhold tilbage til en værdi på omkring 1000 ppm i løbet af Azolla -begivenheden .

For 55,8 millioner år siden, på grænsen mellem paleocæn og eocæn, blev der imidlertid frigivet store mængder kulstof til atmosfæren. Under maksimal temperatur for paleocæn / eocen (PETM) frigives anslået 2500 til 6800 gigaton kul over en periode på sandsynligvis 4000 år. Til dato er det ikke helt klart, fra hvilke kilder denne omfattende kulstofstigning kom; Den tilhørende opvarmning på omkring 6 ° C var imidlertid så stor, at det er usandsynligt, at drivhusgaseffekten af ​​kuldioxid alene ville have været tilstrækkelig til dette. Som med Eocene Thermal Maximum 2 , der fandt sted to millioner år senere, antages det overvejende, at omfattende oceanisk metangasudledning accelererede og intensiverede den kraftige temperaturstigning. Metan forbliver imidlertid kun i atmosfæren i en meget kort periode på tolv år; det oxideres til CO 2 og vand. Det betyder, at et metanindgang i sidste ende bliver et kuldioxidindgang. Opvarmningsfaserne i PETM og Eocene Thermal Maximum 2 havde hver en varighed på 170.000 til 200.000 år.

I slutningen af ​​eocæn, for omkring 35 millioner år siden, var det atmosfæriske CO 2 -indhold mellem 700 og 1000 ppm. På Eocene- Oligocene overgang (33,9-33,7 Mya), en brat global afkøling sæt i på land og i havene, sandsynligvis forårsaget af fremkomsten af Antarktis Circumpolar Current efter adskillelsen af Antarktis og Sydamerika. Inden for meget kort tid faldt CO 2 -koncentrationen med 40% og sank muligvis endnu lavere i flere årtusinder. Hurtige klimaændringer førte til en større artudryddelse efterfulgt af en ændring af faunaen, Grande Coupure (Eocene-Oligocene Mass Extinction) , og samtidig begyndte den antarktiske indlandsis at vokse. Nyere undersøgelser antager, at istiden , især i det østlige Antarktis , startede med en CO 2 -tærskel på omkring 600 ppm og blev kontrolleret til en vis grad af de skiftende Jordens kredsløbsparametre ( Milanković -cyklusser ).

Der er geologiske beviser for , at CO 2 -koncentrationen for 23 millioner år siden ved begyndelsen af mycænen sank til en værdi på omkring 350 ppm. På højden af ​​det klimatiske optimale i Miocenen for 17 til 15 millioner år siden steg CO 2 -indholdet igen til over 500 ppm. I løbet af denne varme periode, som sandsynligvis blev tvunget af massive carbondioxidemissioner fra Columbia Plateau -basalt, mistede den daværende Antarktis indlandsis en stor del af sin masse uden at smelte helt. Under påvirkning af stærk erosion og forvitringsprocesser faldt CO 2 -koncentrationen til omkring 400 ppm mod slutningen af ​​det optimale for 14,8 millioner år siden, og en køligere klimafase begyndte med en fornyet udvidelse af den antarktiske indlandsis.

Neogen og kvartær

CO 2 -koncentrationer i løbet af de sidste 400.000 år. Neandertalermandens forløber , Homo heidelbergensis , levede i Europa for 400.000 år siden . Ifølge teorien uden for Afrika begyndte Homo sapiens at kolonisere Eurasien for omkring 40.000 år siden .

Lave kuldioxidkoncentrationer kunne have været udløseren for udviklingen af C 4 -planterne , som i stigende grad optrådte i begyndelsen af ​​Oligocæn og spredte sig rundt i verden i perioden for 7 til 5 millioner år siden. C 4 -planter er i stand til at fiksere CO 2 mere effektivt end C 3 -planter , hvilket betyder en evolutionær fordel ved lave atmosfæriske CO 2 -koncentrationer.

I Neogen for 23 til 2,6 millioner år siden afkøledes verdensklimaet yderligere, hvilket sandsynligvis var forårsaget af foldningen af Andesbjergene og Himalaya. Denne proces var imidlertid ikke lineær, men blev regelmæssigt afbrudt af varmere klimafaser. Med dannelsen af ​​de antarktiske og arktiske iskapper opstod en anden mulighed for at rekonstruere CO 2 -indholdet i atmosfæren i svundne epoker. Denne metode er betydeligt mere præcis end en tilsvarende analyse baseret på stenprøver. De længste iskerner udvundet i Antarktis dækker en periode på 800.000 år. Små luftbobler er fanget i dem, hvis CO 2 -indhold er bevaret. Størstedelen af ​​undersøgelserne er baseret på et stort antal antarktiske iskerner.

I løbet af de sidste 800.000 år varierede CO 2 -koncentrationerne mellem 180 og 210 ppm i de kolde faser og steg til værdier mellem 280 og 300 ppm i de varmere mellemglacialer. Analyserne af iskerner førte til det resultat, at det atmosfæriske CO 2 -niveau var i intervallet mellem 260 og 280 ppm inden starten på industrielle emissioner. Denne koncentration forblev stort set stabil i løbet af Holocæn (det vil sige i løbet af de sidste 11.700 år). I 1832 var koncentrationen i antarktiske iskerner 284 ppm.

Begyndelsen af ​​det menneskelige landbrug i det tidlige Holocæn ( neolitisk revolution ) kunne være tæt forbundet med stigningen i atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer observeret efter slutningen af ​​den sidste istid . Denne carbondioxidgødskning øgede plantevæksten og reducerede behovet for høj stomipermeabilitet for effektiv CO 2 -optagelse, hvilket igen reducerede vandtab ved fordampning og fik planterne til at bruge vand mere effektivt.

Da der ikke er nogen ækvivalent til den nuværende klimatiske og biostratigrafiske udvikling i de sidste millioner år, foreslås begyndelsen af ​​en ny geokronologisk epoke kaldet Anthropocene .

En undersøgelse udfordrede påstanden om stabile CO 2 -koncentrationer under den nuværende interglacial i de sidste 10.000 år. Baseret på en analyse af fossile blade, Wagner et al. at CO 2 -koncentrationen i perioden fra 7.000 til 10.000 år siden var betydeligt højere (≈ 300 ppm), og at der var væsentlige ændringer, der var forbundet med klimaændringer . Denne påstand er anfægtet af tredjemand, hvilket tyder på, at det er et spørgsmål om kalibreringsproblemer snarere end faktiske ændringer i kuldioxidkoncentrationen. Grønlandske iskerner indikerer ofte højere og mere varierede CO 2 -koncentrationer forårsaget af in-situ nedbrydning af calciumcarbonatstøv, der findes i isen. Når støvkoncentrationen i Grønland var lav - som det næsten altid er tilfældet i antarktiske iskerner - rapporteres der om god overensstemmelse mellem arktiske og antarktiske målinger.

Antropogen stigning i CO 2 -koncentration

" Keeling curve " for kuldioxidkoncentrationen
( Mauna Loa målestation )
Globale kulstofemissioner fra fossile kilder mellem 1800 og 2013
Atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer kan måles fra rummet ved hjælp af lasersensorer

Ved kvantificering af den menneskeskabte stigning i CO 2 -koncentrationen skal der skelnes mellem den naturlige kulstofomsætning, der praktisk talt er i ligevægt, og kulstoffet, der yderligere indføres ved menneskelige aktiviteter. Det menneskeskabte CO 2 -input er kun 3% af de årlige naturlige emissioner, men de 97% naturlige emissioner absorberes fuldstændigt af naturlige kulstofvaske , så den naturlige cyklus lukkes. De menneskeskabte input repræsenterer imidlertid en yderligere kilde til den globale kulstofcyklus , hvoraf kun omkring halvdelen hidtil er optaget af havene, jordbund og planter. Resten forbliver dog i luften, hvilket har ført til en konstant stigning i koncentrationen i atmosfæren siden midten af ​​1800 -tallet.

Ifølge målinger på iskerner har der været en let nedadgående tendens i atmosfærisk CO 2 -koncentration i løbet af de sidste årtusinder , som blev vendt omkring 1850 . Efter at det daglige gennemsnit på 400 ppm (ppm = partikler pr. Million ) blev overskredet for første gang den 9. maj 2013 på målestationen for det amerikanske vejrbureau National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) på Mauna Loa , CO 2 -koncentrationen nåede denne værdi i marts 2015 for første gang på globalt grundlag. I sommeren 2019, sæsonkorrigeret, var det omkring 412 ppm, med stigningen accelererende: i 1960'erne var det lige under 0,9 ppm om året, i 2000'erne var det 2,0 ppm om året og i øjeblikket næsten 3 ppm om året.

Den nuværende koncentration er næsten 50% over det præindustrielle niveau på 280 ppm og 33% over det højeste, der nogensinde er nået i de sidste 800.000 år. Selv i løbet af de sidste 14 millioner år (siden " Middle Miocene ") var der ingen signifikant højere CO 2 -værdier end i dag.

Den seneste stigning skyldes helt menneskelig aktivitet. Det ved forskerne af fire grunde: På den ene side kan mængden af ​​frigivet kuldioxid beregnes ved hjælp af forskellige nationale statistikker; på den anden side kan man studere forholdet mellem kulstofisotoper i atmosfæren , da forbrænding af kulstof fra fossile brændstoffer, der har været begravet i lang tid, frigiver CO 2 , som har et andet isotopforhold end det, der udsendes af levende planter. Denne forskel gør det muligt for forskere at skelne mellem naturlige og menneskeskabte bidrag til CO 2 -koncentration. For det tredje fører forbrænding ikke kun til en stigning i CO 2 -koncentrationen i atmosfæren, men også i samme omfang til et fald i O 2 -koncentrationen. I modsætning hertil er en vulkansk CO 2 -udledning ikke forbundet med et fald i iltkoncentrationen: Målinger af det atmosfæriske O 2 -indhold viser klart, at det frigjorte CO 2 stort set kommer fra forbrændinger og ikke er af vulkansk oprindelse. Endelig, for koncentrationer målt på bestemte punkter i atmosfæren, kan kilderne nu lokaliseres lokalt ved hjælp af transportmodellering. B. ophobninger af menneskeskabte emittere såsom. B. Identificer industriområder.

Forbrændingen af ​​fossile brændstoffer som kul og olie er hovedårsagen til den menneskeskabte stigning i CO 2 -koncentrationen; Skovrydning er den næstvigtigste årsag: de tidligere beslægtede tropiske skove z. B. er i dag opdelt i 50 millioner fragmenter; dette øger emissioner fra skovrydning og træfyring i. H. v. 1 Gt CO 2 med yderligere 30% om året. Tropiske skove gemmer omkring halvdelen af ​​det kulstof, der er lagret i hele den globale vegetation ; dette volumen voksede fra ca. 740 Gt i 1910 til 780 Gt i 1990.

I 2012 blev der frigivet 9,7 gigaton (Gt) kulstof eller 35,6 Gt CO 2 ved forbrænding af fossile brændstoffer og cementproduktion ; i 1990 var det 6,15 Gt kulstof eller 22,57 Gt CO 2 , en stigning på 58% på 23 år. Ændringer i arealanvendelsen i 2012 førte til en frigivelse på 0,9 Gt CO 2 i 1990 1,45 Gt. I den store asiatiske smog-begivenhed i 1997 anslås det, at der blev udsendt mellem 13% og 40% af den gennemsnitlige globale mængde kulstof, der frigives ved afbrænding af fossile brændstoffer. I perioden mellem 1751 og 1900 frigives omkring 12 Gt kulstof i form af kuldioxid ved afbrænding af fossile brændstoffer. Det betyder, at kuldioxid udledt globalt i 2012 alene svarer til 80% af mængden af ​​stof frigivet globalt i de 150 år mellem 1750 og 1900.

Mængden af ​​CO 2 frigivet af vulkaner er mindre end 1% af mængden produceret af mennesker.

Udstedere

De seks største udledere af kuldioxid er anført i nedenstående tabel:

Lande med de højeste CO 2 -emissioner (2018)
Land om året
(millioner tons) 		Verdensandel indbygger og år
(tons)
Folkerepublikken KinaFolkerepublikken Kina Folkerepublikken Kina 9528 28,1% 6.8
Forenede StaterForenede Stater Forenede Stater 5145 15,2% 15.7
IndienIndien Indien 2479 7,3% 1.8
RuslandRusland Rusland 1551 4,6% 10.6
JapanJapan Japan 1148 3,4% 9.1
TysklandTyskland Tyskland 726 2,1% 8.7

Forholdet til koncentrationen i havene

Udveksling af CO 2 mellem atmosfæren og havet

Jordens oceaner indeholder en stor mængde kuldioxid i form af hydrogencarbonat og carbonationer . Det er omkring 50 gange, hvad der er i atmosfæren. Hydrogencarbonat dannes ved reaktioner mellem vand, sten og kuldioxid. Et eksempel er opløsningen af ​​calciumcarbonat:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O ⇌ Ca 2+ + 2 HCO 3 -

Ændringer i koncentrationen af ​​atmosfærisk CO 2 dæmpes af reaktioner som disse. Da reaktionens højre side genererer en sur komponent, fører tilsætning af CO 2 på venstre side til en sænkning af havvandets pH. Denne proces er kendt som havets forsuring (havets pH bliver surere, selvom pH forbliver i det alkaliske område). Reaktioner mellem kuldioxid og ikke-carbonatsten fører også til en stigning i koncentrationen af ​​hydrogencarbonat i havene. Denne reaktion kan senere vendes og fører til dannelse af carbonatsten. I løbet af hundredvis af millioner af år producerede dette store mængder carbonatsten.

I øjeblikket fjernes omkring 57% af CO 2 fra mennesker fra atmosfæren fra biosfære og oceaner. Forholdet mellem mængden af ​​kuldioxid, der er tilbage i atmosfæren, og den samlede mængde kuldioxid, der udsendes, kaldes den luftbårne fraktion efter Charles Keeling og beskrives af Revelle -faktoren ; andelen varierer omkring et kortsigtet gennemsnit, men er typisk omkring 45% over en længere periode på fem år. En tredjedel til halvdelen af ​​kuldioxiden optaget af havene gik i opløsning i havområderne syd for den 30. parallel.

I sidste ende vil det meste af kuldioxid, der frigives ved menneskelige aktiviteter, gå i opløsning i havene; en ligevægt mellem luftkoncentrationen og kulsyrekoncentrationen i havene vil blive etableret efter ca. 300 år. Selvom der opnås en ligevægt, dvs. carbonatmineraler også opløses i havene, fører den øgede koncentration af hydrogencarbonat og den faldende eller uændrede koncentration af carbonationer til en stigning i koncentrationen af ​​ikke-ioniseret kulsyre, eller frem for alt til en stigning i koncentrationen fører til en øget koncentration af opløst kuldioxid. Ud over højere globale gennemsnitstemperaturer vil dette også betyde højere ligevægtskoncentrationer af CO 2 i luften.

På grund af temperaturafhængigheden af ​​Henrys lovkonstant falder opløseligheden af ​​kuldioxid i vand med stigende temperatur.

"Irreversibilitet" og unikhed

Udvikling af det atmosfæriske kuldioxidindhold i henhold til " World Scientists 'Warning to Humanity: A Second Notice " 2017

Ved fuldstændig at forbrænde ressourcerne fra de i øjeblikket kendte fossile brændstoffer ville CO 2 -indholdet i atmosfæren stige til ca. 1600 ppm. Afhængig af den i øjeblikket kun kendte værdi af klimafølsomhed ville dette føre til global opvarmning mellem 4 ° C og 10 ° C, hvilket ville have uoverskuelige konsekvenser. For at stoppe stigningen i atmosfærisk koncentration fra i øjeblikket omkring 2 til 3 ppm om året skulle CO 2 -emissionerne reduceres med 55% på kort sigt. I dette tilfælde ville der være en midlertidig ligevægt mellem menneskelige emissioner og de naturlige reservoirer, der absorberer CO 2 . Da disse imidlertid bliver mere og mere mættede, skal emissionerne reduceres yderligere til 20% af den nuværende sats inden 2060 for at forhindre en yderligere stigning.

2 ° C blev sat som grænsen for en alt for farlig global opvarmning; det er det såkaldte to-graders mål . For at nå dette mål skulle de globale emissioner i 2050 være 48% til 72% lavere end emissionerne i 2000.

I forbindelse med en undersøgelse blev det antaget, at CO 2 -indgangen er helt stoppet fra et bestemt tidspunkt og frem, og de koncentrationer, der opstår over en længere periode, beregnes. Uanset om den maksimale koncentration, ved hvilken emissioner stopper helt, er 450 ppmV eller 1200 ppmV, ifølge beregningerne i løbet af hele det tredje årtusinde, ville en relativt konstant andel på 40% af den mængde, der blev indført i atmosfæren, forblive. Forudsat præindustriel 280 ppmV og i øjeblikket (2015) 400 ppmV atmosfærisk kuldioxidkoncentration betyder det, at 40% af den indførte mængde (400 ppmV - 280 ppmV) * 40% = 120 ppmV * 40% = 48 ppmV uden foranstaltninger geoingeniørarbejde forblev i atmosfæren indtil slutningen af ​​det tredje årtusinde. Dette gælder dog kun, hvis alle emissioner fra fossile brændstoffer blev stoppet inden udgangen af ​​2015. Koncentrationen i luften ville derefter være 328 ppmV i slutningen af ​​det tredje årtusinde. Efter en ligevægt er blevet etableret mellem koncentrationen mellem havene og atmosfæren, CO er 2 derefter bundet via meget langsom CaCO 3 vejrlig, dvs. carbonat forvitring. David Archer fra University of Chicago beregnede, at selv efter 10.000 år vil omkring 10% af den oprindeligt ekstra indførte kuldioxidmængde stadig være i atmosfæren. Denne periode er så lang, at den forårsager meget langsomme feedbackmekanismer som f.eks B. smeltning af antarktiske iskapper eller nedbrydning af methanhydrater kan påvirkes betydeligt. Det er derfor sandsynligt, at den varme fase, der initieres af menneskelig påvirkning, vil vare i en periode på 100.000 år, hvilket ville føre til fejl i en komplet istidscyklus. Dette ville have vidtrækkende konsekvenser, først og fremmest på grund af den uoverskuelige indflydelse af tippelementerne i Jordsystemet i forbindelse med skiftet i klima- og vegetationszonerne samt den omfattende smeltning af Antarktis og Grønlands indlandsis og de tilsvarende stigning i havniveauet med flere dusin meter.

På grund af oceanernes meget høje varmekapacitet og den langsomme stråling fra den store lagrede varmeenergi ville jordens middeltemperatur ikke falde markant i 1000 år, selvom opvarmningskoncentrationen af ​​drivhusgasser kunne reduceres meget hurtigt til forud -industrielt niveau.

Archer og andre forfattere påpeger, at i den offentlige opfattelse er den tid, kuldioxid forbliver i atmosfæren - i modsætning til det meget diskuterede spild af radioaktive fissionsprodukter - lidt diskuteret, men er en kendsgerning, der ikke kan afvises uden for hånden. Store mængder kulstof blev frigivet til atmosfæren under maksimumstemperaturen for paleocæn / eocæn . Forskning viste, at varigheden af ​​opvarmningen forårsaget af den stemmer godt overens med modellen.

Modstrategier

Den mest økonomiske anvendelse af energi og dens effektive anvendelse er afgørende faktorer for at reducere menneskeskabte CO 2 -emissioner.

Ud over de mål, der blev aftalt på den årlige FN-klimakonference om at reducere globale emissioner og overholde visse mål og grænser for global opvarmning (f.eks. " 2-graders mål "), handel med rettigheder til emissioner og oprettelse af CO 2 budgetter er også vigtige instrumenter for den tilsvarende ledelse ( se også CO 2 -pris eller CO 2 -afgift ). CO 2 opsamling og lagring vil også blive diskuteret . Oprettelsen af CO 2 -balancen for en aktivitet eller et produkt er et instrument til gennemsigtighed i materialecyklusser .

Den finansiering af foranstaltninger til at undgå udledning af drivhusgasser ( tab og skader , afbødning ) har været et emne, der er blevet diskuteret kontroversielt rundt om i verden i årevis; Der blev udarbejdet en køreplan på FN's klimakonference i Marrakech 2016 ( COP 22 ) for industrilandenes løfte om at yde 100 milliarder dollars årligt fra 2020 og frem til 2020 for at støtte de lande, der er særlig påvirket af globale klimaændringer : De sidste 43 i " Koalition af den globale opvarmning af særligt berørte lande ”( Climate Vulnerable Forum , Round of Climate Vulnerable , CVF) udsender ifølge Greenpeace tilsammen lige så mange drivhusgasser som Rusland , den femte største globale CO 2 -producent alene.

Med den direkte luftopsamlingsproces , hvis gennemførlighed blev demonstreret i 2007, er det muligt at udtrække kuldioxid direkte fra atmosfæren og i det enkleste tilfælde ved hjælp af CO 2 -separation og -lagring trykke det ned i jorden for midlertidig opbevaring eller derunder For at reducere energiforbruget til syntetiske brændstoffer , hvis forbrug ville skabe en cirkulær økonomi omkring kulstoffet.

I 2020 har 127 stater indstillet eller planlagte langsigtede netto nul mål i de nationalt definerede bidrag til den Paris-aftalen .

animation

En midten af december blev offentliggjort i 2016 Animation af Goddard Space Flight Center for NASA er ved hjælp af data fra måling satellit " Orbiting Carbon Observatory -2", og en atmosfærisk model udvikling og distribution af kuldioxid i atmosfæren i et år fra september 2014 til september 2015: Jordens overflade er vist som en elliptisk skive, så CO 2 -bevægelse og koncentration tydeligt kan ses rundt om i verden i forskellige højder af jordens kuvert .

udsigter

Ifølge den enstemmige videnskabelige opfattelse vil den menneskeskabte carbondioxidindgang i atmosfæren kun falde gradvist, selv med et vidtrækkende fremtidigt emissionsstop og vil have en varig indvirkning på klimasystemet i betydelige mængder i løbet af de næste årtusinder. Nogle undersøgelser går et skridt videre og postulerer en selvforstærkende opvarmningsfase med en varighed svarende til maksimumstemperaturen for paleocæn / eocen under hensyntagen til Jordsystemets klimafølsomhed og forskellige tipelementer . Hvis de menneskeskabte emissioner vedvarer på det nuværende niveau, vil der sandsynligvis opstå feedbackeffekter, der yderligere vil øge den atmosfæriske CO 2 -koncentration. Beregninger i et business-as-usual scenario viser, at jorden omkring midten af ​​dette århundrede ikke længere vil være en vask, men en kilde til kuldioxid. Fra år 2100 og fremefter vil de sandsynligvis udsende mere, end havene kan optage. Simuleringer viste, at denne effekt ville resultere i en opvarmning på 5,5 K i stedet for 4 K uden denne feedback i slutningen af ​​århundredet.

Forskellige beregninger kommer til den konklusion, at carbonatforvitringen vil blive mættet om cirka 30.000 år, og at der som følge heraf ikke vil blive yderligere sænkning af CO 2 -koncentrationen i atmosfæren og havene. Da den daværende virkende silikatforvitring finder sted endnu langsommere, vil der om 100.000 år stadig være omkring 5% af mængden af ​​kulstof, der indføres af mennesker, i atmosfæren. Først om cirka 400.000 år ville mængden af ​​kulstof vende tilbage til værdier, der eksisterede før menneskelig indgriben i kulstofcyklussen.

Det er meget sandsynligt, at de begivenheder, der fandt sted i fortiden såsom klimatiske svingninger , masseudryddelser eller megavolcanism af en vulkansk store provins vil fortsat være afgørende faktorer i fremtiden jordens historie. Over geologiske perioder på flere hundrede millioner år, efterhånden som Jordens indre afkøles, vil både vulkanisme og de tilhørende pladetektoniske processer svækkes, og CO 2 's tilbagevenden til atmosfæren vil bremse. Kuldioxidindholdet vil først falde for C 3 -planter til en koncentration på mindre end 150 ppmV, hvilket er en trussel mod deres eksistens. For C 4 -anlæg derimod er den nedre grænse 10 ppmV. De forskellige undersøgelser giver meget forskellige svar om tidsrammen for disse ændringer.

Se også

Portal: Climate Change  - En oversigt over emnet findes i Wikipedia -portalen Climate Change

Weblinks

Individuelle beviser

  1. ^ Masse af atmosfærisk kuldioxid IGSS, Institut for grøn og bæredygtig videnskab
  2. ↑ Mauna Loa CO 2- niveauer nogensinde nogensinde i registreret menneskelig historie og videre .
  3. ^ Kulstofcyklussen . NASA Earth Observatory . For mængden af ​​kulstof i jordskorpen, se også: Bert Bolin , Egon T. Degens , Stephan FJ Kempe , P. Ketner: Scope 13 - the Global Carbon Cycle . 13 Carbon in the Rock Cycle - Abstract ( online ( erindring af 2. marts 2009 i internetarkivet )).
  4. ↑ Oversigt over vulkanske gasser og klimaændringer . USGS
  5. ^ Keeling Curve Lessons . Scripps Institution for Oceanografi. 2016. Hentet 15. februar 2016.
  6. ^ CO2 i luft og vand - forsuring påvirker også ferskvandsdyr . I: Deutschlandfunk . ( deutschlandfunk.de [åbnet den 4. februar 2018]).
  7. ↑ Globale omsætningstider og reservoirer . Institut for Jordsystemvidenskab, University of California
  8. ^ Charles D. Keeling : Koncentrationen og isotopiske overflod af kuldioxid i atmosfæren . I: Tellus A . tape 12 , nej. 2 , maj 1960, s. 200–203 , doi : 10.3402 / tellusa.v12i2.9366 (engelsk, PDF ( Memento fra 4. marts 2016 i internetarkivet ) [adgang 20. juni 2019]).
  9. ^ Klimaændringer 2007 (AR4) Fjerde vurderingsrapport fra IPCC
  10. ↑ IPCC AR4 , kapitel 2.3.1 Atmosfærisk kuldioxid online, PDF ( Memento fra 12. oktober 2012 i internetarkivet )
  11. ↑ a b Verdens meteorologiske organisation : Drivhusgaskoncentrationer i atmosfæren når endnu et højt niveau. 25. november 2019, adgang til 25. november 2019 .
  12. ↑ Otto Domke: Naturgas i planteskoler. BDEW Federal Association of Energy and Water Management e. V., 2009, adgang 25. februar 2013 .
  13. ^ Frank Ackerman, Elizabeth A. Stanton: Klimapåvirkninger på landbruget: En udfordring til selvtilfredshed? (PDF; 211 kB) I: Working Paper No. 13-01. Global Development and Environment Institute, februar 2013, åbnede 2. marts 2013 .
  14. ↑ Marlies Uken: CO2 er ikke den super gødning efter alle. I: Zeit Online . 28. februar 2013, adgang til 2. marts 2013 .
  15. ↑ Hvorfor planter ikke længere optager så meget kuldioxid. University of Augsburg , 9. april 2021, adgang til 10. april 2021 . doi : 10.1126 / science.abb7772
  16. ↑ Randall Donohue: Ørkener 'grønnes' fra stigende CO2. (Ikke længere tilgængelig online.) Commonwealth videnskabelig og industriel forskning Organisation , den 3. juli, 2013 arkiveret fra originalen på August 15, 2013 ; adgang til den 20. juni 2019 .
  17. ^ AP Ballantyne, CB Alden, JB Miller, PP Tans, JW White: Stigning i observeret netto kuldioxidoptagelse fra land og oceaner i løbet af de sidste 50 år. I: Naturen . Bind 488, nummer 7409, august 2012, s. 70-72. doi: 10.1038 / nature11299 . PMID 22859203 .
  18. ↑ a b Michaela Schaller, Hans-Joachim Weigel: Analyse af status for klimaændringernes virkninger på tysk landbrug og tilpasningstiltag . Red .: Federal Research Institute for Agriculture. Særudgave 316, 2007, ISBN 978-3-86576-041-8 ( bibliothek.uni-kassel.de [PDF; 11.1 MB ; adgang den 20. juni 2019]). Her side 88–101.
  19. ^ Dieter Kasang: Virkninger af højere CO2 -koncentrationer. I: Klimaforandringer og landbrug. Hamburger Bildungsserver, 30. august 2013, adgang til 30. august 2013 .
  20. ^ SJ Crafts-Brandner, ME Salvucci: Rubisco activase begrænser bladets fotosyntetiske potentiale ved høj temperatur og CO 2 . I: PNAS . 97, nr. 24, november 2000, s. 13430-13435. doi : 10.1073 / pnas.230451497 .
  21. ^ Wolfram Schlenker, Michael J. Roberts: Ikke -lineære temperatureffekter indikerer alvorlige skader på amerikanske afgrødeudbytter under klimaændringer . I: PNAS . 106, nr. 37, september 2009, s. 15594-15598. doi : 10.1073 / pnas.0906865106 .
  22. ^ Elizabeth Ainsworth, Stephen Long: Hvad har vi lært af 15 års CO2-berigelse i fri luft (FACE)? I: New Phytologist, 165 (2): 351-371. Februar 2005, adgang 27. oktober 2017 .
  23. ^ Erich Fischer: I begyndelsen var der forudsigelsen. I: ETH Zürich . 8. november 2016, adgang til 2. december 2020 .
  24. ↑ a b Scripps CO 2 -program: Early Keeling -kurven, side 1 ( Memento fra 1. september 2009 i internetarkivet )
  25. ↑ Indendørs luftkvalitet : kuldioxid (CO 2 ), temperatur og luftfugtighed i skolens klasseværelser. Hentet 19. maj 2013 .
  26. ↑ Ofte stillede spørgsmål . Informationsanalysecenter for kuldioxid (CDIAC). Arkiveret fra originalen 17. august 2011. Hentet 25. september 2013.
  27. ^ Charles Keeling, JFS Chin, TP Whorf: Øget aktivitet af nordlig vegetation udledt af atmosfæriske CO2 -målinger . I: Naturen . 382, juli 1996, s. 146-149. doi : 10.1038 / 382146a0 .
  28. ^ GW Petty: Et første kursus i atmosfærisk stråling . Sundog Publishing, 2004, s. 229-251.
  29. ^ JT Kiehl, Kevin E. Trenberth : Jordens årlige globale gennemsnitlige energibudget . (PDF) I: Bulletin of the American Meteorological Society . 78, nr. 2, 1997, s. 197-208. doi : 10.1175 / 1520-0477 (1997) 078 <0197: EAGMEB> 2.0.CO; 2 .
  30. ^ Peter Rüegg: Ingen hurtig bandage mod global opvarmning. I: ETH Zürich . 4. november 2014, adgang til 2. december 2020 .
  31. ↑ Royer: CO 2 -forcerede klimatærskler i løbet af Phanerozoic Arkiveret fra originalen den 27. september 2019. (PDF) I: Geochimica et Cosmochimica Acta . 70, nr. 23, 2006, s. 5665-5675. bibcode : 2006GeCoA..70.5665R . doi : 10.1016 / j.g ca. 2005.11.031 . Hentet 2. juli 2012.
  32. ^ EF Guinan, I. Ribas: Vores skiftende sol: Solar Nuclear Evolution og magnetisk aktivitet på Jordens atmosfære og klima . I: Den udviklende sol og dens indflydelse på planetariske miljøer (red.): ASP -konferenceprocedurer . tape 269 . Astronomical Society of the Pacific, San Francisco 2002, ISBN 1-58381-109-5 , s. 85 .
  33. ^ J. Hansen et al.: Klimaangivelsers effektivitet . I: Journal of Geophysical Research : Atmosfærer . tape 110 , D18, 27. september 2005, s. 104 , doi : 10.1029 / 2005JD005776 .
  34. ↑ a b c J. CG Walker, PB Hays, JF Kasting: En negativ feedback-mekanisme til langsigtet stabilisering af Jordens overfladetemperatur . (pdf) I: Journal of Geophysical Research . 86, nr. 10, oktober 1981, s. 1147-1158. doi : 10.1029 / JC086iC10p09776 .
  35. ↑ J. Quirk, JR Leake, SA Banwart, LL Taylor, DJ Beerling: vejrpåvirkning ved tree root-associerende fungi formindskes ved en simuleret Cenozoic atmosfærisk CO 2 tilbagegang . I: Biogeovidenskab . Ingen. 11 , 2014, s. 321–331 , doi : 10.5194 / bg-11-321-2014 ( PDF ).
  36. ↑ a b P.F. Hoffman, DP Schrag: The Snowball Earth hypothesis: Testing the limits of global change Arkiveret fra originalen den 3. juni 2013. (PDF) I: Terra Nova . 14, nr. 3, 2002, s. 129-155. Hentet 29. marts 2013.
  37. ↑ C. Culberson, RM Pytkowicx: Virkning af tryk på kulsyre, borsyre og pH i havvand . I: Limnologi og oceanografi . tape 13 , nej. 3 , juli 1968, s. 403-417 , doi : 10.4319 / lo.1968.13.3.0403 .
  38. ^ KH Freeman, JM Hayes: Fraktionering af kulstofisotoper efter planteplankton og estimater af gamle CO2 -niveauer. I: Globale biogeokemiske cykler . Bind 6, nummer 2, juni 1992, s. 185-198. PMID 11537848 .
  39. ^ Rob Rye, Phillip H. Kuo, Heinrich D. Holland: Atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer før 2,2 milliarder år siden . I: Naturen . 378, nr. 6557, december 1995, s. 603-605. doi : 10.1038 / 378603a0 .
  40. ↑ Hvorfor den tidlige jord ikke var en snebold: "Paradokset i den svage, unge sol" -artikel ved Potsdam Institute for Climate Impact Research
  41. ^ Klimaændringer 2001: Arbejdsgruppe I: Det videnskabelige grundlag. (Ikke længere tilgængelig online.) I: www.grida.no. 2001, arkiveret fra originalen den 27. april 2007 ; adgang til den 2. juli 2019 .
  42. ↑ Jennifer L. Morris, Mark N. Puttick, James W. Clark, Dianne Edwards, Paul Kenrick, Silvia Pressel, Charles H. Wellman, Ziheng Yang, Harald Schneider, Philip CJ Donoghue: Tidsplanet for tidlig jordplanteudvikling . I: PNAS . Februar 2018. doi : 10.1073 / pnas.1719588115 .
  43. ↑ Timothy M. Lenton, Michael Crouch, Martin Johnson, Nuno Pires, Liam Dolan: De første planter afkølede ordovicien . (PDF) I: Nature Geoscience . 5, februar 2012, s. 86-89. doi : 10.1038 / ngeo1390 .
  44. ↑ Pascale F. Poussart, Andrew J. Weaver, Christopher R. Barne: Sen ordovicium -istid under høj atmosfærisk CO 2 : En koblet modelanalyse . I: Paleoceanografi . tape 14 , nej. 4 , august 1999, s. 542–558 (engelsk, onlinelibrary.wiley.com [PDF; adgang til 2. juli 2019]).
  45. ↑ David AT Hapera, Emma U. Hammarlund, Christian M. Ø. Rasmussen: End Ordoviciske udryddelser: Et sammenfald af årsager . (PDF) I: Gondwana Research (Elsevier) . 25, nr. 4, maj 2014, s. 1294-1307. doi : 10.1016 / j.gr.2012.12.021 . Hentet 16. maj 2015
  46. ^ Alexander J. Hetherington, Joseph G. Dubrovsky, Liam Dolan: Unik mobilorganisation i det ældste rodmeristem . I: Aktuel biologi . 26, nr. 12, juni 2016, s. 1629–1633. doi : 10.1016 / j.cub.2016.04.072 .
  47. ↑ Isabel P. Montañez, Neil J. Tabor, Deb Niemeier, William A. DiMichele, Tracy D. Frank, Christopher R. Fielding, John L. Isbell, Lauren P. Birgenheier, Michael C. Rygel: CO 2 -tvunget klima og Vegetation ustabilitet under sen paleozoisk nedbrydning . (PDF) I: Science . 315, nr. 5808, januar 2007, s. 87-91. doi : 10.1126 / science.1134207 .
  48. ^ Peter Franks: Nye begrænsninger for atmosfærisk CO 2 -koncentration for fenerozoikum . (PDF) I: Geophysical Research Letters . 31, nr. 13, juli 2014. doi : 10.1002 / 2014GL060457 .
  49. ^ Isabel P. Montañez, Jennifer C. McElwain, Christopher J. Poulsen, Joseph D. White, William A. DiMichele, Jonathan P. Wilson, Galen Griggs, Michael T. Hren: Klima, pCO 2 og terrestriske carboncyklusforbindelser i løbet af sent Palæozoisk glacial - interglaciale cyklusser . (PDF) I: Nature Geoscience . 9, nr. 11, november 2016, s. 824–828. doi : 10.1038 / ngeo2822 .
  50. ^ Georg Feulner: Dannelsen af ​​det meste af vores kul bragte Jorden tæt på global glaciation . I: PNAS . 114, nr. 43, oktober 2017, s. 11333–11337. doi : 10.1073 / pnas.1712062114 .
  51. ↑ David Beerling: Smaragdplaneten: Hvordan planter ændrede jordens historie . Oxford University Press, 2008, ISBN 978-0-19-954814-9 .
  52. ↑ Dimitrios Floudas, Manfred Binder, Robert Riley, Kerrie Barry, Robert A. Blanchette, Bernard Henrissat, Angel T. Martínez, Robert Otillar, Joseph W. Spatafora, Jagjit S. Yadav, Andrea Aerts, Isabelle Benoit, Alex Boyd, Alexis Carlson , Alex Copeland, Pedro M. Coutinho, Ronald P. de Vries, Patricia Ferreira, Keisha Findley, Brian Foster, Jill Gaskell, Dylan Glotzer, Paweł Górecki, Joseph Heitman, Cedar Hesse, Chiaki Hori, Kiyohiko Igarashi, Joel A. Jurgens, Nathan Kallen, Phil Kersten, Annegret Kohler, Ursula Kües , TK Arun Kumar, Alan Kuo, Kurt LaButti, Luis F. Larrondo, Erika Lindquist, Albee Ling, Vincent Lombard, Susan Lucas, Taina Lundell, Rachael Martin, David J. McLaughlin, Ingo Morgenstern, Emanuelle Morin, Claude Murat, Laszlo G. Nagy, Matt Nolan, Robin A. Ohm, Aleksandrina Patyshakuliyeva, Antonis Rokas, Francisco J. Ruiz-Dueñas, Grzegorz Sabat, Asaf Salamov, Masahiro Samejima, Jeremy Schmutz, Jason C. Slot, Franz St. John, Jan Stenlid, Hui Sun, Sheng Sun, Khajamohiddin Syed, Adrian Tsang, Ad Wiebenga, Darcy Young, Antonio Pisabarro, Daniel C. Eastwood, Francis Martin, Dan Cullen, Igor V. Grigoriev, David S. Hibbett: Den paleozoiske oprindelse af enzymatisk nedbrydning af rekonstruktion fra 31 svampegenomer . (PDF) I: Science . 336, nr. 6089, juni 2012, s. 1715-1719. doi : 10.1126 / science.1221748 .
  53. ↑ Stephen E. Grasby, Hamed Sanei, Benoit Beauchamp: Katastrofal spredning af kulflyveaske til oceaner under den seneste permisk udryddelse . (PDF) I: Nature Geoscience . 4, februar 2011, s. 104-107. doi : 10.1038 / ngeo1069 .
  54. ↑ Borja Cascales-Miñana, Christopher J. Cleal: Plantens fossile rekord afspejler kun to store udryddelsesbegivenheder . (PDF) I: Terra Nova . 26, nr. 3, juni 2013, s. 195-200. doi : 10.1111 / ter.12086 .
  55. ^ Michael M. Joachimski, Xulong Lai, Shuzhong Shen, Haishui Jiang, Genming Luo, Bo Chen, Jun Chen, Yadong Sun: Klimaopvarmning i den seneste Perm og Perm - Trias masseudryddelse . (PDF) I: Geologi . 40, nr. 3, januar 2012, s. 195-198. doi : 10.1130 / G32707.1 .
  56. ^ Yadong Sun, Michael M. Joachimski, Paul B. Wignall, Chunbo Yan, Yanlong Chen, Haishui Jiang, Lina Wang, Xulong Lai: Dødeligt varme temperaturer under det tidlige triasdrivhus . (PDF) I: Science . 338, nr. 6105, oktober 2012. doi : 10.1126 / science.1224126 .
  57. ↑ Michael J. Benton, Richard J. Twitchett: Hvordan til at dræbe (næsten) alt liv: den endelige Perm masseuddøen . (PDF) I: Trends in Ecology and Evolution . 18, nr. 7, juli 2003, s. 358-365. doi : 10.1016 / S0169-5347 (03) 00093-4 .
  58. ^ Michael J. Benton, Andrew J. Newell: Virkninger af global opvarmning på de perma-triasiske terrestriske økosystemer . (PDF) I: Gondwana Research . 25, nr. 4, maj 2014, s. 1308-1337. doi : 10.1016 / j.gr.2012.12.010 .
  59. ^ Masseudryddelser: Peter Ward : Mikroberne slår tilbage, New Scientist 9. februar 2008; Spiegel, 2009 .
  60. ^ Daniel H. Rothman, Gregory P. Fournier, Katherine L. French, Eric J. Alm, Edward A. Boyle, Changqun Cao, Roger E. Indkaldelse: Metanogent udbrud i den end-permiske kulstofcyklus. I: PNAS. 2014, doi: 10.1073 / pnas.1318106111
  61. ^ Seth D. Burgess, Samuel Bowring, Shu-zong Shen: Tidslinje med høj præcision for Jordens alvorligste udryddelse . I: PNAS . 111, nr. 9, 2014. doi : 10.1073 / pnas.1317692111 .
  62. ↑ Shu-Zhong Shen, Jahandar Ramezani, juni Chen Chang-Qun Cao, Douglas H. Erwin, Hua Zhang Lei Xiang, Shane D. Schoepfer, Charles M. Henderson, Quan-Feng Zheng, Samuel A. Bowring, Yue Wang , Xian-Hua Li, Xiang-Dong Wang, Dong-Xun Yuan, Yi-Chun Zhang, Lin Mu, Jun Wang, Ya-Sheng Wu: En pludselig ende-permisk masseudryddelse i Sydkina . (PDF) I: GSA Bulletin (The Geological Society of America) . 131, nr. 1-2, januar 2019, s. 205-223. doi : 10.1130 / B31909.1 .
  63. ↑ Michael Wagreich, Xiumian Hu, Brad Sagemans: Årsager til oxiske-anoxiske ændringer i Kridt marine miljøer og deres konsekvenser for Jordens systemer - en introduktion . (PDF) I: Sedimentær geologi (Elsevier) . 235 (Specialnummer), 2011, s. 1-4. doi : 10.1016 / j.sedgeo.2010.10.012 .
  64. ^ Terrence J. Blackburn, Paul E. Olsen, Samuel A. Bowring, Noah M. McLean, Dennis V. Kent, John Puffer, Greg McHone, E. Troy Rasbury, Mohammed Et-Touhami: Zircon U-Pb Geochronology Links the End -Triassisk udryddelse med den centralatlantiske magmatiske provins . (PDF) I: Science . 349, nr. 366, maj 2013, s. 941-945. doi : 10.1126 / science.1234204 .
  65. ↑ Tom S. Romdal, Miguel B. Araújo, Carsten Rahbek: Livet på en tropisk planet: niche konservatisme og den globale mangfoldighed gradient . (PDF) I: Global økologi og biogeografi . 22, nr. 3, marts 2013, s. 344-350. doi : 10.1111 / j.1466-8238.2012.00786.x .
  66. ^ Kyle G. Pressel, Colleen M. Kaul, Tapio Schneider: Mulige klimaovergange fra brud på stratocumulus -dæk under drivhusopvarmning . (PDF) I: Nature Geoscience . 12, nr. 3, marts 2019, s. 163–167. doi : 10.1038 / s41561-019-0310-1 .
  67. ↑ KB Foellmi: Tidligt kridtliv , klima og anoxi . I: Kridtforskning . 33, 2012, s. 230-257. doi : 10.1016 / j.cretres.2011.12.005 .
  68. ↑ Pincelli M. Hull, André Bornemann, Donald E. Penman, Michael J. Henehan, Richard D. Norris, Paul A. Wilson, Peter Blum, Laia Alegret, sietske J. Batenburg, Paul R. Bown, Timothy J. Bralower, Cecile Cournede, Alexander Deutsch, Barbara Donner, Oliver Friedrich, Sofie Jehle, Hojung Kim, Dick Kroon, Peter C. Lippert, Dominik Loroch, Iris Moebius, Kazuyoshi Moriya, Daniel J. Peppe, Gregory E. Ravizza, Ursula Röhl, Jonathan D Schueth, Julio Sepúlveda, Philip F. Sexton, Elizabeth C. Sibert, Kasia K. Śliwińska, Roger E. Summons, Ellen Thomas, Thomas Westerhold, Jessica H. Whiteside, Tatsuhiko Yamaguchi, James C. Zachos: Om påvirkning og vulkanisme på tværs af Kridt-paleogen grænse . (PDF) I: Science . 367, nr. 6475, januar 2020, s. 266-272. doi : 10.1126 / science.aay5055 .
  69. ↑ Margret Steinthorsdottir, Vivi Vajda, Mike polet: Globale tendenser i pCO 2 på tværs af Kridt - Palæogen grænsen med støtte fra den første sydlige halvkugle stomatal proxy-baserede pCO 2 rekonstruktion . I: Palææografi, paleoklimatologi, paleokologi . 464, december 2016, s. 143–152. doi : 10.1016 / j.palaeo.2016.04.033 .
  70. ↑ Jennifer B. Kowalczyk, Dana L. Royer, Ian M. Miller, Clive W. Anderson, David J. Beerling, Peter J. Franks, Michaela Grein, Wilfried Konrad, Anita Roth - Nebelsick, Samuel A. Bowring, Kirk R. Johnson, Jahandar Ramezani: Flere proxyestimater af atmosfærisk CO 2 fra en tidlig paleocæn -regnskov . (PDF) I: Paleoceanografi og paleoklimatologi . 33, nr. 12, december 2018, s. 1427–1438. doi : 10.1029 / 2018PA003356 .
  71. ^ Eleni Anagnostou, Eleanor H. John, Kirsty M. Edgar, Gavin L. Foster, Andy Ridgwell, Gordon N. Inglis, Richard D. Pancost, Daniel J. Lunt, Paul N. Pearson: Ændring af atmosfærisk CO 2 -koncentration var den primære driver af tidligt cenozoisk klima . (pdf) I: Natur . 533, maj 2016, s. 380-384. doi : 10.1038 / nature17423 .
  72. ↑ Camilla M. Wilkinson, Morgan Ganerød, Bart WH Hendriks, Elizabeth A. Eide: Udarbejdelse og vurdering af geochronological data fra Nordatlanten magmatiske provinsen (NAIP) . I: Geological Society, London, Special Publications (Lyell Collection) . 447, november 2016, s. 69-103. doi : 10.1144 / SP447.10 .
  73. ^ Dennis V. Kent, G. Muttoni: Ækvatorial konvergens mellem Indien og tidlige cenozoiske klimatendenser . I: PNAS . 105, nr. 42, 2008, s. 16065-16070. doi : 10.1073 / pnas.0805382105 . Hentet 21. september 2013.
  74. ^ Richard E. Zeebe, Andy Ridgwell, James C. Zachos : Antropogen kulstofudslipningshastighed uden fortilfælde i løbet af de sidste 66 millioner år . (PDF) I: Nature Geoscience . 9, nr. 4, april 2016, s. 325–329. doi : 10.1038 / ngeo2681 .
  75. ↑ K. Panchuk, A. Ridgwell, LR Kump: Sedimentary respons på Paleocæn-Eocene Thermal Maximum carbon frigivelse: En model-data sammenligning . I: Geologi . 36, nr. 4, april 2008, s. 315-318. doi : 10.1130 / G24474A.1 .
  76. ^ Richard E. Zeebe, James C. Zachos , Gerald R. Dickens: Kuldioxid tvinger alene utilstrækkeligt til at forklare Palaeocene-Eocene Thermal Maximum warming . I: Nature Geoscience , 2, 2009, s. 576-580, doi: 10.1038 / ngeo578
  77. ^ IPCC fjerde vurderingsrapport, kap. 2 (PDF; 8,0 MB) Tabel 2.14, s. 212
  78. ↑ Ursula Röhl, T. Westerhold, TJ Bralower, JC Zachos: Om varigheden af ​​Paleocene-Eocene termisk maksimum (PETM) . I: Geokemi Geophysics Geosystems . 8, nr. 12, 2007, s. Q12002. doi : 10.1029 / 2007GC001784 .
  79. ↑ KA Farley, SF Eltgroth: En alternativ alder model for Paleocene - Eocene termisk maksimum anvendelse jordisk 3 Han . I: Earth and Planetary Science Letters . 208, nr. 3-4, 2003, s. 135-148. doi : 10.1016 / S0012-821X (03) 00017-7 .
  80. ↑ Mark Pagani, Matthew Huber, Zhonghui Liu, Steven M. Bohaty, Jorijntje Henderiks, Willem Sijp, Srinath Krishnan, Robert M. DeConto: Kuldioxidens rolle under begyndelsen af ​​antarktisk glaciation . (PDF) I: Science . 334, nr. 6060, december 2011, s. 1261-1264. doi : 10.1126 / science.1203909 .
  81. ↑ Simone Galeotti, Robert DeConto, Timothy Naish, Paolo Stocchi, Fabio Florindo, Mark Pagani, Peter Barrett, Steven M. Bohaty, Luca Lanci, David Pollard, Sonia Sandroni, Franco M. Talarico, James C. Zachos: Antarktis indlandsis variabilitet på tværs af klimaovergangen mellem Eocene-Oligocen-grænsen . (PDF) I: Science . 352, nr. 6281, april 2016, s. 76-80. doi : 10.1126 / science.aab0669 .
  82. ^ Fald i kuldioxidniveauer førte til polarisen, finder undersøgelse. Hentet 11. februar 2015 .
  83. ↑ Wolfram M. Kürschner, Zlatko Kvaček, David L. Dilcher: Virkningen af ​​Miocens atmosfæriske kuldioxidudsving på klimaet og udviklingen af ​​terrestriske økosystemer . I: PNAS . 105, nr. 2, 2007, s. 449-453. doi : 10.1073 / pnas.0708588105 .
  84. ^ Shiming Wan, Wolfram M. Kürschner, Peter D. Clift, Anchun Li, Tiegang Li: Ekstrem forvitring / erosion under Miocene Climatic Optimum: Bevis fra sedimentrekord i det sydkinesiske hav . I: Geophysical Research Letters . 36, nr. 19, oktober 2009. doi : 10.1029 / 2009GL040279 .
  85. ↑ Jennifer Kasbohm, Blair Schoene: Hurtig udbrud af Columbia River oversvømmelse basalt og korrelation med midten af Miocæn klima optimalt . (PDF) I: Science Advances . 4, nr. 9, september 2018. doi : 10.1126 / sciadv.aat8223 .
  86. ↑ Edward Gasson, Robert M. DeConto, David Pollard, Richard H. Levy: Dynamisk Antarktis indlandsis under det tidlige til midten af ​​Miocæn . I: PNAS . 113, nr. 13, marts 2016, s. 3459-3464. doi : 10.1073 / pnas.1516130113 .
  87. ↑ Maureen E. Raymo, William F. Ruddiman, Philip N. Froelich: Indflydelse af sene Cenozoic bjerg bygning på havet geokemiske kredsløb . I: Geologi , 16.7.1998
  88. ↑ a b Jonathan Amos: Dyb is fortæller en lang klimahistorie . I: BBC News , 4. september 2006. Hentet 28. april 2010. 
  89. ↑ Hileman B: Ice Core Record Extended: Analyser af fanget luft viser nuværende CO 2 på højeste niveau i 650.000 år . I: Kemi- og tekniknyheder . 83, nr. 48, november 2005, s. 7.
  90. ↑ Vostok Ice Core CO 2 -data
  91. ↑ a b Historisk CO 2- rekord afledt af en spline fit (20 års afbrydelse) af Law Dome DE08 og DE08-2 iskerner . Arkiveret fra originalen 12. juli 2012. Hentet 12. juni 2007.
  92. ↑ Richerson PJ, Boyd R, Bettinger RL: Var Landbrug Impossible Under pleistocæn Men Obligatorisk Under Holocæn? . (PDF) I: American Antiquity . 66, nr. 3, juli 2001, s. 387-411. JSTOR 2694241 . doi : 10.2307 / 2694241 .
  93. ^ KD Burke, JW Williams, MA Chandler, AM Haywood, DJ Lunt, BL Otto-Bliesner: Pliocæn og eocen giver de bedste analoger til nært fremtidige klimaer . I: PNAS . 115, nr. 52, december 2018, s. 132882-13293. doi : 10.1073 / pnas.1809600115 .
  94. ^ Paul J. Crutzen: Menneskehedens geologi (PDF) I: Nature , 415, 2002, 23; og nyere: W. Steffen, PJ Crutzen, JR McNeill: Antropocæn: Overvælder mennesker nu de store naturkræfter? I: Ambio , 36, 2007, s. 614-621, doi : 10.1579 / 0044-7447 (2007) 36 [614: TAAHNO] 2.0.CO; 2
  95. ^ Friederike Wagner, Bent Aaby, Henk Visscher: Hurtige atmosfæriske CO 2 -ændringer forbundet med den 8.200 år lange BP-kølebegivenhed . I: Proceedings of the National Academy of Sciences . tape 99 , nej. 19 , 2002, s. 12011–12014 , doi : 10.1073 / pnas.182420699 .
  96. ^ Andreas Indermühle, Bernhard Stauffer, Thomas F. Stocker , Dominique Raynaud & Jean-Marc Barnola: Early Holocene Atmospheric CO 2 Concentrations . I: Videnskab . tape 286 , nr. 5446 , 1999, s. 1815 , doi : 10.1126 / science.286.5446.1815a .
  97. ↑ Markus Reichstein : Universelt og overalt. Den terrestriske kulstofcyklus i klimasystemet . I: Jochem Marotzke , Martin Stratmann (red.): Klimaets fremtid. Ny indsigt, nye udfordringer. En rapport fra Max Planck Society . Beck, München 2015, ISBN 978-3-406-66968-2 , s. 123-136, især s. 124-127.
  98. ↑ US Global Change Research informationskontor , gcrio.org: Almindelige spørgsmål om klimaændringer
  99. ↑ https://www.wetteronline.de/klimawandel/neuer-hoechststand-an-co2-erstmals-400-ppm-erreich-2013-05-11-vl
  100. ↑ Mauna Loa -rekord NOAA
  101. ↑ Kulstofbudget 2009 højdepunkter . globalcarbonproject.org. Arkiveret fra originalen den 16. december 2011. Hentet 2. november 2012.
  102. ^ DM Etheridge, LP Steele, RL Langenfelds, RJ Francey, J.-M. Barnola, VI Morgan: Naturlige og menneskeskabte ændringer i atmosfærisk CO 2 i løbet af de sidste 1000 år fra luft i Antarktis is og firn . I: Journal of Geophysical Research . 101, nr. D2, 1996, s. 4115-4128. doi : 10.1029 / 95JD03410 .
  103. ^ Yi Ge Zhang, Mark Pagani, Zhonghui Liu, Steven M. Bohaty, Robert DeConto: En 40 millioner års historie med atmosfærisk CO 2 . (PDF) I: The Royal Society (filosofiske transaktioner A) . 371, nr. 2001, september 2013. doi : 10.1098 / rsta.2013.0096 . (Tilgået 21. maj 2015)
  104. ↑ a b f.eks. Prosenjit Gosh, Willi A. Brand: Stabilt isotopforhold massespektrometri i global klimaændringsforskning . (PDF) I: International Journal of Mass Spectrometry . 228, 2003, s. 1-33. doi : 10.1016 / S1387-3806 (03) 00289-6 .
  105. ^ Scripps O2 globale iltmålinger . I: Scripps O2 -program - Atmosfærisk iltforskning . Scripps Institution for Oceanografi. 2013. Hentet 17. oktober 2013.
  106. ↑ Naturkommunikation ; Ifølge badische-zeitung.de , Bildung & Wissen , 8. april 2017: TROPISKE SKOVER fragmentering skader (8. april 2017)
  107. ^ WM Post, AW King, SD Wullschleger, FM Hoffman: Historiske variationer i terrestrisk biosfærisk kulstofopbevaring . I: CDIAC, US Department of Energy (red.): DOE Research Summary . 34, juni 1997, s. 99. doi : 10.1029 / 96GB03942 .
  108. ↑ a b Corinne Le Quéré , Glen Peters et al.: Globalt kulstofbudget 2012 (PDF; 2,6 MB) I: globalt kulstofprojekt . Tyndall Center for Climate Change Research . 2. december 2012. Arkiveret fra originalen den 27. september 2013. Hentet den 7. april 2013.
  109. ↑ cifor.org: Brande i Indonesien: Årsager, omkostninger og politiske konsekvenser (PDF; 949 kB)
  110. ↑ Side, S.; Siegert, F. Rieley, J. Boehm, H. Jaya, A.; Limin, S. (2002). "Mængden af ​​kulstof, der frigives fra tørv og skovbrande i Indonesien i løbet af 1997." Nature 420 (6911): 61-65 . doi : 10.1038 / nature01131 . Hentet 25. september 2013.
  111. ^ Cat Lazaroff: Indonesiske naturbrande Accelereret global opvarmning . I: Miljø Ny service . 8. november 2002. Hentet 7. november 2011.
  112. ^ US Geological Survey, " vulkanske gasser og deres virkninger ", usgs.gov
  113. ↑ BP Statistical Review of World energy 2019 CO 2 Emissioner .
  114. ↑ Hvor længe kan havet bremse global opvarmning? Hentet 17. marts 2013 .
  115. ↑ JG Canadell, C Le Quéré, MR Raupach et al.: Bidrag til at accelerere atmosfærisk CO 2 -vækst fra økonomisk aktivitet, kulintensitet og effektivitet af naturlige dræn . I: Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104, nr. 47, november 2007, s. 18866-70. doi : 10.1073 / pnas.0702737104 . PMID 17962418 . PMC 2141868 (gratis fuld tekst).
  116. ^ James C. Orr, Ernst Maier-Reimer, Uwe Mikolajewicz og andre: Estimater af antropogent kulstofoptag fra fire tredimensionelle globale havmodeller. (PDF; 5,7 MB) I: Globale biogeokemiske cykler. 2001, bind 15, nr. 1, side 43-60.
  117. ↑ a b c d e D. Archer: Skæbne for fossilt brændstof CO 2 i geologisk tid . I: J. Geophys. Res . 110, 2005. doi : 10.1029 / 2004JC002625 .
  118. ^ William J. Ripple, Christopher Wolf, Thomas M. Newsome, Mauro Galetti, Mohammed Alamgir, Eileen Crist, Mahmoud I. Mahmoud, William F. Laurance og 15.364 livsforskere fra 184 lande: World Scientists 'Warning to Humanity: A Second Notice . I: BioScience . tape 67 , nej. 12 , 2017, s. 1026-1028 , doi : 10.1093 / biosci / bix125 .
  119. ↑ The Keeling Curve: Hvad nu? . Scripps Institution Of Oceanography. Hentet 31. maj 2013.
  120. ↑ Hvor tæt er vi på togrænsegrænsen? (PDF; 184 kB) UNEP Information Note, 2010
  121. ↑ a b c d Susan Solomon, Gian-Kasper Plattner, Reto Knutti , Pierre Friedlingstein: Irreversible klimaforandringer på grund af kuldioxidemissioner . I: pnas . 106, nr. 6, 2008, s. 1704-1709. doi : 10.1073 / pnas.0812721106 .
  122. ^ A b Richard E. Zeebe: Tidsafhængig klimafølsomhed og arven fra menneskeskabte drivhusgasemissioner . I: pnas . 110, nr. 34, august 2013, s. 13739-13744. doi : 10.1073 / pnas.1222843110 .
  123. ↑ A. Ganopolski, R. Winkelmann, HJ Schellnhuber: Kritisk solindstråling - CO2 forhold til diagnosticering af fortid og fremtid glaciale starten . I: Naturen . 529, nr. 7585, 13. januar 2016, s. 200. doi : 10.1038 / nature16494 .
  124. ↑ Peter U. Clark, Jeremy D. Shakun, Shaun A. Marcott, Alan C. Mix, Michael Eby, Scott Kulp, Anders Levermann, Glenn A. Milne, Patrik L. Pfister, Benjamin D. Santer, Daniel P. Schrag, Susan Solomon, Thomas F. Stocker, Benjamin H. Strauss, Andrew J. Weaver, Ricarda Winkelmann, David Archer, Edouard Bard, Aaron Goldner, Kurt Lambeck, Raymond T. Pierrehumbert, Gian-Kasper Plattner: Konsekvenser af 21. århundrede politik for flerårige klima og ændringer i havniveau . (PDF) I: Naturens klimaforandringer . 6, april 2016, s. 360–369. doi : 10.1038 / nclimate2923 .
  125. ^ TM Lenton, H. Held, E. Kriegler, JW Hall, W. Lucht, S. Rahmstorf, HJ Schellnhuber: Tipping -elementer i Jordens klimasystem . I: PNAS . 105, nr. 6, februar 2008, s. 1786-1793. doi : 10.1073 / pnas.0705414105 .
  126. ^ A b Mason Inman: Kulstof er for evigt. I: Nature Reports Klimaændringer. 2008, s. 156, doi: 10.1038 / klima.2008.122 .
  127. ↑ badische-zeitung.de , Brennpunkte , 18. november 2016: Slut på klimakonferencen: fattige lande ønsker, at kul skal udfases ( erindring fra 20. november 2016 i internetarkivet ) (19. november 2016)
  128. ^ Første vellykkede demonstration af kuldioxidluftopsamlingsteknologi opnået af Columbia University Scientist og Private Company . I: Columbia University . 24. april 2007. Arkiveret fra originalen den 22. juni 2010. Hentet den 30. august 2019.
  129. ↑ Kom endelig i gang! WWF Tyskland, 12. december 2020, adgang til 12. december 2020 .
  130. ↑ scinexx.de , 15. december 2016: Et nyt kig på terrestrisk CO2 (17. december 2016)
  131. ^ Peter M. Cox, Richard A. Betts, Chris D. Jones, Steven A. Spall, Ian J. Totterdell: Acceleration af global opvarmning på grund af kulstofcyklusfeedback i en koblet klimamodel . I: Naturen . 408, nr. 6809, august, s. 184. doi : 10.1038 / 35041539 .
  132. ^ Masaki Yoshida, M. Santosh: Superkontinenter, kappedynamik og pladetektonik: Et perspektiv baseret på konceptuelle vs. numeriske modeller . (PDF) I: Earth-Science Reviews . 105, nr. 1-2, marts 2011, s. 1-24. doi : 10.1016 / j.earscirev.2010.12.002 .
  133. ^ John A. Raven, Charles S. Cockell, Christina L. De La Rocha: Udviklingen af ​​uorganiske carbonkoncentrationsmekanismer i fotosyntesen . (PDF) I: Philosophical Transactions B (The Royal Society) . 363, august 2008, s. 2641-2650. doi : 10.1098 / rstb.2008.0020363 .