Dawni farmerzy oszczędzali nas przed lodowcami, ale gruntownie zmienili klimat na Ziemi

Ogród Gai - podręcznik permakultury (Lipiec 2019).

Anonim

Przed tysiącami starożytni rolnicy usunęli ziemię, aby zasadzić pszenicę i kukurydzę, ziemniaki i squash. Zalali pola uprawiając ryż. Zaczęli hodować zwierzęta. I nieświadomie, mogli oni zasadniczo zmienić klimat Ziemi.

Badania opublikowane w czasopiśmie Scientific Reports dostarczają nowych dowodów na to, że pradawne praktyki hodowlane doprowadziły do ​​wzrostu emisji atmosferycznej gazów wychwytujących ciepło, dwutlenku węgla i metanu, co jest kontynuacją od tego czasu, w przeciwieństwie do trendu w jakimkolwiek innym momencie na Ziemi. historia geologiczna.

Pokazuje również, że bez tego wpływu człowieka, na początku rewolucji przemysłowej, planeta prawdopodobnie zmierzałaby w inną epokę lodowcową.

"Gdyby nie wczesne rolnictwo, klimat na Ziemi byłby znacznie chłodniejszy w dzisiejszych czasach" - mówi główny autor badań, Stephen Vavrus, starszy naukowiec z Centrum Badań Klimatycznych Uniwersytetu Nelson w Madison w Nelson Institute for Environmental Studies. "Starożytne korzenie rolnictwa wytworzyły wystarczającą ilość dwutlenku węgla i metanu, aby wpłynąć na środowisko".

Odkrycia oparte są na wyrafinowanym modelu klimatycznym, który porównał nasz obecny okres geologiczny, nazywany holocenem, do podobnego okresu sprzed 800 000 lat. Pokazują one, że wcześniejszy okres, nazwany MIS19, był już o 2, 3 stopnia Fahrenheita (1, 3 C) niższy niż globalnie, w porównaniu z równoważnym czasem w holocenie, około roku 1850. Efekt ten byłby bardziej widoczny w Arktyce, gdzie model pokazuje temperaturę Od 9 do 11 stopni Fahrenheita chłodniej.

Wykorzystując rekonstrukcje klimatyczne oparte na danych rdzenia lodowego, model pokazał również, że podczas gdy MIS19 i holocen rozpoczęły się od podobnych stężeń dwutlenku węgla i metanu, MIS19 zaobserwował ogólny stały spadek obu gazów cieplarnianych, podczas gdy Holocen odwrócił kierunek 5000 lat temu, osiągając szczytowe stężenia obu gazów do 1850 r. Naukowcy celowo odcięli ten model na początku rewolucji przemysłowej, kiedy źródła emisji gazów cieplarnianych stały się znacznie liczniejsze.

Dla większości z 4, 5-miliardowej historii Ziemi, jej klimat został w dużej mierze zdeterminowany przez naturalne zjawisko znane jako cykle Milankovitcha, okresowe zmiany w kształcie orbity Ziemi wokół Słońca, które zmieniają się od bardziej okrągłych do bardziej eliptycznych - i sposób, w jaki Ziemia chwieje się i przechyla na swojej osi.

Astronomowie mogą precyzyjnie obliczyć te cykle i można je również zaobserwować w zapisach geologicznych i paleoekologicznych. Wpływ cykli na rozprzestrzenianie się światła słonecznego na planetę, prowadzi do zimnych okresów lodowcowych lub epok lodowcowych, a także cieplejszych okresów międzywęglanowych. Ostatni okres lodowcowy zakończył się około 12 000 lat temu, a Ziemia od tego czasu znajduje się w holocenie, okresie interglacjalnym. Holocene i MIS19 mają podobne charakterystyki cyklu Milankovitcha.

Wszystkie pozostałe okresy interglacjału, które badali naukowcy, w tym MIS19, zaczynają się od wyższych poziomów dwutlenku węgla i metanu, które stopniowo zmniejszają się przez tysiące lat, prowadząc do niższych warunków na Ziemi. Ostatecznie warunki schładzają się do punktu, w którym zaczyna się zlodowacenie.

Piętnaście lat temu współautor badania William Ruddiman, emerytowany paleoklimatolog z University of Virginia, badał metan i dwutlenek węgla uwięziony w lodzie antarktycznym, cofając się dziesiątki tysięcy lat, kiedy zaobserwował coś niezwykłego.

"Zauważyłem, że stężenie metanu zaczęło spadać około 10 000 lat temu, a następnie odwróciło kierunek 5000 lat temu i zauważyłem również, że dwutlenek węgla zaczął również zmniejszać się około 10 000 lat temu, a następnie odwrócił kierunek około 7000 lat temu", mówi Ruddiman. "Zaalarmowało mnie, że w tej interglacjacji jest coś dziwnego … Jedyne wytłumaczenie, jakie mogłem wymyślić, to wczesne rolnictwo, które wprowadziło gazy cieplarniane do atmosfery i to był początek wszystkiego."

Ruddiman nazwał to hipotezą wczesnej antropopresji i ostatnio pojawiły się liczne badania sugerujące jej wiarygodność. Dokumentują szeroko rozpowszechnione wylesianie w Europie od około 6000 lat temu, pojawienie się dużych osad w Chinach 7000 lat temu, a także rozprzestrzenianie się ryżu ryżowego - silnych źródeł metanu - w całej północno-wschodniej Azji sprzed 5000 lat.

Ruddiman i inni również pracowali nad testowaniem hipotezy. Współpracował z Vavrisem, ekspertem od modelowania klimatu, przez wiele lat, a ich najnowsze badania wykorzystywały model wspólnotowego systemu klimatycznego 4 do symulowania tego, co by się stało w holocenie, gdyby nie ludzkie rolnictwo. Oferuje wyższą rozdzielczość niż modele klimatyczne, z których zespół korzystał wcześniej i zapewnia nowy wgląd w procesy fizyczne leżące u podstaw zlodowacenia.

Na przykład w symulacji MIS19 zlodowacenie zaczęło się od silnego ochłodzenia w Arktyce, a następnie ekspansji lodu morskiego i całorocznej pokrywy śnieżnej. Model pokazał ten początek w obszarze znanym jako archipelag kanadyjski, który obejmuje Wyspę Baffina, gdzie letnie temperatury spadły o więcej niż 5 stopni Fahrenheita.

"Jest to zgodne z dowodami geologicznymi", mówi Vavrus.

Dzisiaj Arktyka ociepla się. Zanim jednak pochwalimy starożytnych farmerów za to, że powstrzymują globalny chłód, Vavrus i Ruddiman ostrzegają, że ta zasadnicza zmiana naszego globalnego cyklu klimatycznego jest niezbadanym terytorium.

"Ludzie mówią (nasza praca), że wysyłają złą wiadomość, ale nauka zabiera cię tam, gdzie cię zabiera", mówi Vavrus. "Rzeczy są tak odległe, że ostatnie 2000 lat było poza naturalnymi granicami, jesteśmy tak daleko poza tym, co naturalne."

W rzeczywistości nie wiemy, co stanie się dalej. Lodowce długo służyły jako dominujące źródło słodkiej wody na Ziemi.

"W społeczności naukowców zajmujących się klimatem jest całkiem niezła zgoda, że ​​powstrzymaliśmy następne zlodowacenie w długiej, przewidywalnej przyszłości, ponieważ nawet gdybyśmy przestali wprowadzać dwutlenek węgla do atmosfery, to, co mamy teraz, zatrzymałoby się" - mówi Ruddiman. "Fenomenalny fakt jest taki, że być może zatrzymaliśmy główny cykl ziemskiego klimatu i utknęliśmy w cieplejszym, cieplejszym i cieplejszym interglacjału."

menu
menu