המין האנושי לא חי עם אטמוספירה רווית פחמן דו-חמצני עד אמצע המאה העשרים

מחקר של אוניברסיטת טקסס A&M, מוכיח כי ריכוזי הפחמן הדו-חמצני בכדור הארץ היו במשך 2.5 מיליון השנים האחרונות 230 חלקים למיליון; הרמות כיום הן כ- 410 חלקים למיליון

בני אדם מעולם לא חיו תחת התנאים האטמוספריים העשירים בפחמן הדו-חמצני שהפכו לנורמה בכדור הארץ בששים השנים האחרונות, כך עולה ממחקר חדש.
ממצאי המחקר שפורסמו בכתב העת Nature Communications מראים כי רמות CO2 נמוכות שררו לכל משך תקופת הפליסטוקן וכי במשך 2.5 מיליון השנים האחרונות של תקופת הפליסטוקן, ריכוזי הפחמן הדו-חמצני עמדו על 230 חלקים למיליון בממוצע.
הרמות של היום הן יותר מ-410 חלקים למיליון. מחקר זה מראה כי בשנת 1965, הריכוזים האטמוספריים של הפחמן הדו-חמצני עברו את הרף של 320 חלקים למיליון, נקודת שיא שמעולם לא הגיעה ב-2.5 מיליון השנים האחרונות.

“על פי מחקר זה, מההומו ארקטוס הראשון, שמתוארך כיום לפני 2.1-1.8 מיליון שנה, עד 1965, חיינו בסביבה דלת פחמן דו-חמצני – הריכוזים היו פחות מ-320 חלקים למיליון,” אמר ד”ר יי ג’אנג, מחבר שותף של המאמר ופרופסור עוזר במחלקה לאוקיאנוגרפיה, במכללה למדעי הגיאוגרפיה, באוניברסיטת טקסס A&M.

“לפיכך, רמת הפחמן הדו-חמצני הנוכחי היא לא רק ניסוי באקלים ובסביבה – זה גם ניסוי עבורנו, עבור עצמנו,” אמר.

ג’אנג הסביר כי פחמן דו-חמצני הוא גז חממה התורם להתחממות האטמוספרה של כדור הארץ ונחשב לגורם לשינויי אקלים עולמיים. “חשוב להכיר את ריכוזי ה-CO2 באטמוספירה בעבר הגיאולוגי, מכיוון שאנחנו יודעים שכבר יש לכך השלכות אקלימיות והולכות להיות השלכות אקלימיות נוספות. אחת הדרכים ללמוד על ההשלכות הללו היא לבדוק את ההיסטוריה של כדור הארץ,” הוא אמר. “ואז נוכל לראות אילו רמות CO2 היו לנו, איך נראה האקלים ומה היה הקשר ביניהם.”

ג’ייוויי דה, ד”ר שיאנגיאנג מנג וד”ר ג’ונפנג ג’י, מאוניברסיטת נאנג’ינג בסין; וד”ר ג’נר לי, מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה, היו מחברים שותפים למחקר.

אדמה קדומה חושפת מיליוני שנים של נתונים

המדענים ניתחו דגימות אדמה ממישור לוס במרכז סין, כדי לכמת את רמות הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי הקדום, עד לפני 2.5 מיליון שנה. “מדעני אקלים משתמשים לעיתים קרובות בליבות קרח כ”סטנדרט הזהב” ברשומות האקלים הפיזי”, אמר ג’אנג, “אך ליבות הקרח מכסות רק את 800,000 השנים האחרונות.”
החוקרים שיחזרו את רמות הפחמן הדו-חמצני של כדור הארץ באמצעות ניתוח פחמן שנוצר עם היווצרות הקרקע שנמצא באדמה העתיקה.

“מישור הלוס הוא מקום מדהים להסתכל על הצטברות אבק ואדמה בעזרת הרוח,” אמר ג’אנג. “האבק המוקדם ביותר שזוהה במישור הזה הוא מלפני 22 מיליון שנה. שכבות הלס והקרקע המאובנת או הקדומה (פליאוסול) שם מכילות תרכובות פחמן המתעדות את ריכוז הפחמן הדו-חמצני האטמוספרי, אם אנו מתבוננים בהם בזהירות.”
“באופן ספציפי, תרכובות פחמן שנוצרו במהלך היווצרות קרקע בדרך כלל מגיעות לשיווי משקל איזוטופי של פחמן עם CO2 בקרקע, שהיא תערובת של CO2 אטמוספרי ו-CO2 המיוצר על ידי נשימת קרקע. באמצעות יישום מודל ערבוב דו-רכיבי, אנו יכולים לשחזר רמות קדומות של CO2 באמצעות שימוש בתרכובות פחמן בקרקעות מאובנות”, אמר ג’יוויי דה מאוניברסיטת נאנג’ינג.

שחזור היסטוריה של פחמן דו-חמצני לצורך רמזים לגבי עתידנו

החוקרים השתמשו בטכניקות הללו כדי לבנות את ההיסטוריה של רמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה בכל תקופת הפליסטוקן. “השחזורים שלנו מראים כי במשך כל תקופת הפליסטוקן, עמדו רמות הפחמן הדו-חמצני בממוצע על כ-230 חלקים למיליון, זהה לנתונים שהיו ידועים לנו אודות 800,000 השנים האחרונות”, אמר ג’אנג.
ד”ר יוניפנג ג’י מאוניברסיטת נאנג’ינג אמר כי “ההערכות שלנו של רמות ה-CO2 המבוססות על קרקעות עתיקות תואמות את נתוני רמות ה-CO2 מתקופת הפליסטוקן המוקדם שנמדדה מליבת הקרח הכחול העתיק באנטארקטיקה. הדבר מצביע על כך שהמערכת האקולוגית של כדור הארץ פעלה תחת רמות CO2 נמוכות במשך כל הפליסטוקן.
“התפתחנו בסביבה דלת פחמן דו-חמצני,” אומר ג’אנג “ואנו צריכים להבין כיצד בני האדם יתפתחו ויושפעו מרמות הפחמן הדו-חמצני של ימינו.”

להודעה של החוקרים

עוד בנושא באתר הידען:

• הקשר בין פליטות הפחמן לבין התחממות כדור הארץ הוכח מעבר לכל ספק
• חקלאות יכולה להיות בת קיימא ואפילו לספוח פחמן
• רמת דו-תחמוצת הפחמן באטמוספירה הגיעה ל-400 חלקים למיליון (2013)