科學(xué)家確定碳排放“災(zāi)難臨界值”2100年是個(gè)檻
在近5.5億年歷史中,地球已經(jīng)歷過5次物種大滅絕事件,每次都會(huì)造成整科、整目甚至整綱生物短時(shí)間內(nèi)從地球上集群性消失。而現(xiàn)在,由于人類活動(dòng)導(dǎo)致的植物生存環(huán)境破壞、自然資源過度開發(fā)以及污染和氣候變化,物種正以比過去快千倍的速度滅絕,專家們預(yù)言稱,人類正在迎來第六次物種大滅絕。
研究發(fā)現(xiàn),每次大滅絕事件都與大氣層和海洋內(nèi)正常碳循環(huán)被徹底顛覆有關(guān),這些每隔幾千到幾百萬年發(fā)生的碳巨變,導(dǎo)致全球范圍內(nèi)的海洋物種徹底出局。但第六次大滅絕事件具體何時(shí)發(fā)生,科學(xué)家們一直沒有答案,主要原因是一直未在遠(yuǎn)古時(shí)期大規(guī)模碳異常與近百年碳變化之間找到關(guān)聯(lián)點(diǎn)。
近日,答案似乎已經(jīng)浮出水面——2100年。美國麻省理工學(xué)院地球、大氣與行星科學(xué)系教授丹尼爾·羅斯曼通過數(shù)學(xué)公式,對(duì)包括5次大規(guī)模滅絕事件在內(nèi)的5.5億年間碳循環(huán)的重大變化進(jìn)行了計(jì)算分析,確定了“災(zāi)難臨界值”。他將這一數(shù)值與政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)報(bào)告提供的預(yù)測(cè)值對(duì)照后發(fā)現(xiàn),2100年海洋碳總量將接近或遠(yuǎn)超過該臨界值,從而導(dǎo)致第六次大規(guī)模物種滅絕。
“災(zāi)難臨界值”浮出水面
羅斯曼之前曾研究過史上最嚴(yán)重的一次大滅絕——二疊紀(jì)末期生物大滅絕,結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)時(shí)95%以上海洋物種的滅絕與地球系統(tǒng)碳量的巨大波動(dòng)強(qiáng)相關(guān)。從那時(shí)起,他決定對(duì)第六次生物大滅絕的可能性展開深入研究。
羅斯曼提出兩個(gè)臨界點(diǎn),一旦跨越其中一個(gè),大規(guī)模物種滅絕就會(huì)發(fā)生。針對(duì)歷史大滅絕事件中跨越數(shù)千到數(shù)百萬年的長(zhǎng)時(shí)間跨度,可用碳循環(huán)變化速率為參考臨界值,如果這個(gè)速度快到地球生態(tài)系統(tǒng)無法適應(yīng),物種就會(huì)大面積滅絕。而對(duì)于現(xiàn)今較短時(shí)間跨度內(nèi),碳循環(huán)的變化速度將不再重要,變化幅度才是決定物種滅絕事件可能性的重要參數(shù)。
最終,他基于物理學(xué)基本原理推導(dǎo)出了一個(gè)簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)公式,將碳變化的臨界速率和臨界幅度與時(shí)間尺度聯(lián)系起來,并假設(shè),這個(gè)公式能預(yù)測(cè)大規(guī)模物種滅絕或其他全球性災(zāi)難。
從歷史科研數(shù)據(jù)中找答案
為驗(yàn)證數(shù)學(xué)公式是否能經(jīng)受住歷史事件考驗(yàn),羅斯曼查閱了數(shù)百份公開發(fā)表的地球化學(xué)研究論文,從中找出了過去5.42億年間與碳循環(huán)巨變有關(guān)的31次災(zāi)難性事件。在這些論文中,針對(duì)這31次災(zāi)難和5次大規(guī)模滅絕事件,地球化學(xué)研究人員用碳-12和碳-13兩種同位素的相對(duì)豐度記錄了期間的碳量變化。通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換,羅斯曼將這些相對(duì)豐度換算成海洋碳增加量,最后繪制出了海洋碳增量和時(shí)間跨度之間的關(guān)系曲線圖。
羅斯曼發(fā)現(xiàn),曲線圖有一個(gè)臨界值,31個(gè)事件中大多數(shù)都在臨界值以下,說明這些事件雖然涉及到碳的顯著變化,但相對(duì)而言變化量較低,不足以破壞地球系統(tǒng)走向物種大滅絕。相比之下,5次大滅絕事件中,有4次碳變量超過臨界值;而最嚴(yán)重的二疊紀(jì)大滅絕超出臨界值最多。
2100年,碳循環(huán)或進(jìn)入不穩(wěn)定邊界
羅斯曼用公式計(jì)算出,當(dāng)今海洋碳增量的臨界值約是3100億噸,而且,他通過比較發(fā)現(xiàn),這個(gè)值接近IPCC對(duì)2100年的預(yù)測(cè)值。IPCC最新發(fā)布的預(yù)測(cè)報(bào)告稱,到2100年,人類在海洋中增加的總碳量,最低3000億噸;如果不采取有力措施,最高可達(dá)5000億噸,遠(yuǎn)超3100億噸的臨界閾值。
這是否意味著在世紀(jì)轉(zhuǎn)折之際的2100年,人類將迎來第六次大規(guī)模物種滅絕?羅斯曼表示:“如果不通過政策和技術(shù)等手段對(duì)二氧化碳排放嚴(yán)加控制,碳循環(huán)將進(jìn)入一個(gè)不穩(wěn)定邊界,并會(huì)以一種難以預(yù)測(cè)的方式運(yùn)行。而歷史告訴我們,這種行為通常與大規(guī)模滅絕相關(guān)。”
2100年,世界可能會(huì)進(jìn)入“未知領(lǐng)域”。
-
11個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目!河北省2021年度電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)試點(diǎn)項(xiàng)目公示名單
-
能源服務(wù)的線上線下
2021-12-20能源服務(wù) -
廣東:支持建設(shè)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟(jì)的綜合能源項(xiàng)目 培育綠色交易市場(chǎng)機(jī)制
2021-12-20多種能源協(xié)同
-
11個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目!河北省2021年度電力源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)試點(diǎn)項(xiàng)目公示名單
-
廣東:支持建設(shè)電、熱、冷、氣等多種能源協(xié)同互濟(jì)的綜合能源項(xiàng)目 培育綠色交易市場(chǎng)機(jī)制
2021-12-20多種能源協(xié)同 -
浙江“兜底”售電為何有人點(diǎn)贊有人不爽?
2021-12-20售電
-
分錢、分糧、分地盤…大秦電網(wǎng)招募售電合伙人
-
10月份用電量延續(xù)較快增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) 國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)恢復(fù)向好
2020-11-17全社會(huì)用電量,國家電網(wǎng),產(chǎn)業(yè)用電量 -
能源市場(chǎng)“負(fù)價(jià)格”事件分析及啟示
2020-11-03電力現(xiàn)貨市場(chǎng),電力交易,電改
-
國家發(fā)改委給14家單位回函了!完善落實(shí)增量配電業(yè)務(wù)改革政策的八條建議
2021-03-10國家發(fā)改委,增量配電,業(yè)務(wù)改革,政策,八條建議 -
2020年增量配電研究白皮書:河南、云南、山西、浙江、江蘇五省區(qū)改革推動(dòng)成效顯著
2020-11-16增量配電,研究,白皮書 -
貴州電網(wǎng)關(guān)于支持務(wù)川電解鋁產(chǎn)能指標(biāo)的建議
2020-11-10務(wù)川電解鋁產(chǎn)能指標(biāo)
-
能源服務(wù)的線上線下
2021-12-20能源服務(wù) -
【電改新思維】目錄電價(jià)“天花板”掀開后,對(duì)電力營銷系統(tǒng)的影響
2021-10-16全面,取消,工商業(yè)目錄,銷售電價(jià) -
國家發(fā)改委答疑電價(jià)改革
2021-10-15國家發(fā)改委,答疑,電價(jià)改革
-
【電改新思維】目錄電價(jià)“天花板”掀開后,對(duì)電力營銷系統(tǒng)的影響
2021-10-16目錄電價(jià),電力,營銷系統(tǒng),影響,電改 -
電改里程碑文件——真的放開兩頭
2021-10-15全面,取消,工商業(yè)目錄,銷售電價(jià) -
【電改新思維十七】目錄電價(jià)“天花板”被捅破,對(duì)市場(chǎng)化電費(fèi)結(jié)算方式有何影響?