Karbondioksid i jordens atmosfære

CO 2 mold flyt fra biosfæren i løpet av 8 juli 2006, det vil si i den nordlige sommeren ( NOAA karbon Tracker , 3-timers intervaller), negativ strømmen gjennom anlegget fotosyntese på dagen siden er vist i blå nyanser
Det samme 28. desember 2006, nå dominerer aktiviteten på den sørlige halvkule

Karbondioksid (CO 2 ) er en sporgass med en volumfraksjon på omtrent 0,04% (ca. 400  ppm ) i jordens atmosfære . Den massefraksjonen er omtrent 0,06%.

Til tross for sin lave konsentrasjon er karbondioksid av grunnleggende betydning for livet på jorden på mange måter: Planter absorberer sporgassen de trenger og avgir oksygen ( fotosyntese ), mens de fleste levende ting og mange andre naturlige prosesser puster inn og frigjør karbondioksid er sluppet ut i jordens atmosfære.

Som klimagass har CO 2 stor innflytelse på jordens klima gjennom drivhuseffekten, og gjennom sin løselighet i vann, havets pH-verdi . I løpet av jordens historie svingte det atmosfæriske CO 2 -innholdet betydelig og var ofte direkte involvert i en rekke alvorlige klimaendringshendelser .

I april 2021 ble en konsentrasjon på mer enn 420 ppm målt for første gang på Mauna Loa ObservatoryHawaii . I store deler av den førindustrielle tiden fram til midten av 1800-tallet var denne verdien fortsatt i området 280 ppm.

Karbonsyklus

Falske fargebilder av røyk og ozonforurensning fra brann i Indonesia i 1997

Rundt 65,500,000 gigatons av karbon lagres i jordskorpen . I 2008 var det rundt 3000 gigaton CO 2 i jordens atmosfære . Dette tilsvarer omtrent 800 gigaton karbon - omtrent 0,0012 prosent av mengden i den ytre bergarten av jorden.

I karbonsyklusen overføres stadig en veldig stor mengde karbon mellom atmosfæren og andre depoter som B. Hav, levende ting og jord byttes ut. De fleste CO 2 kilder er av naturlig opprinnelse og motvirkes av naturlige CO 2 vasker. Den atmosfæriske karbondioksydkonsentrasjonen påvirkes av metabolismen til levende vesener på jorden, men også av reaksjoner som foregår uavhengig av noe liv og har sin opprinnelse i fysiske og kjemiske prosesser. Den tidskonstant , dvs. H. hastigheten på disse prosessene varierer mye og varierer fra noen få timer til flere årtusener.

Kullsyrekonsentrasjonen på den unge jorden hadde sin opprinnelse i vulkansk aktivitet, som fortsetter å tilsette karbondioksid til atmosfæren og frigjør for tiden rundt 150 til 260 megaton karbondioksid årlig. Siden jorden har eksistert, er sporgass fjernet fra atmosfæren gjennom forvitring av stein. En del avsettes også av biogene sedimenteringer og trekkes dermed ut av syklusen.

I motsetning til disse abiotiske prosessene er det betydelig større materialstrømmer som stammer fra respirasjonen av levende vesener. Brenning av organisk materiale i skogbranner er også en av de naturlige kildene til karbondioksid .

Siden CO 2 oppløses godt i vann, påvirker også en endring i konsentrasjonen av denne sporgassen i luften karbondioksidinnholdet og dermed pH-verdien i verdens hav og innsjøer . Økningen i atmosfærisk karbondioksidkonsentrasjon siden begynnelsen av den industrielle revolusjonen har derfor ført til at både havforsuring - nesten halvparten av karbondioksidet som menneskene fører til atmosfæren oppløses i verdenshavene - og ferskvannssjøer blir også forsuret .

Interaksjon med planter

Avhengighet av frekvensen av fotosyntese på mengden CO 2 i luften i C 3 og C 4 planter.

Planter bruker fotosyntese for å omdanne karbondioksid til sukker , spesielt glukose . De får den energien de trenger for denne reaksjonen fra absorpsjon av sollys av klorofyll ; oksygen produseres som avfallsprodukt. Denne gassen slippes ut i atmosfæren av planter, hvor den deretter brukes til åndedrett av heterotrofiske organismer og andre planter; dette skaper en syklus . Gjennom disse materialstrømmene byttes karbondioksid i atmosfæren ut i gjennomsnitt hvert 3. til 5. år. Landplanter absorberer fortrinnsvis den lettere karbonisotopen 12 C. Denne effekten kan måles ved hjelp av isotopstudier .

Det naturlige forfallet av organisk materiale i skog og gressletter, samt branner som går igjen i naturen, fører til en årlig utslipp av ca. 439 gigaton karbondioksid. Ny plantevekst kompenserer fullstendig for denne effekten, fordi den absorberer rundt 450 gigaton årlig.

Den førindustrielle konsentrasjonen på 280 ppm, men også den for tiden betydelig økte konsentrasjonen på over 400 ppm, for C 3- planter er under verdien som er optimal for ideell vekst. I drivhus økes karbondioksidinnholdet i luften derfor kunstig til verdier på 600 ppm og mer. Denne karbondioksidgjødslingen kan øke planteveksten med opptil 40% under ellers ideelle forhold. I naturen kan imidlertid en så høy økning i vekst gjennom CO 2 -gjødsling bare forventes der plantevekst ikke er begrenset av mangel på næringsstoffer og / eller vann. I løpet av perioden 1982 til 2010 ble en betydelig, globalt påvisbar effekt av CO 2 -gjødsling etablert. I tillegg ble dobbelt så mye karbondioksid absorbert av biosfæren i 2010 enn i 1960; menneskeskapte utslipp ble imidlertid firedoblet i løpet av denne perioden. Selv om 90% av alle plantearter er C 3- planter, er 40% av jordens overflate kolonisert av C 4- planter (som mais , sukkerrør eller hirse ), noe som har stor økologisk og økonomisk betydning. I likhet med CAM plantene innrettet til svært tørr og varm habitater , C- 4 plantene bare reagere på CO 2 befruktning med en økning i veksten av noen få prosent, fordi de var i stand til å absorbere den sporgass meget godt selv i pre-industriell atmosfærisk konsentrasjon .

Effekter av klimaendringer

Karbondioksid som klimafaktor

Effektiviteten til enzymet Rubisco, som er ansvarlig for fotosyntese i planter, avhenger av temperaturen og CO 2 -konsentrasjonen i den omgivende luften. Selv om toleransen for høyere temperaturer også øker med økende CO 2 -konsentrasjon, kan det forventes at den globale oppvarmingen assosiert med økningen i CO 2 -innholdet i atmosfæren vil føre til en reduksjon i fotosyntesehastigheten og dermed en reduksjon i primærproduksjonen. hos noen plantearter .

Påvirkningen av økt karbondioksidkonsentrasjon, som hittil har blitt sett på som gunstig i noen dyrkede planter, ble undersøkt med hensyn til biosfæren som en del av FACE-eksperimentet . Resultatene - avhengig av planten - varierte.

I 2016 ble det bekreftet at med økende atmosfærisk CO 2 -konsentrasjon i forbindelse med økte temperaturverdier og tilbakemelding om vanndamp, øker kraftige regnhendelser .

Romlige og tidsmessige svingninger i atmosfærisk konsentrasjon

Romlig fordeling av karbondioksydkonsentrasjonen i 2003. Høye konsentrasjoner på ca. 385 ppm er vist i rødt, lave konsentrasjoner på ca. 360 ppm er vist i blått.

Siden metabolismen til planter er direkte avhengig av lys, svinger CO 2 -konsentrasjoner på bakkenivå i løpet av dagen . Med tilstrekkelig plantedekke er det maksimalt om natten og et minimum om dagen. I og rundt storbyområdene er CO 2 -konsentrasjonen høy, men i skog er den betydelig lavere enn i området rundt. I noen regioner i Sør-Amerika og Afrika er det svingninger på rundt 60 ppm om dagen. I lukkede rom kan konsentrasjonen øke opptil ti ganger gjennomsnittsverdien av middelkonsentrasjonen i det fri.

Når man ser på konsentrasjonsforløpet over flere år, kan man se en årlig svingning på 3–9 ppmv, som er forårsaket av vegetasjonsperioden på den nordlige halvkule. Innflytelsen fra den nordlige halvkule dominerer den årlige syklusen av svingninger i karbondioksidkonsentrasjonen, fordi det er mye større landområder og dermed en større biomasse enn på den sørlige halvkule. Konsentrasjonen er høyest i mai på den nordlige halvkule, ettersom vårgrønningen begynner på dette tidspunktet; den når sitt minimum i oktober, når fotosyntetisk biomasse er størst.

På grunn av temperaturavhengigheten av plantemetabolismen er det også en forskjell mellom ekvatoriale CO 2 -konsentrasjoner og dataene som er oppnådd i arktiske breddegrader; disse viser sesongmessig innflytelse fra vekstperioden: mens den årlige variasjonen av kurvene nær ekvator bare er ca. 3 ppm, er den i arktiske breddegrader 20 ppm.

Charles Keeling var banebrytende for studiet av konsentrasjonen av karbondioksid i jordens atmosfære . På slutten av 1950-tallet beskrev han ikke bare de ovennevnte svingningene for første gang, men klarte også å bruke Keeling-kurven han opprettet for å bevise for første gang at mennesker øker konsentrasjonen av denne sporgassen.

Viktigheten av klimagass

Illustrasjon av strekk- og bøyevibrasjoner av karbondioksid , som blir begeistret av absorpsjon av infrarød stråling .

CO 2 er en viktig klimagass : den absorberer og avgir infrarød stråling ved bølgelengder på 4,26  µm og 14,99 µm ( asymmetrisk strekk og bøyevibrasjon ). Modellberegninger indikerer at forskjellen i strømmen av langbølgestråling (strømningsforskjell med og uten klimagasser) på overflaten av atmosfæren har en verdi på 26% (med klar himmel). På grunn av levetiden på CO 2 i atmosfæren, er det bare en reduksjon i karbondioksidutslipp som kan gi langsiktig lindring mot global oppvarming.

Selv om 60% av drivhuseffekten kan spores tilbake til vanndamp , avhenger konsentrasjonen av vanndamp i jordens atmosfære utelukkende av den globale gjennomsnittstemperaturen på jorden, dvs. av damptrykket , via Clausius-Clapeyron-ligningen , og kan bare endres permanent av dette. På denne måten har vanndamp bare en forsterkende effekt på globale temperaturendringer. Dette gjør karbondioksid til den viktigste klimagassen, hvis konsentrasjon kan endres direkte og permanent. Det globale oppvarmingspotensialet til andre sporgasser er relatert til CO 2 .

Siden midten av 1800-tallet har CO 2 -konsentrasjonen økt på grunn av menneskelige aktiviteter. En dobling av den atmosfæriske CO 2 -konsentrasjonen fra den førindustrielle verdien fra 280 ppm til 560 ppm vil, i henhold til dagens vitenskapelige tilstand, trolig føre til global oppvarming på 3 ° C. Denne verdien kalles klimafølsomhet .

Kurs i jordens historie

Endringer i CO 2 -konsentrasjon under fenerozoikum , dvs. i løpet av de siste 542 millioner årene. Nyere data er på høyre side av grafen. Grafen begynner til venstre i tiden før plantelivet eksisterte på land og hvor solens produksjon var 4 til 5% lavere enn i dag. Hvis du beveger deg til høyre i grafen, nærmer solenergi seg gradvis dagens nivå når vegetasjonen utvides og fjerner store mengder karbondioksid fra atmosfæren. Dagens CO 2 -nivåer vises helt til høyre i grafikken . Dette området er markert på abscissen av diagrammet med bokstaven N for Neogen ; I løpet av denne tiden utviklet den menneskelige arten seg . The Holocene , dvs. den siste ca. 10.000 år, er ikke gjenkjennelig i diagrammet på grunn av sin relativt kort varighet og er derfor ikke merket.

Liv, men også abiotiske prosesser, har alltid hatt stor innflytelse på karbondioksidkonsentrasjonen i jordens atmosfære, men disse ble også formet av den. Så det er et gjensidig forhold.

Jordens kontrollmekanisme

Når det gjelder geologisk historie , var den (hovedsakelig) hovedsakelig forårsaket av drivhuseffekten av karbondioksid av avgjørende betydning. På jorden var det vann i flytende form veldig tidlig. Den paradoks av den svake unge solen beskriver hvordan, til tross for en svak sol, økte temperaturer skjedde den unge jorden. Solens lysstyrke har økt med rundt 30% siden den ble dannet for 4,6 milliarder år siden. Dette må vurderes på bakgrunn av at dobling eller halvering av den preindustrielle CO 2 -konsentrasjonen på 280 ppm forårsaker den samme endringen i strålingskraft som en endring i solkonstanten på 2%. Konsentrasjonen av klimagasser - spesielt karbondioksid og metan  - har svingt sterkt flere ganger i løpet av jordens historie, men har falt kraftig gjennom hele perioden som et resultat av en selvregulerende mekanisme. Økt temperatur forårsaket økt forvitring av jordoverflaten og nedbør av karbondioksid i havet i form av kalk . Som et resultat, reduserte karbondioksydinnholdet, som et resultat av at temperaturen falt, forvitring og nedbør reduserte og temperaturen deretter jevnet ut igjen til den gamle verdien med et lavere karbondioksidinnhold i atmosfæren.

Under den store oksygenkatastrofen for rundt 2,4 milliarder år siden, ble drivhuseffekten svekket veldig raskt, siden den sterke klimagassen metan ble oksidert i stor skala og følgelig nesten helt forsvunnet fra atmosfæren. Det er veldig sannsynlig at denne prosessen var årsaken til den paleoproterozoiske isingen , med en varighet på 300 millioner år, sannsynligvis den lengste Snowball Earth- begivenheten i jordens historie. Mye av jorden var dekket av is.

Under isingen fortsatte vulkaner å avgi klimagasser som karbondioksid, som akkumulerte i atmosfæren på grunn av at forvitring og nedbør ikke lenger fant sted i havet. Karbondioksidinnholdet steg til ekstremt høye nivåer over en periode på ca 10 millioner år til drivhuseffekten var sterk nok til å smelte isen. Som et resultat absorberte jordoverflaten, som nå ble eksponert igjen, betydelig mer sollys, og et globalt badstue klima fulgte i rundt 10 000 år. På grunn av den nå kraftige forvitringen og nedbøren ble karbondioksidinnholdet kraftig redusert og store mengder kalk ble avsatt innen veldig kort tid, noe som til slutt førte til et moderat klima igjen som før, men med betydelig redusert metan og CO 2 innhold i atmosfæren. Til syvende og sist er to abiotiske klimaregulatorer ansvarlige for det faktum at klimaet i geologiske perioder har flatet ut igjen og igjen til tross for den endrede strålingseffekten fra solen og miljøforholdene endret av selve livet: vulkanisme og platetektonikk som gjenvinner av kalkavleiringer som karbondioksidprodukt

Prekambrian (tidlig jordperiode)

Det antas at etter dannelsen av jorden for 4,57 milliarder år siden, eksisterte de første livsformene allerede på et veldig tidlig stadium. Cyanobakterier og alger begynte å produsere oksygen i Precambrian for rundt 3,5 milliarder år siden - som de absorberte CO 2 for .

Bestemmelsen av den atmosfæriske karbondioksidkonsentrasjonen for hundrevis av millioner av år siden utføres ved å evaluere forskjellige proxy-data . Som en del av isotopen studier er borater i skall av foraminiferer analysert. I et surt miljø inkorporeres 11 B i økende grad i borsyre , noe som er nødvendig for strukturen til skallet til disse levende vesener. Dette gjør det mulig å trekke konklusjoner om den rådende pH-verdien, inkludert karbonsyreinnholdet i sjøvann. CO 2 -konsentrasjonen kan også bestemmes ved hjelp av Δ13C (Delta-C-13), en annen isotoptest. I utviklingen av jordens atmosfære antas det at den “første atmosfæren” hadde et karbondioksidinnhold på ca. 10%. Imidlertid er denne antagelsen fylt med stor usikkerhet.

Fanerozoikum

I kjølvannet av den store oksygenkatastrofen økte oksygenkonsentrasjonen betydelig både i havene og i atmosfæren. Den tilhørende overgangen fra anaerob til aerob , dvs. en metabolisme som ikke er basert på oksygenomdannelse, men på en oksidativ, oksygenbasert metabolisme, resulterte sannsynligvis i en masseutryddelse av anaerobe organismer i de tidligere oksygenfrie biotopene, men den åpnet også evolusjon nye måter, siden det ved oksidasjon er mye mer energi tilgjengelig for metabolske prosesser enn anaerobe livsformer kan bruke. På tidspunktet for den kambriumeksplosjonen , da representanter for all dyrefylke eksisterte på det tidspunktet dukket opp innen 5 til 10 millioner år, var det atmosfæriske CO 2 -innholdet på et høyt nivå på over 0,6% (= 6000 ppm). I motsetning til dette økte oksygeninnholdet i atmosfæren bare veldig sakte og stagnerte med rundt 3% i det videre løpet av proterozoikumet . Det var ikke før begynnelsen av den antikke verden ( paleozoikum ) for 541 millioner år siden at konsentrasjonen økte betydelig. Den nådde først sin nåværende verdi på 21% for rundt 360 millioner år siden på terskelen til karbon .

Eiszeitalter#Ordovizisches EiszeitalterEiszeitalter#Permokarbones EiszeitalterPerm-Trias-EreignisPaläozän/Eozän-TemperaturmaximumKreide-Paläogen-GrenzeKänozoisches EiszeitalterWarmklimaEiszeitalterKambriumOrdoviziumSilurDevon (Geologie)KarbonPerm (Geologie)Trias (Geologie)Jura (Geologie)Kreide (Geologie)PaläogenNeogenChristopher Scotese
Klikkbar temperaturkurve for Phanerozoic (noe forenklet, etter Christopher R. Scotese, 2018).

Ordovician til Carbon

Nyere studier antar at koloniseringen av fastlandet av moselignende tepper av planter og tidlige soppformer begynte allerede i Midt-Kambrium og deretter fortsatte i økende grad i ordovicien . Det økende vegetasjonsdekket hadde en sterk innflytelse på klimasystemet, da den akselererte kjemiske forvitringen av jordoverflaten trakk betydelige mengder karbon ut av atmosfæren. Hvis CO 2 -konsentrasjonen fremdeles var i området 5000 ppm i begynnelsen av ordovicien, reduserte den jevnlig over hele perioden, ledsaget av en gradvis global avkjøling. Reduksjonen i atmosfærisk karbon anses å være en av hovedårsakene til den ordoviciske istid (også Andes-Sahara-istiden ), som startet for 460 millioner år siden i Øvre Ordovicien , nådde sin topp under den siste ordoviciske fasen av Hirnantium , og i Silurian før 430 millioner år tok slutt. I løpet av denne tiden falt den ordoviciske masseutryddelsen, en av de største biologiske krisene i jordens historie. I løpet av Devonian for mellom 420 og 360 millioner år siden dukket de første store sammenhengende skogområdene opp, som også lagret mange gigaton CO 2 i sin biomasse. Den opprinnelige CO 2 -konsentrasjonen i Devonian var rundt 1500 til 2000 ppm og ble redusert med rundt 50 prosent av utbruddet av karbondioksid.

I løpet av karbonperioden mellom 359 og 299 millioner år siden var det en raskt økende global nedkjøling som involverte flere faktorer. På den ene siden lå de nåværende kontinentale massene i Sør-Afrika, Sør-Amerika, Australia og India etter hverandre i umiddelbar nærhet av Sydpolen, noe som fremmet dannelsen av isbreer og innlandsisen. I tillegg fusjonerte de store kontinentene Laurussia og Gondwana i Upper Carboniferous for å danne superkontinentet Pangea , som avbrøt sirkulasjonen av ekvatoriale havstrømmer. En annen faktor var spredningen av dype røtter og jordkløyvende planter. Kombinasjonen av økt jorderosjon med omfattende kullingsprosesser fjernet store mengder karbondioksid fra atmosfæren. Summen av disse prosessene resulterte i Permocarbone Ice Age , som strakte seg langt inn i Perm , med en varighet på minst 80 millioner år .

I løpet av denne utviklingen sank den globale temperaturen gradvis til et istidsnivå, og den atmosfæriske CO 2 -konsentrasjonen falt mot slutten av epoken til det laveste nivået i fenerozoikumet , med et svingningsområde på 150 til 700 knyttet til forskjellige kalde og varme faser ppm. I følge en klimarekonstruksjon fra 2017, reduserte karbondioksidkonsentrasjonen i det tidsmessige området av karbonpermingrensen til omtrent 100 ppm, hvor jordens klimasystem nesten nådde vippepunktet som ville ført planeten til klimatilstanden. av global ising, sammenlignbar med snøballjord - Begivenheter i Neoproterozoic . I motsetning til dette økte oksygeninnholdet til et nivå på rundt 33 til 35 prosent, noe som fremdeles er unikt i dag. De fleste av verdens kullforekomster ble bygget i denne perioden . Plantefossilene fra denne epoken gjør det mulig å estimere den rådende atmosfæriske CO 2 -konsentrasjonen ved å analysere antall stomata, dvs. stomien . Utseendet til den hvite råten på enden av karbonet er trolig årsaken til den lavere hastigheten av karbondannelse siden den tiden.

Perm trias grense

Den atmosfæriske CO 2 -andelen, som ble kraftig redusert i Unterperm, stabiliserte seg bare sakte på et høyere nivå i den videre løpet av epoken. Den største kjente masseutryddelsen i geologisk historie skjedde ved Perm-Trias-grensen for 252,2 millioner år siden. Hovedårsaken regnes som store vulkanske aktiviteter med betydelig utgassing i området i dagens Sibir ( Siberian Trapp ), som varte i flere hundre tusen år og dekket syv millioner kvadratkilometer med basalt (muligens i forbindelse med omfattende kullbranner. og verdensomspennende forekomster av flyveaske). Ved slutten av epoken hadde over 90 prosent av alt marint liv og rundt 75 prosent av jordlivet, inkludert mange insektarter, dødd ut. I tillegg til marine planter ble også landvegetasjonen desimert i en slik grad at oksygeninnholdet i atmosfæren raskt falt til 10 til 15 prosent.

Isotopstudier gir bevis for at i en innledende oppvarmingsfase steg gjennomsnittstemperaturen med 5 ° C i løpet av få årtusener som et resultat av den økende konsentrasjonen av vulkansk karbondioksid. Samtidig varmet havene opp i betydelig grad, noe som førte til dannelse av oksygenfrie havsoner , et raskt fall i pH-verdien og frigjøring av metanhydrat . Som et resultat av den ytterligere metan inn i atmosfæren, økes temperaturen med en ytterligere 5 ° C i den neste fase, og drivhusgasskonsentrasjonen nådde en CO 2 tilsvarende verdi på minst 3000 ppm. I tillegg postulerer flere studier en kortsiktig forekomst av galopperende drivhuseffekt (engelsk løpsk drivhuseffekt ) ppm basert på et karbondioksidnivå på ca. 7000.

En annen mulig årsak til sammenbrudd av nesten alle økosystemer er meget sannsynlig en masse gjengivelse av marine protozoa i lav-oksygen miljøer, som slippes ut sine metabolske produkter i form av halogenerte hydrokarboner og store mengder hydrogensulfid (H 2 S) til atmosfæren . Inntil nylig ble varigheten av den permiske triassekrisen anslått til å være mer enn 200 000 år; ifølge nyere funn har denne perioden blitt redusert til 60 000 år (± 48 000 år), og ifølge en studie fra 2019 kunne den til og med ha strakte seg bare over noen få årtusener.

Mesozoic Era (Mesozoic Era)

I løpet av den mesozoiske perioden 252 til 66 millioner år siden svingte den atmosfæriske CO 2 -konsentrasjonen betydelig, men nådde ofte verdier mellom 1000 og 1500 ppm og sank bare i lang tid i Senkritt ( Maastrichtian ), kombinert med en klar kjøling tendens 500 til 700 ppm. Følgelig var det overveiende subtropiske til tropiske klimatiske forhold i denne perioden, selv om kjøligere faser skjedde i slutten av jura og nedre kritt , som hver varte noen få millioner år.

En annen stor masseutryddelse skjedde ved Trias-Jura-grensen for 201,5 millioner år siden , og det antas også at megavulkanisme er den viktigste årsaken (Central Atlantic Magmatic Province) , med klimatiske effekter som ligner på utbruddene i Sibir Trapps . En av de største begivenhetene i Mesozoic er trolig også en ennå ikke bevist superplume- aktivitet i det vestlige Stillehavet for rundt 120 til 80 millioner år siden. Det kan være en forbindelse med de ekstreme drivhusforholdene i øvre kritt . I løpet av temperaturen for maksimalt 97 til 91 millioner år siden ble de nærliggende overflatevannslagene i noen tropiske hav kort oppvarmet til 42 ° C. I løpet av denne perioden var det trolig det mest uttalt tropiske klimaet (varme husforhold ) i hele Phanerozoic .

En studie publisert i 2019 omhandler muligheten for oppløsning av stratocumulus-skyer ved en CO 2 -konsentrasjon over 1200 ppm, noe som vil føre til en intensivering av global oppvarming. Denne utviklingen kunne ha skjedd både i de sterke oppvarmingsfasene i eocenet og i løpet av klimatoptimumet. I tillegg skjedde det flere oseaniske anoksiske hendelser under krittiden , som beviser en forsuring av havene med et betydelig fall i pH-verdien . Et annet spesielt trekk ved denne epoken er den sterkeste økningen i havnivået i kjent geologisk historie ( overtredelse ), som førte til grunt hav opp til 200 meter dypt og oversvømmer store områder av de kontinentale landmassene.

På slutten av kritt oppstod den siste verdensomspennende masseutryddelsen, hvor ikke bare dinosaurene , men også nesten alle andre dyrefamilier ble mer eller mindre alvorlig rammet. Hovedårsaken til at 75% av alle arter forsvinner, er for tiden virkningen av en omtrent 10 til 15 km stor asteroide på den meksikanske halvøya Yucatán ( Chicxulub-krateret ). I lang tid ble det antatt at den sterke vulkanismen også kunne ha spilt en avgjørende rolle i dannelsen av Dekkan-Trapp-platåbasaltene i dagens India. I motsetning til dette antar nyere studier konsekvent at den biologiske krisen ved kritt-paleogen-grensen utelukkende var forårsaket av Chicxulub-påvirkningen.

Paleogen

Dannelsen av isdekket i Arktis og Antarktis er nært knyttet til CO 2 -konsentrasjonen; den nedre grafikken viser temperaturprofilen, som ble bestemt ved hjelp av Δ18O , parallelt med konsentrasjonsprofilen .

I begynnelsen og midten av Paleocene (66 til 60 mya) var CO 2 -konsentrasjonen i området 360 til 430 ppm (ifølge andre analyser ca. 600 ppm) og økte ifølge nyere funn til rundt begynnelsen av eocenen med en tilsvarende økning i global temperatur 1400 ppm. De sannsynlige årsakene til den raskt forekommende oppvarmingsprosessen er de vulkanske utslippene fra Nord-Atlanterhavet Magmatic Greater Province under dannelsen og utvidelsen av Nord-Atlanteren, samt den veldig raske driften av dagens India mot nord, der store mengder av drivhuset gass ​​slippes ut i atmosfæren som en del av subduksjonen av den karbonatrike havbunnen ankom. Denne økningen tok slutt for 50 millioner år siden etter at den indiske platen kolliderte med det asiatiske kontinentet. Den påfølgende utfoldelsen av Himalaya var en primær faktor for CO 2 -reduksjonen, som ble forårsaket av erosjonen av de utfoldende fjellene. Kort tid etter, for 49 millioner år siden, sank det atmosfæriske CO 2 -innholdet igjen til en verdi på rundt 1000 ppm i løpet av Azolla-hendelsen .

Imidlertid ble det for 55,8 millioner år siden, på grensen mellom Paleocene og Eocene, frigjort store mengder karbon i atmosfæren. Under den maksimale temperaturen Paleocene / Eocene (PETM) ble anslagsvis 2500 til 6800 gigatons karbon frigjort over en periode på antagelig 4000 år. Til dags dato er det ikke helt klart fra hvilke kilder denne omfattende karbonøkningen kom; Den tilhørende oppvarmingen på rundt 6 ° C var imidlertid så stor at det er lite sannsynlig at klimagasseffekten av karbondioksid alene ville vært tilstrekkelig for dette. Som med Eocene Thermal Maximum 2 , som skjedde to millioner år senere, antas det overveiende at omfattende oceanisk metangassgass akselererte og intensiverte den kraftige temperaturøkningen. Imidlertid forblir metan bare i atmosfæren i en veldig kort periode på tolv år; den oksyderes til CO 2 og vann. Dette betyr at en metaninngang til slutt blir en karbondioksidinngang. Oppvarmingsfasene til PETM og Eocene Thermal Maximum 2 hadde hver en varighet på 170.000 til 200.000 år.

På slutten av eocen, for rundt 35 millioner år siden, var det atmosfæriske CO 2 -innholdet mellom 700 og 1000 ppm. Ved Eocene- Oligocene- overgangen (33.9-33.7 mya), inntraff en brå global avkjøling på land og i havene, sannsynligvis forårsaket av fremveksten av den antarktiske sirkumpolærstrømmen etter separasjonen av Antarktis og Sør-Amerika. Innen veldig kort tid reduserte CO 2 konsentrasjonen med 40% og sank muligens enda lavere i flere årtusener. Raske klimaendringer førte til en stor artsutryddelse etterfulgt av en endring av fauna, Grande Coupure (Eocene-Oligocene Mass Extinction) , og samtidig begynte den antarktiske innlandsisen å vokse. Nyere studier antar at isingen , spesielt i Øst-Antarktis , startet ved en CO 2 -terskel på rundt 600 ppm og ble kontrollert til en viss grad av de skiftende jordens baneparametere ( Milanković-sykluser ).

Det er geologisk bevis for at CO 2 -konsentrasjonen for 23 millioner år siden, i begynnelsen av Miocene , sank til en verdi på rundt 350 ppm. På høyden av klimatoptimumet i Miocene for 17 til 15 millioner år siden steg CO 2 -innholdet igjen til over 500 ppm. I løpet av denne varme perioden, som mest sannsynlig ble tvunget av massive karbondioksidutslipp fra Columbia Plateau- basaltet, mistet den daværende Antarktisisen en stor del av massen uten å smelte helt. Under påvirkning av sterk erosjon og forvitringsprosesser falt CO 2 -konsentrasjonen til rundt 400 ppm mot slutten av de optimale 14,8 millioner år siden, og en kjøligere klimafase begynte med en fornyet utvidelse av det antarktiske isdekket.

Neogen og kvartær

CO 2 -konsentrasjoner de siste 400 000 årene. Forløperen til neandertaleren , Homo heidelbergensis , bodde i Europa for 400 000 år siden . I følge teorien utenfor Afrika begynte Homo sapiens å kolonisere Eurasia for rundt 40.000 år siden .

Lave carbondioxydkonsentrasjoner kunne ha vært utløsende faktor for utviklingen av C 4 planter , som dukket opp stadig i begynnelsen av oligocen og spredt rundt om i verden i perioden 7 til 5 millioner år siden. C 4 planter er i stand til å løse CO 2 mer effektivt enn C 3 planter , noe som betyr en evolusjonær fordel ved lave atmosfærisk CO 2 konsentrasjoner.

I Neogen for 23 til 2,6 millioner år siden avkjølet verdensklimaet ytterligere, noe som sannsynligvis var forårsaket av brettingen av Andesfjellene og Himalaya. Imidlertid var denne prosessen ikke lineær, men ble regelmessig avbrutt av varmere klimafaser. Med dannelsen av isarkene i Antarktis og Arktis, oppsto en annen mulighet for å rekonstruere CO 2 -innholdet i atmosfæren i svunne epoker. Denne metoden er betydelig mer nøyaktig enn en tilsvarende analyse basert på steinprøver. De lengste iskjernene ekstrahert i Antarktis dekker en periode på 800.000 år. Små luftbobler er fanget i dem, hvor CO 2 -innholdet er beholdt. Flertallet av studiene er basert på et stort antall antarktiske iskjerner.

I løpet av de siste 800 000 årene varierte CO 2 -konsentrasjonene mellom 180 og 210 ppm i løpet av de kalde fasene og steg til verdier mellom 280 og 300 ppm i de varmere mellomlandingene. Analysene av iskjerner førte til at det atmosfæriske CO 2 -nivået var i området mellom 260 og 280 ppm før industrielle utslipp startet. Denne konsentrasjonen forble stort sett stabil i løpet av Holocene (det vil si de siste 11 700 årene). I 1832 var konsentrasjonen i antarktiske iskjerner 284 ppm.

Begynnelsen på menneskelig jordbruk i det tidlige Holocene ( neolittisk revolusjon ) kan være nært knyttet til økningen i atmosfæriske karbondioksidkonsentrasjoner observert etter slutten av den siste isperioden . Denne karbondioksydgjødslingen økte planteveksten og reduserte behovet for høy stomipermeabilitet for effektivt CO 2 -opptak, noe som igjen reduserte vanntap gjennom fordampning og fikk plantene til å bruke vann mer effektivt.

Siden det ikke er noen ekvivalent for den nåværende klimatiske og biostratigrafiske utviklingen de siste million årene, foreslås begynnelsen av en ny geokronologisk epoke kalt Anthropocene .

En studie utfordret påstanden om stabile CO 2 -konsentrasjoner under den nåværende interglacialen de siste 10 000 årene. Basert på en analyse av fossile blader, Wagner et al. at CO 2 -konsentrasjonen i perioden fra 7 000 til 10 000 år siden var betydelig høyere (≈ 300 ppm) og at det var vesentlige endringer som var forbundet med klimaendringer . Denne påstanden blir utfordret av tredjeparter, noe som tyder på at det er snakk om kalibreringsproblemer snarere enn faktiske endringer i karbondioksidkonsentrasjonen. Grønlandske iskjerner indikerer ofte høyere og mer varierte CO 2 -konsentrasjoner forårsaket av in-situ nedbrytning av kalsiumkarbonatstøv som finnes i isen. Hver gang støvkonsentrasjonen på Grønland var lav - som nesten alltid er tilfelle i iskjerne i Antarktis - rapporteres det god samsvar mellom arktiske og antarktiske målinger.

Antropogen økning i CO 2 -konsentrasjon

" Kjølingskurve " av karbondioksidkonsentrasjonen
( Mauna Loa målestasjon )
Globale karbonutslipp fra fossile kilder mellom 1800 og 2013
Atmosfæriske karbondioksidkonsentrasjoner kan måles fra verdensrommet ved hjelp av lasersensorer

Når man kvantifiserer den menneskeskapte økningen i CO 2 -konsentrasjon, må man skille mellom den naturlige karbonomsetningen, som er praktisk talt i likevekt, og karbonet i tillegg introdusert av menneskelige aktiviteter. Den menneskeskapte CO 2 -inngangen er bare 3% av de årlige naturlige utslippene, men de 97% naturlige utslippene absorberes fullstendig av naturlige karbonvask , slik at den naturlige syklusen er stengt. De menneskeskapte innspillene representerer imidlertid en ekstra kilde for den globale karbonsyklusen , hvorav bare omtrent halvparten så langt er tatt opp av havene, jorda og plantene. Resten forblir imidlertid i luften, noe som har ført til en jevn økning i konsentrasjonen i atmosfæren siden midten av 1800-tallet.

I følge målinger på iskjerner har det vært en svak nedadgående trend i atmosfærisk CO 2 -konsentrasjon de siste årtusener , som ble reversert rundt 1850 . Etter at et daglig gjennomsnitt på 400 ppm (ppm = partikler per million ) ble overskredet for første gang 9. mai 2013 på målestasjonen til det amerikanske værbyrået National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) på Mauna Loa , CO 2 -konsentrasjonen nådde denne verdien i mars 2015 for første gang på global basis. Sommeren 2019 ble den sesongjustert rundt 412 ppm, med økningen som akselererte: på 1960-tallet var den i underkant av 0,9 ppm per år, på 2000-tallet var den 2,0 ppm per år og for tiden nesten 3 ppm per år.

Den nåværende konsentrasjonen er nesten 50% over det førindustrielle nivået på 280 ppm og 33% over den høyeste som noensinne er nådd de siste 800 000 årene. Selv i løpet av de siste 14 millioner årene (siden " Middle Miocene ") var det ingen signifikant høyere CO 2 -verdier enn i dag.

Den siste kraftige økningen skyldes menneskelig aktivitet. Forskere vet dette av fire grunner: På den ene siden kan mengden utslipp av karbondioksid beregnes ved hjelp av ulike nasjonale statistikker; på den annen side kan man studere forholdet mellom karbonisotoper i atmosfæren , siden forbrenningen av karbon fra fossilt brensel som har blitt begravd i lang tid frigjør CO 2 , som har et annet isotopforhold enn det som sendes ut av levende planter. Denne forskjellen gjør det mulig for forskere å skille mellom naturlige og menneskeskapte bidrag til CO 2 -konsentrasjon. For det tredje fører forbrenning ikke bare til en økning i CO 2 -konsentrasjonen i atmosfæren, men også i samme grad til en reduksjon i O 2 -konsentrasjonen. I motsetning til dette er ikke en vulkansk CO 2 -utslipp assosiert med en reduksjon i oksygenkonsentrasjonen: Målinger av det atmosfæriske O 2 -innholdet viser tydelig at CO 2 som frigjøres i stor grad kommer fra brannskader og ikke er av vulkansk opprinnelse. Til slutt, for konsentrasjoner målt på bestemte punkter i atmosfæren, kan kildene nå lokaliseres romlig ved hjelp av transportmodellering. B. akkumuleringer av menneskeskapte utslipp slik. B. Identifiser industriområder.

Forbrenningen av fossile brensler som kull og olje er hovedårsaken til den menneskeskapte økningen i CO 2 -konsentrasjon; Avskoging er den nest viktigste årsaken: de tidligere relaterte tropiske skogene z. B. er i dag delt opp i 50 millioner fragmenter; dette øker utslippene fra avskoging og vedfyring i. H. v. 1 Gt CO 2 med ytterligere 30% per år. Tropiske skoger lagrer rundt halvparten av karbonet som er lagret i hele den globale vegetasjonen ; dette volumet vokste fra rundt 740 Gt i 1910 til 780 Gt i 1990.

I 2012 ble 9,7 gigaton (Gt) karbon eller 35,6 Gt CO 2 frigjort fra forbrenningen av fossilt brensel og sementproduksjon ; i 1990 var det 6,15 Gt karbon eller 22,57 Gt CO 2 , en økning på 58% på 23 år. Endringer i arealbruk i 2012 førte til en frigjøring av 0,9 Gt CO 2 , sammenlignet med 1,45 Gt i 1990. I den store asiatiske smog-hendelsen i 1997 anslås det at det ble sluppet ut mellom 13% og 40% av den gjennomsnittlige globale mengden karbon som ble frigitt ved forbrenning av fossilt brensel. I perioden mellom 1751 og 1900 ble omtrent 12 Gt karbon frigjort i form av karbondioksid gjennom forbrenning av fossilt brensel. Dette betyr at karbondioksidet som slippes ut globalt i 2012 alene tilsvarer 80% av mengden stoff som frigjøres globalt i de 150 årene mellom 1750 og 1900.

Mengden CO 2 som frigjøres av vulkaner er mindre enn 1% av mengden produsert av mennesker.

Utstedere

De seks største utslippene av karbondioksid er oppført i tabellen nedenfor:

Land med høyest CO 2 -utslipp (2018)
land per år
(millioner tonn)
Verdensandeler innbygger og år
(tonn)
Folkerepublikken KinaFolkerepublikken Kina Folkerepublikken Kina 9528 28,1% 6.8
forente staterforente stater forente stater 5145 15,2% 15.7
IndiaIndia India 2479 7,3% 1.8
RusslandRussland Russland 1551 4,6% 10.6
JapanJapan Japan 1148 3,4% 9.1
TysklandTyskland Tyskland 726 2,1% 8.7

Forhold til konsentrasjonen i havene

Utveksling av CO 2 mellom atmosfæren og havet

Jordens hav inneholder en stor mengde karbondioksid i form av hydrogenkarbonat og karbonationer . Det er omtrent 50 ganger det som er i atmosfæren. Hydrogenkarbonat dannes ved reaksjoner mellom vann, bergart og karbondioksid. Et eksempel er løsningen av kalsiumkarbonat:

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

Endringer i konsentrasjonen av atmosfærisk CO 2 dempes av reaksjoner som disse. Da den høyre side av reaksjonen genererer en sur komponent, og tilsetning av CO 2 på venstre side fører til en senkning av pH-verdien i sjøvann. Denne prosessen er kjent som havforsuring (pH i havet blir surere, selv om pH forblir i det alkaliske området). Reaksjoner mellom karbondioksid og ikke-karbonatbergart fører også til en økning i konsentrasjonen av hydrogenkarbonat i havene. Denne reaksjonen kan senere reverseres og fører til dannelse av karbonatbergart. I løpet av hundrevis av millioner av år produserte dette store mengder karbonatbergart.

For tiden fjernes rundt 57% av CO 2 som slippes ut fra mennesker fra atmosfæren fra biosfæren og havene. Forholdet mellom mengden karbondioksid som er igjen i atmosfæren og den totale mengden utslipp av karbondioksid kalles den luftbårne fraksjonen etter Charles Keeling og er beskrevet av Revelle-faktoren ; andelen varierer rundt et kortsiktig gjennomsnitt, men er vanligvis rundt 45% over en lengre periode på fem år. En tredjedel til halvparten av karbondioksidet som tas opp av havene, gikk i løsning i havregionene sør for den 30. parallellen.

Til syvende og sist vil det meste av karbondioksidet som frigjøres av menneskelige aktiviteter, gå i løsning i havene; en likevekt mellom luftkonsentrasjonen og karbonsyrekonsentrasjonen i havene vil bli etablert etter ca 300 år. Selv om en likevekt er nådd, dvs. karbonatmineraler oppløses også i havene, vil den økte konsentrasjonen av hydrogenkarbonat og den synkende eller uendrede konsentrasjonen av karbonationer føre til en økning i konsentrasjonen av ikke-ionisert karbonsyre, eller fremfor alt til en økning fører til en økt konsentrasjon av oppløst karbondioksid. I tillegg til høyere globale gjennomsnittstemperaturer vil dette også bety høyere likevektskonsentrasjoner av CO 2 i luften.

På grunn av temperaturavhengigheten til Henrys konstant , reduseres løseligheten av karbondioksid i vann med økende temperatur.

“Irreversibilitet” og unikhet

Utvikling av atmosfærisk karbondioksidinnhold i henhold til " World Scientists 'Warning to Humanity: A Second Notice " 2017

Ved å fullstendig forbrenne ressursene til de nåværende kjente fossile brenslene, ville CO 2 -innholdet i atmosfæren stige til ca. 1600 ppm. Avhengig av den nåværende bare kjente verdien av klimafølsomhet , vil dette føre til global oppvarming mellom 4 ° C og 10 ° C, noe som vil få uforutsette konsekvenser. For å stoppe økningen i atmosfærisk konsentrasjon fra for tiden rundt 2 til 3 ppm per år, må CO 2 -utslipp reduseres med 55% på kort sikt. I dette tilfellet vil det være en midlertidig likevekt mellom menneskelige utslipp og de naturlige reservoarene som absorberer CO 2 . Men siden disse blir stadig mettede, må utslippene reduseres ytterligere til 20% av dagens hastighet innen 2060 for å forhindre ytterligere økning.

2 ° C ble satt som grense for en for farlig global oppvarming; det er det såkalte togradersmålet . For å nå dette målet, må globale utslipp i 2050 være 48-72% lavere enn utslipp i 2000.

I løpet av en studie ble det antatt at CO 2 -inngangen er helt stoppet fra et visst punkt og utover, og konsentrasjonene som oppstår over lengre tid blir beregnet. Uansett om den maksimale konsentrasjonen der utslippene stopper helt er 450 ppmV eller 1200 ppmV, vil beregningene i løpet av hele det tredje årtusenet forbli en relativt konstant andel på 40% av mengden som blir introdusert i atmosfæren. Forutsatt preindustriell 280 ppmV og for tiden (2015) 400 ppmV atmosfærisk karbondioksidkonsentrasjon, betyr dette at 40% av den innførte mengden (400 ppmV - 280 ppmV) * 40% = 120 ppmV * 40% = 48 ppmV uten tiltak geoingeniør forble i atmosfæren til slutten av det tredje årtusenet. Dette gjelder imidlertid bare hvis alle utslipp fra fossile brensler hadde blitt stoppet innen utgangen av 2015. Konsentrasjonen i luften ville da være 328 ppmV på slutten av det tredje årtusenet. Etter at en likevekt er etablert mellom konsentrasjonen mellom hav og atmosfæren, CO er 2 deretter bundet via den meget langsomme CaCO 3 forvitring, dvs. karbonat forvitring. David Archer fra University of Chicago beregnet at selv etter 10 000 år vil rundt 10% av den opprinnelig i tillegg innførte karbondioksidmengden fortsatt være i atmosfæren. Denne perioden er så lang at den forårsaker veldig sakte tilbakemeldingsmekanismer som f.eks B. smelting av isark i Antarktis eller forfall av metanhydrater kan påvirkes betydelig. Det er derfor sannsynlig at den varme fasen initiert av menneskelig påvirkning vil vare i en periode på 100.000 år, noe som vil føre til svikt i en fullstendig istidsyklus. Dette vil få vidtrekkende konsekvenser, fremfor alt på grunn av den uberegnelige innflytelsen av vippeelementene i jordsystemet i forbindelse med skiftet i klima- og vegetasjonssonene, samt den omfattende smeltingen av isarkene i Antarktis og Grønland og den tilsvarende økning i havnivået med flere titalls meter.

På grunn av havenes veldig høye varmekapasitet og den langsomme strålingen av den store lagrede termiske energien, ville ikke jordtemperaturen reduseres betydelig i 1000 år, selv om oppvarmingskonsentrasjonen av klimagasser kunne reduseres veldig raskt til før -industrielt nivå.

Archer og andre forfattere påpeker at i den offentlige oppfatningen er det lite diskutert hvor lang tid karbondioksid forblir i atmosfæren - i motsetning til det mye omtalte sløsingen med radioaktive fisjonsprodukter - men er et faktum som ikke kan avvises rett ut. Store mengder karbon ble sluppet ut i atmosfæren under maksimumstemperaturen Paleocene / Eocene . Forskning viste at varigheten av oppvarmingen forårsaket av den stemmer godt overens med modellen.

Motstrategier

Den mest økonomiske bruken av energi og effektiv bruk er avgjørende faktorer for å redusere menneskeskapte CO 2 -utslipp.

I tillegg til de målene avtalt på den årlige FNs klimakonferanse for å redusere de globale utslippene, og for å overholde visse mål og rammer av global oppvarming (f.eks " 2-gradersmålet "), den handel med rettigheter for utslipp og etablering av en CO 2 budsjetter er også viktige virkemidler for den tilsvarende ledelsen ( se også CO 2 -pris eller CO 2 -avgift ). Fangst og lagring av CO 2 vil også bli diskutert . Opprettelsen av CO 2 -balansen i en aktivitet eller et produkt er et instrument for gjennomsiktighet i materialsykluser .

Den finansiering av tiltak for å unngå utslipp av klimagasser ( tap og skade , avbøtende ) har vært et tema som har vært diskutert kontroversielt rundt om i verden i år; Det ble utarbeidet en veikart på FNs klimakonferanse i Marrakech 2016 ( COP 22 ) for løftet fra de industrialiserte landene om å gi 100 milliarder dollar årlig fra og med 2020 for å støtte land som er spesielt berørt av globale klimaendringer : De siste 43 i " Koalisjon av global oppvarming av land som er spesielt berørt ”( Climate Vulnerable Forum , Round of Climate Vulnerable , CVF), ifølge Greenpeace, slipper sammen like mange klimagasser som Russland , den femte største globale CO 2 -produsenten alene.

Med den direkte luftfangstprosessen , hvis gjennomførbarhet ble demonstrert i 2007, er det mulig å utvinne karbondioksid direkte fra atmosfæren, og i det enkleste tilfellet presse det i bakken for midlertidig lagring ved hjelp av CO 2 -separasjon og lagring For å redusere bruken av energi til syntetiske drivstoff , hvis forbruk vil skape en sirkulær økonomi rundt karbonet.

Innen 2020 har 127 stater satt eller planlagt langsiktige netto null målnasjonalt definerte bidrag til den Paris-avtalen .

animasjon

En midten av desember publisert i 2016 Animasjon av Goddard Space Flight Center i NASA bruker data fra måle satellitt " Orbiting Carbon Observatory -2" og en atmosfærisk modell utvikling og distribusjon av karbondioksid i atmosfæren i et år mellom september 2014 til september 2015: jordoverflaten vises som en elliptisk plate, slik at CO 2 -bevegelse og konsentrasjon tydelig kan sees over hele verden i forskjellige høyder av jordens konvolutt .

Outlook

I følge den enstemmige vitenskapelige oppfatningen vil den menneskeskapte karbondioksydtilførselen til atmosfæren bare avta gradvis selv med et vidtrekkende fremtidig utslippsstopp og ha en varig innvirkning på klimasystemet i betydelige mengder i løpet av de neste årtusener. Noen studier går et skritt videre og postulerer en selvforsterkende oppvarmingsfase med en varighet som ligner på Paleocene / Eocene temperatur maksimum , med tanke på jordsystemets klimafølsomhet og forskjellige tippelementer . Hvis de menneskeskapte utslippene vedvarer på dagens nivå, vil trolig tilbakemeldingseffekter oppstå, noe som vil føre til at den atmosfæriske CO 2 -konsentrasjonen øker ytterligere. Beregninger i et forretning som vanlig scenario viser at jorden rundt midten av dette århundret ikke lenger vil være en vask, men en kilde til karbondioksid. Fra og med år 2100 vil de sannsynligvis slippe ut mer enn havene kan absorbere. Simuleringer viste at denne effekten ville resultere i en oppvarming på 5,5 K i stedet for 4 K uten denne tilbakemeldingen innen slutten av århundret.

Ulike beregninger kommer til den konklusjonen at karbonatforvitringen vil være mettet i ca. 30 000 år, og at det som et resultat ikke vil være noen ytterligere senking av CO 2 -konsentrasjonen i atmosfæren og havene. Siden den da fungerende silikatforvitringen skjer enda langsommere, vil det i 100.000 år fortsatt være rundt 5% av mengden karbon som er introdusert av mennesker i atmosfæren. Bare om 400.000 år ville mengden karbon gå tilbake til verdiene som eksisterte før menneskelig inngripen i karbonkretsløpet.

Det er svært sannsynlig at hendelsene som fant sted tidligere, for eksempel klimasvingninger , masseutryddelse eller megavulkanismen i en magmodig stor provins, fortsatt vil være viktige faktorer i fremtidens jordhistorie. I løpet av geologiske perioder på flere hundre millioner år, når jordens indre avkjøles, vil både vulkanisme og de tilhørende platetektoniske prosessene svekkes og retur av CO 2 i atmosfæren vil avta. For C 3- anlegg vil karbondioksidinnholdet først synke til en konsentrasjon på mindre enn 150 ppmV, noe som er en trussel mot selve eksistensen av planten. For C 4- anlegg er den nedre grensen derimot 10 ppmV. De forskjellige studiene gir veldig forskjellige svar om tidsrammen for disse endringene.

Se også

Portal: Climate Change  - En oversikt over emnet finner du i Wikipedia-portalen Climate Change

weblenker

Individuelle bevis

  1. Masse av atmosfærisk karbondioksid IGSS, Institutt for grønn og bærekraftig vitenskap
  2. Høyeste Mauna Loa CO 2 -nivåer noensinne i registrert menneskelig historie og utover .
  3. ^ Karbonsyklusen . NASA Earth Observatory . For mengden karbon 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 ( minnesmerke 2. mars 2009 i internettarkivet )).
  4. Vulkangasser og klimaendringer Oversikt . USGS
  5. Keeling Curve Lessons . Scripps Institution of Oceanography. 2016. Hentet 15. februar 2016.
  6. CO2 i luft og vann - forsuring påvirker også ferskvannsdyr . I: Deutschlandfunk . ( deutschlandfunk.de [åpnet 4. februar 2018]).
  7. Globale omsetningstider og reservoarer . Department of Earth System Science, University of California
  8. ^ Charles D. Keeling : Konsentrasjonen og isotopiske overflod av karbondioksid i atmosfæren . I: Tellus A . teip 12 , nei. 2 , mai 1960, s. 200–203 , doi : 10.3402 / tellusa.v12i2.9366 (engelsk, PDF ( Memento fra 4. mars 2016 i Internet Archive ) [åpnet 20. juni 2019]).
  9. Climate Change 2007 (AR4) Fjerde vurderingsrapport fra IPCC
  10. IPCC AR4 , kapittel 2.3.1 Atmosfærisk karbondioksid online, PDF ( Memento fra 12. oktober 2012 i internettarkivet )
  11. a b Verdens meteorologiske organisasjon : Klimagasskonsentrasjoner i atmosfæren når enda en høyde. 25. november 2019, åpnet 25. november 2019 .
  12. Otto Domke: Naturgass i barnehager. BDEW Federal Association of Energy and Water Management e. V., 2009, åpnet 25. februar 2013 .
  13. ^ Frank Ackerman, Elizabeth A. Stanton: Klimapåvirkninger på landbruket: En utfordring til selvtilfredshet? (PDF; 211 kB) In: Working Paper No. 13-01. Global Development and Environment Institute, februar 2013, åpnet 2. mars 2013 .
  14. Marlies Uken: CO2 er tross alt ikke supergjødsel . I: Zeit Online . 28. februar 2013, åpnet 2. mars 2013 .
  15. Hvorfor planter ikke lenger absorberer så mye karbondioksid. University of Augsburg , 9. april 2021, åpnet 10. april 2021 . doi : 10.1126 / science.abb7772
  16. All Randall Donohue: Ørkener "grønnere" fra stigende CO2. (Ikke lenger tilgjengelig online.) Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization , 3. juli 2013, arkivert fra originalen 15. august 2013 ; åpnet 20. juni 2019 .
  17. AP Ballantyne, CB Alden, JB Miller, PP tans, JW Hvit: Økning observerte netto karbonopptaket i land og hav i løpet av de siste 50 årene. I: Natur . Volum 488, nummer 7409, august 2012, s. 70-72. doi: 10.1038 / nature11299 . PMID 22859203 .
  18. a b Michaela Schaller, Hans-Joachim Weigel: Analyse av spillets tilstand på effekten av klimaendringer på tysk jordbruk og tiltak for tilpasning . Red.: Federal Research Institute for Agriculture. Spesialutgave 316, 2007, ISBN 978-3-86576-041-8 ( bibliothek.uni-kassel.de [PDF; 11.1 MB ; åpnet 20. juni 2019]). Her side 88–101.
  19. Dieter Kasang: Effekter av høyere CO2-konsentrasjoner. I: Klimaendringer og jordbruk. Hamburger Bildungsserver, 30. august 2013, åpnet 30. august 2013 .
  20. ^ SJ Crafts-Brandner, ME Salvucci: Rubisco activase begrenser det fotosyntetiske potensialet til blader ved høy 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 avlingene i USA under klimaendringer . I: PNAS . 106, nr. 37, september 2009, s. 15594-15598. doi : 10.1073 / pnas.0906865106 .
  22. Elizabeth Ainsworth, Stephen Long: Hva har vi lært av 15 års fri luft-CO2-berikelse (FACE)? I: Ny fytolog, 165 (2): 351-371. Februar 2005, åpnet 27. oktober 2017 .
  23. Erich Fischer: I begynnelsen var det spådommer. I: ETH Zürich . 8. november 2016, åpnet 2. desember 2020 .
  24. a b Scripps CO 2 -program: Early Keeling-kurven, side 1 ( Memento fra 1. september 2009 i Internettarkivet )
  25. Innendørs luftkvalitet : karbondioksid (CO 2 ), temperatur og fuktighet i skoleklasser. Hentet 19. mai 2013 .
  26. Ofte stilte spørsmål . Informasjonssenter for karbondioksid (CDIAC). Arkivert fra originalen 17. august 2011. Hentet 25. september 2013.
  27. ^ Charles Keeling, JFS Chin, TP Whorf: Økt aktivitet i nordlig vegetasjon utledet fra atmosfæriske CO2-målinger . I: Natur . 382, juli 1996, s. 146-149. doi : 10.1038 / 382146a0 .
  28. ^ GW Petty: Et første kurs i atmosfærisk stråling . Sundog Publishing, 2004, s. 229-251.
  29. ^ JT Kiehl, Kevin E. Trenberth : Jordens årlige globale gjennomsnittlige energibudsjett . (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 rask bandasje mot global oppvarming. I: ETH Zürich . 4. november 2014, åpnet 2. desember 2020 .
  31. Royer: CO 2 -forcerte klimaterskler under fenerozoikumet Arkivert fra originalen 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: Our Changing Sun: The Roll of Solar Nuclear Evolution and Magnetic Activity on Earths Atmosphere and Climate . I: The Evolving Sun og dens innflytelse på planetariske miljøer (red.): ASP Conference Proceedings . teip 269 . Astronomical Society of the Pacific, San Francisco 2002, ISBN 1-58381-109-5 , pp. 85 .
  33. ^ J. Hansen et al.: Effektivitet av klimatvinging . I: Journal of Geophysical Research : Atmospheres . teip 110 , D18, 27. september 2005, s. 104 , doi : 10.1029 / 2005JD005776 .
  34. a b c J. CG Walker, PB Hays, JF Kasting: En negativ tilbakemeldingsmekanisme for langvarig stabilisering av jordens overflatetemperatur . (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: Forvitring av trerotassosierende sopp avtar under simulert Cenozoic atmosfærisk CO 2 -nedgang . I: Biogeovitenskap . Nei. 11 , 2014, s. 321–331 , doi : 10.5194 / bg-11-321-2014 ( PDF ).
  36. a b P.F. Hoffman, DP Schrag: Snowball Earth-hypotesen: Testing the limites of global change Arkivert fra originalen 3. juni 2013. (PDF) I: Terra Nova . 14, nr. 3, 2002, s. 129-155. Hentet 29. mars 2013.
  37. C. Culberson, RM Pytkowicx: Effekt av trykk på karbonsyre, borsyre og pH i sjøvann . I: Limnologi og oseanografi . teip 13 , nr. 3. juli 1968, s. 403-417 , doi : 10.4319 / lo.1968.13.3.0403 .
  38. ^ KH Freeman, JM Hayes: Fraksjonering av karbonisotoper med planteplankton og estimater av eldgamle CO2-nivåer. I: Globale biogeokjemiske sykluser . Bind 6, nummer 2, juni 1992, s. 185-198. PMID 11537848 .
  39. ^ Rob Rye, Phillip H. Kuo, Heinrich D. Holland: Atmosfæriske karbondioksidkonsentrasjoner før 2,2 milliarder år siden . I: Natur . 378, nr. 6557, desember 1995, s. 603-605. doi : 10.1038 / 378603a0 .
  40. Hvorfor den tidlige jorden ikke var en snøball: "The paradox of the weak, young sun" Article at the Potsdam Institute for Climate Impact Research
  41. ^ Climate Change 2001: Working Group I: The Scientific Basis. (Ikke lenger tilgjengelig online.) I: www.grida.no. 2001, arkivert fra opprinnelig27 april 2007 ; åpnet 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: Tidsskalaen for tidlig utvikling av landplanter . I: PNAS . Februar 2018. doi : 10.1073 / pnas.1719588115 .
  43. Timothy M. Lenton, Michael Crouch, Martin Johnson, Nuno Pires, Liam Dolan: De første plantene avkjølte 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 Ordovician glaciation under høyt atmosfærisk CO 2 : A koblet modellanalyse . I: Paleoceanography . teip 14 , nr. 4. august 1999, s. 542–558 (engelsk, onlinelibrary.wiley.com [PDF; åpnet 2. juli 2019]).
  45. David AT Hapera, Emma U. Hammarlund, Christian M. Ø. Rasmussen: End Ordovician extinctions: En tilfeldighet av årsaker . (PDF) I: Gondwana Research (Elsevier) . 25, nr. 4, mai 2014, s. 1294-1307. doi : 10.1016 / j.gr.2012.12.021 . Hentet 16. mai 2015
  46. Alexander J. Hetherington, Joseph G. Dubrovsky, Liam Dolan: Unique Cellular Organization in the Oldest Root Meristem . I: Gjeldende biologi . 26, nr. 12, juni 2016, s. 1629–1633. doi : 10.1016 / j.cub.2016.04.072 .
  47. Abel 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 -Forced Climate and Vegetasjons ustabilitet under sen paleozoisk avføring . (PDF) I: Vitenskap . 315, nr. 5808, januar 2007, s. 87-91. doi : 10.1126 / science.1134207 .
  48. ^ Peter Franks: Nye begrensninger for atmosfærisk CO 2 -konsentrasjon for fenerozoikumet . (PDF) I: Geofysiske forskningsbrev . 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 karbonsyklusforbindelser i løpet av sent Paleozoisk isbreen - interglacial syklus . (PDF) I: Nature Geoscience . 9, nr. 11, november 2016, s. 824–828. doi : 10.1038 / ngeo2822 .
  50. ^ Georg Feulner: Dannelsen av det meste av kullet vårt førte Jorden nær global isbreing . I: PNAS . 114, nr. 43, oktober 2017, s. 11333–11337. doi : 10.1073 / pnas.1712062114 .
  51. David Beerling: Emerald Planet: Hvordan planter endret 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: The Paleozoic Origin of Enzymatic Lignin Decomposition Reconstrued from 31 Fungal Genomes . (PDF) I: Vitenskap . 336, nr. 6089, juni 2012, s. 1715-1719. doi : 10.1126 / science.1221748 .
  53. Stephen E. Grasby, Hamed Sanei, Benoit Beauchamp: Katastrofalt spredning av kull flyveaske i havene i løpet av siste perm utryddelse . (PDF) I: Nature Geoscience . 4, februar 2011, s. 104-107. doi : 10.1038 / ngeo1069 .
  54. Borja Cascales-Miñana, Christopher J. Cleal: Plantefossilregistreringen gjenspeiler bare to store utryddelsesbegivenheter . (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: Klimaoppvarming i siste perm og perm - Trias masseutryddelse . (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: Dødelig varme temperaturer under det tidlige trias drivhuset . (PDF) I: Vitenskap . 338, nr. 6105, oktober 2012. doi : 10.1126 / science.1224126 .
  57. Michael J. Benton, Richard J. Twitchett: Hvordan drepe (nesten) alt liv: slutt perm utryddinga . (PDF) I: Trender i økologi og evolusjon . 18, nr. 7, juli 2003, s. 358-365. doi : 10.1016 / S0169-5347 (03) 00093-4 .
  58. Michael J. Benton, Andrew J. Newell: Virkninger av global oppvarming på jord-økosystemer i Permo-Trias . (PDF) I: Gondwana Research . 25, nr. 4, mai 2014, s. 1308-1337. doi : 10.1016 / j.gr.2012.12.010 .
  59. ^ Masseutryddelse: Peter Ward : Mikrobene slår tilbake, 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. Summons : Metanogenic burst i end-Permian carbon cycle. I: PNAS. 2014, doi: 10.1073 / pnas.1318106111
  61. ^ Seth D. Burgess, Samuel Bowring, Shu-zong Shen: Tidslinje med høy presisjon for Jordens alvorligste utryddelse . I: PNAS . 111, nr. 9, 2014. doi : 10.1073 / pnas.1317692111 .
  62. Shu-Zhong Shen, Jahandar Ramezani, Jun 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 plutselig sluttpermisk masseutryddelse i Sør-Kina . (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 Sageman: Årsaker til oksisk-anoksiske forandringer i krittmiljøet og deres implikasjoner for jordens systemer - En introduksjon . (PDF) I: Sedimentær geologi (Elsevier) . 235 (Spesialutgave), 2011, s. 1-4. doi : 10.1016 / j.sedgeo.2010.10.012 .
  64. Rence 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 -Triassic Extinction with the Central Atlantic Magmatic Province . (PDF) I: Vitenskap . 349, nr. 366, mai 2013, s. 941-945. doi : 10.1126 / science.1234204 .
  65. Tom S. Romsdals, Miguel B. Araújo, Carsten Rahbek: Livet på en tropisk planet: nisje konservatisme og det globale mangfoldet gradient . (PDF) I: Global økologi og biogeografi . 22, nr. 3, mars 2013, s. 344-350. doi : 10.1111 / j.1466-8238.2012.00786.x .
  66. ^ Kyle G. Pressel, Colleen M. Kaul, Tapio Schneider: Mulige klimaoverganger fra oppbrudd av stratocumulus-dekk under drivhusoppvarming . (PDF) I: Nature Geoscience . 12, nr. 3, mars 2019, s. 163–167. doi : 10.1038 / s41561-019-0310-1 .
  67. KB Foellmi: tidlig kritt liv, klima og anoksi . I: krittforskning . 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: On impact and vulcanism across the Kritt-paleogen grense . (PDF) I: Vitenskap . 367, nr. 6475, januar 2020, s. 266-272. doi : 10.1126 / science.aay5055 .
  69. Margret Steinthorsdottir, Vivi Vajda, Mike Poled: Globale trender for pCO 2 over kritt - Paleogen-grensen støttet av den første stomatale proxy-baserte pCO 2- rekonstruksjonen på den sørlige halvkule . I: Paleogeografi, Palaeoklimatologi, Paleoøkologi . 464, desember 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 estimater av atmosfærisk CO 2 fra en tidlig Paleocene-regnskog . (PDF) I: Paleoceanography and Paleoclimatology . 33, nr. 12, desember 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: Endring av atmosfærisk CO 2 -konsentrasjon var den primære driver av tidlig Cenozoic klima . (pdf) I: Natur . 533, mai 2016, s. 380-384. doi : 10.1038 / nature17423 .
  72. Camilla M. Wilkinson, Morgan Ganerød, Bart WH Hendriks, Elizabeth A. Eide: Utarbeidelse og vurdering av geochronological data fra Nord-Atlanteren magmatiske provins (NAIP) . I: Geological Society, London, Spesielle publikasjoner (Lyell Collection) . 447, november 2016, s. 69-103. doi : 10.1144 / SP447.10 .
  73. ^ Dennis V. Kent, G. Muttoni: Ekvatorial konvergens av India og tidlige Cenozoic klimatrender . 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 karbonutslippshastighet uten sidestykke de siste 66 millioner årene . (PDF) I: Nature Geoscience . 9, nr. 4, april 2016, s. 325–329. doi : 10.1038 / ngeo2681 .
  75. K. Panchuk, A. Ridgwell, LR Kump: Sedimentær respons til paleocen-Eocene Thermal Maksimal frigivelse karbon: En modelldata 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: Karbondioksid som tvinges alene utilstrekkelig til å forklare Paleoceen-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) Tabell 2.14, s. 212
  78. Ursula Röhl, T. Westerhold, TJ Bralower, JC Zachos: På varigheten av Paleocene-Eocene termisk maksimum (PETM) . I: Geochemistry Geophysics Geosystems . 8, nr. 12, 2007, s. Q12002. doi : 10.1029 / 2007GC001784 .
  79. KA Farley, SF Eltgroth: En alternativ aldersmodell for Paleocene - Eocene termisk maksimum ved bruk av utenomjordisk 3 He . 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: Rollen av karbondioksid under begynnelsen av antarktisbreen . (PDF) I: Vitenskap . 334, nr. 6060, desember 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: Antarctic Ice Sheet variability over klimaovergangen mellom Eocene og Oligocene . (PDF) I: Vitenskap . 352, nr. 6281, april 2016, s. 76-80. doi : 10.1126 / science.aab0669 .
  82. Nedgang i karbondioksidnivået førte til polarisen, finner studien. Hentet 11. februar 2015 .
  83. Wolfram M. Kürschners Zlatko Kvaček, David L. Dilcher: Virkningen av miocen karbondioksid i atmosfæren svingninger på klima og utviklingen av økosystemer . I: PNAS . 105, nr. 2, 2007, s. 449-453. doi : 10.1073 / pnas.0708588105 .
  84. Ing Shiming Wan, Wolfram M. Kürschner, Peter D. Clift, Anchun Li, Tiegang Li: Ekstrem forvitring / erosjon under Miocene Climatic Optimum: Bevis fra sedimentrekord i Sør-Kinahavet . I: Geofysiske forskningsbrev . 36, nr. 19, oktober 2009. doi : 10.1029 / 2009GL040279 .
  85. Jennifer Kasbohm, Blair Schoene: Rask utbrudd av Columbia River-flombasalt og korrelasjon med det optimale klimaet i midten av Miocene . (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 isark i Antarktis under det tidlige til midten av Miocene . I: PNAS . 113, nr. 13, mars 2016, s. 3459-3464. doi : 10.1073 / pnas.1516130113 .
  87. Maureen E. Raymo, William F. Ruddiman, Philip N. Froelich: Influence of sen kenozoikum fjellet bygningen på havet geokjemiske sykluser . I: Geologi , 16.7.1988
  88. a b Jonathan Amos: Dyp is forteller lang klimahistorie . I: BBC News , 4. september 2006. Hentet 28. april 2010. 
  89. Eman Hileman B: Ice Core Record Extended: Analyser av fanget luft viser CO 2 på høyeste nivå på 650 000 år . I: Chemical & Engineering News . 83, nr. 48, november 2005, s. 7.
  90. Vostok Ice Core CO 2 -data
  91. a b Historisk CO 2 -rekord avledet av en spline-tilpasning (20 års avskjæring) av Law Dome DE08 og DE08-2-iskjernene . Arkivert fra originalen 12. juli 2012. Hentet 12. juni 2007.
  92. Richerson PJ, Boyd R, Bettinger RL: Var landbruk umulig under pleistocenen, men obligatorisk i løpet av Holocene? . (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: Pliocene og Eocene gir de beste analogene for nær fremtidige klima . I: PNAS . 115, nr. 52, desember 2018, s. 132882-13293. doi : 10.1073 / pnas.1809600115 .
  94. ^ Paul J. Crutzen: Geology of mankind (PDF) I: Nature , 415, 2002, 23; og nyere: W. Steffen, PJ Crutzen, JR McNeill: The Anthropocene: Is Humans Now Overwelming the Great Forces of Nature? 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: Raske atmosfæriske CO 2 -endringer assosiert med 8200 års BP-kjølehendelse . I: Proceedings of the National Academy of Sciences . teip 99 , nei. 19 , 2002, s. 12011–12014 , doi : 10.1073 / pnas.182420699 .
  96. Andreas Indermühle, Bernhard Stauffer, Thomas F. Stocker , Dominique Raynaud & Jean-Marc Barnola: Tidlig Holocene Atmospheric CO 2 konsentrasjoner . I: Vitenskap . teip 286 , nr. 5446 , 1999, s. 1815 , doi : 10.1126 / science.286.5446.1815a .
  97. Markus Reichstein : Universally and Everywhere. Den terrestriske karbonkretsløpet i klimasystemet . I: Jochem Marotzke , Martin Stratmann (red.): Klimaets fremtid. Ny innsikt, nye utfordringer. En rapport fra Max Planck Society . Beck, München 2015, ISBN 978-3-406-66968-2 , s. 123-136, spesielt s. 124-127.
  98. US Global Change Research Information Office , gcrio.org: Vanlige spørsmål om klimaendringer
  99. https://www.wetteronline.de/klimawandel/neuer-hoechststand-an-co2-erstmals-400-ppm-erreich-2013-05-11-vl
  100. Mauna Loa-post NOAA
  101. Karbonbudsjett 2009 Høydepunkter . globalcarbonproject.org. Arkivert fra originalen 16. desember 2011. Hentet 2. november 2012.
  102. ^ DM Etheridge, LP Steele, RL Langenfelds, RJ Francey, J.-M. Barnola, VI Morgan: Naturlige og menneskeskapte endringer i atmosfærisk CO 2 de siste 1000 årene fra luft i Antarktis og gran . 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 år lang historie med atmosfærisk CO 2 . (PDF) I: The Royal Society (Philosophical Transactions A) . 371, nr. 2001, september 2013. doi : 10.1098 / rsta.2013.0096 . (Tilgang 21. mai 2015)
  104. a b f.eks. Prosenjit Gosh, Willi A. Merke: Stabil isotop ratio massespektrometri i global klimaendringsforskning . (PDF) I: International Journal of Mass Spectrometry . 228, 2003, s. 1-33. doi : 10.1016 / S1387-3806 (03) 00289-6 .
  105. ^ Scripps O2 Global Oxygen Measurements . I: Scripps O2-program - Atmosfærisk oksygenforskning . Scripps Institution of Oceanography. 2013. Hentet 17. oktober 2013.
  106. Naturkommunikasjon ; I følge badische-zeitung.de , Bildung & Wissen , 8. april 2017: TROPISKE SKOGER fragmentering skader (8. april 2017)
  107. WM Post, AW konge, SD Wullschleger, FM Hoffman: Historiske Variasjoner i Terrestrial biosystem Carbon Storage . 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.: Global carbon budget 2012 (PDF; 2.6 MB) In: global carbon project . Tyndall Center for Climate Change Research . 2. desember 2012. Arkivert fra originalen 27. september 2013. Hentet 7. april 2013.
  109. cifor.org: Branner i Indonesia: Årsaker, kostnader og politiske konsekvenser (PDF; 949 kB)
  110. Side, S.; Siegert, F.; Rieley, J.; Boehm, H.; Jaya, A.; Limin, S. (2002). "Mengden karbon som frigjøres fra torv og skogbranner i Indonesia i løpet av 1997." Nature 420 (6911): 61-65 . doi : 10.1038 / nature01131 . Hentet 25. september 2013.
  111. ^ Cat Lazaroff: Indonesian Wildfires Accelerated Global Warming . I: Miljø Ny tjeneste . 8. november 2002. Hentet 7. november 2011.
  112. ^ US Geological Survey, " Volcanic Gases and their Effects, " usgs.gov
  113. BP Statistical Review of World energi 2019 CO 2 utslipp .
  114. Hvor lenge kan Ocean Slow global oppvarming? Hentet 17. mars 2013 .
  115. JG Canadell, C Le Quéré, MR Raupach et al.: Bidrag til å akselerere atmosfærisk CO 2 -vekst fra økonomisk aktivitet, karbonintensitet og effektivitet av naturlige vasker . I: Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 104, nr. 47, november 2007, s. 18866-70. doi : 10.1073 / pnas.0702737104 . PMID 17962418 . PMC 2141868 (fri fulltekst).
  116. James C. Orr, Ernst Maier-Reimer, Uwe Mikolajewicz og andre: Estimater av menneskeskapt karbonopptak fra fire tredimensjonale globale havmodeller . (PDF; 5,7 MB) I: Globale biogeokjemiske sykluser. 2001, bind 15, nr. 1, s. 43-60.
  117. a b c d e D. Archer: Skjebnen til fossilt drivstoff 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 land: World Scientists 'Warning to Humanity: A Second Notice . I: BioScience . teip 67 , nr. 12 , 2017, s. 1026-1028 , doi : 10.1093 / biosci / bix125 .
  119. The Keeling Curve: Hva nå? . Scripps Institution Of Oceanography. Hentet 31. mai 2013.
  120. Hvor nær er vi Til Two Degree Limit? (PDF; 184 kB) UNEP Informasjonsmerknad, 2010
  121. a b c d Susan Solomon, Gian-Kasper Plattner, Reto Knutti , Pierre Friedlingstein: Irreversible klimaforandringer på grunn av karbondioksidutslipp . I: pnas . 106, nr. 6, 2008, s. 1704-1709. doi : 10.1073 / pnas.0812721106 .
  122. ^ A b Richard E. Zeebe: Tidsavhengig klimafølsomhet og arven fra menneskeskapte klimagassutslipp . I: pnas . 110, nr. 34, august 2013, s. 13739-13744. doi : 10.1073 / pnas.1222843110 .
  123. A. Ganopolski, R. Winkelmann, HJ Schellnhuber: Kritisk innstråling - CO2 forhold for diagnostisering tidligere og fremtidig glasial starten . I: Natur . 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 av det tjueførste århundre politikk for endring av klima og havnivå flere tusen år . (PDF) I: Nature Climate Change . 6. april 2016, s. 360–369. doi : 10.1038 / nclimate2923 .
  125. L TM Lenton, H. Held, E. Kriegler, JW Hall, W. Lucht, S. Rahmstorf, HJ Schellnhuber: Tippelementer i jordens klimasystem . I: PNAS . 105, nr. 6, februar 2008, s. 1786-1793. doi : 10.1073 / pnas.0705414105 .
  126. ^ A b Mason Inman: Carbon is forever. I: Nature Reports Climate Change. 2008, s. 156, doi: 10.1038 / klima.2008.122 .
  127. badische-zeitung.de , Brennpunkte , 18. november 2016: Avslutning på klimakonferansen: fattige land vil avvikle kull ( minnesmerke fra 20. november 2016 i Internet Archive ) (19. november 2016)
  128. ^ Første vellykkede demonstrasjon av karbondioksidluftfangstteknologi oppnådd av Columbia University Scientist and Private Company . I: Columbia University . 24. april 2007. Arkivert fra originalen 22. juni 2010. Hentet 30. august 2019.
  129. slutt komme i gang! WWF Tyskland, 12. desember 2020, åpnet 12. desember 2020 .
  130. scinexx.de , 15. desember 2016: Et nytt blikk på terrestrisk CO2 (17. desember 2016)
  131. Peter M. Cox, Richard A. Betts, Chris D. Jones, Steven A. Spall, Ian J. Totterdell: Akselerasjon av global oppvarming på grunn av karbon-syklus feedbacks i en kombinert klimamodell . I: Natur . 408, nr. 6809, juni, s. 184. doi : 10.1038 / 35041539 .
  132. Masaki Yoshida, M. Santosh: Superkontinenter, manteldynamikk og platetektonikk: Et perspektiv basert på konseptuelle vs. numeriske modeller . (PDF) I: Earth-Science Reviews . 105, nr. 1-2, mars 2011, s. 1-24. doi : 10.1016 / j.earscirev.2010.12.002 .
  133. John A. Ravn, Charles S. Cockell, Christina L. De La Rocha: Utviklingen av uorganisk karbon konsentrere mekanismer i fotosyntesen . (PDF) I: Philosophical Transactions B (The Royal Society) . 363, august 2008, s. 2641-2650. doi : 10.1098 / rstb.2008.0020363 .