全球變暖加速！2159年大氣中碳總量可能達到5600萬年前PETM時期的水平

一項新的研究發現，人類現在向大氣中排放二氧化碳的速度是5600萬年前古新世-始新世極熱事件(PETM)時期的9到10倍。

研究結果表明，如果碳排放量繼續上升，那麼從人類開始使用化石燃料以來到2159年，排入大氣的二氧化碳總量可能會與古新世-始新世極熱時期(PETM) 釋放的二氧化碳總量相當。

密歇根大學的古氣候研究人員菲利普·金格里奇(Philip Gingerich)說：「到了2159年，你我早已不復存在，但是那離我們也只有四代之遙而已。當你開始為你的孩子、你的孫子、你的曾孫考慮時，你就會發現這離你有多近。」

科學家經常將PETM作為比較現代氣候變化的基準。但新的研究表明，由於今天的變暖速度遠遠超過了自恐龍滅絕以來發生的任何氣候事件，因此我們與這一基準持平的速度比之前預想的更快。

猶他大學的地球物理學家加布里埃爾·鮑恩(Gabriel Bowen)沒有參與這項新研究，但他說：「如果一切照常，即使有PETM作為背景參照，現在的碳排放速度也是前所未有的。因此在理解地球如何應對這種變化方面，我們沒有很多地質例子可以參考借鑒。」

范德堡大學古生物學家拉里薩·德桑蒂斯(Larisa DeSantis)也沒有參與這項研究，她表示，類PETM時期的碳含量水平對環境的確切影響尚不清楚，但氣溫升高可能會導致許多物種滅絕，雖然也有幸運的物種能夠適應或遷移。此外，氣候系統降溫還需要數千年的時間。

德桑蒂斯說：「二氧化碳需要很長一段時間才能回到地殼，所以這不僅僅是100年後的事，更不是什麼短期內能解決的問題。如果我們不迅速採取行動，接下來的幾千年時間裡地球會變得越來越暖。」

PETM時期的氣候變化

PETM時期經歷了全球變暖，大約發生於5600萬年前，科學家尚不清楚其起因。但是在這次事件中，大量的二氧化碳釋放到地球大氣中，使全球氣溫迅速上升了5到8攝氏度。在PETM期間，全球平均氣溫最高時約23攝氏度，比今天的平均氣溫高了約7攝氏度。

科學家認為，在PETM期間以及隨之而來的溫暖期里，極地沒有冰，北極是棕櫚樹和鱷魚的棲息地。這不是有史以來地球最熱的時期，卻是自6600萬年前恐龍滅絕以來最熱的時期。

科學家無法確切算出在PETM期間到底有多少碳進入大氣，也無法確定這一事件到底持續了多久。但根據最準確的估計，在3000年至2萬年的時間裡，積累了3萬億至7萬億噸的碳。這是通過測定在這段時間內沉積的海洋沉積物的岩心得出的數據，這些岩心顯示了碳酸鹽礦物的變化。

大量的碳排入大氣以及溫度飆升大幅改變了地球的氣候，導致了大部分深海生物滅絕，而深海生物是海洋食物鏈的關鍵組成。陸地動物減少，並向北遷移到氣候較冷地區。包括靈長類在內的一些現代哺乳動物群體在PETM之後不久首次出現，但科學家不確定這是否是環境快速變化的直接結果。

過去與現在的比較

氣候科學家利用PETM作為案例進行研究，了解在當前人為因素造成的氣候變化下環境會有什麼變化，以及這些變化什麼時候可能發生。但是他們只能計算出PETM在整個事件期間(數千年)的平均碳排放量。他們不知道具體每年的排放量是多少，所以很難將它們與今天的碳排放量速度進行比較。

但是在這項新的研究中，金格里奇找到了一種方法，可以在相同的時間尺度上用數學方法比較現代碳排放和PETM時期的碳排放(時間尺度是指完成某一種物理過程所花費時間的平均度量)。結果顯示，目前的碳排放速度是PETM時期的9到10倍。

金格里奇說:「對我來說，這讓我認識到，人類排到大氣中的碳產生的後果有多迅速、多嚴重。」

金格里奇按照目前的趨勢預測未來的碳排放，他發現如果排放量繼續上升，不到五代人的時間，我們將面臨另一個類似PETM時期的全球變暖事件。PETM時期累積碳量的最低估計值是3萬億噸，而按照目前的趨勢，我們可能會在2159年達到這一數值，在2278年達到最大估計值7.126萬億噸。截至2016年，人類已經排放了大約1.5萬億噸的碳。

德桑蒂斯說:「我們可能會在未來幾百年內迅速達到相當於PETM時期的碳量水平，這一事實令人恐懼。」

德桑蒂斯認為，這些發現表明，由於今天的變暖速度要快得多，因此科學家可能無法根據PETM期間發生的事情來預測未來幾年將會發生的環境或生物變化。使預測更加困難的是，今天的氣候的起始溫度比PETM 時期要低，而且居住在地球上的物種與5600萬年前的也不盡相同。

德桑蒂斯說:「因為PETM時期的地球與現在的完全不同，所以很難比較生物效應。我們現在生活的地球，人類佔主導地位，動物群體也與那時的不同。但我們知道的是，氣候急劇變暖會對包括人類在內的大量物種帶來大量負面影響。」

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