根据几大排放事件铀同位素做的缺氧坐标图 , 其中A横坐标为碳排放速率 , B横坐标为温度上升速率 , 纵坐标都为海洋缺氧面积 , 可以看到除了因为碳海量排放而一枝独秀的二叠纪末(PTB) , 其他的缺氧面积都不如KGB , 不过二叠纪末也符合其他几次的相关关联曲线 , 同等排放下也是不如KGB的 。 图片来源:Chen et al. 2022 PNAS
地球的气候可以笼统地分为两大类型 , 即冰室气候和温室气候 。 两者的区别就在于两极是否有冰盖 , 而前文说过 , KGB发生时 , 地球正处于显生宙以来最长的冰室气候 , 极地的冰盖又厚又大 。 其他的事件却都是处在温室气候的大环境下 , 所以数据表明的其实是冰室气候下的碳排放比温室气候下的碳排放可能更要命 。
地球本身是具备自我调节功能的 , 就像有机体一样 。 一旦碳排放过多 , 温度上升的同时降雨也会跟着增多 , 从而造成化学风化进一步加强 , 使得碳被更多的封进岩石中从而减缓温度上升 。 反之温度下降会减少降雨 , 让风化减弱从而减缓温度下降 。 这个系统从原理上是没问题的 。
但是问题就在于 , 一旦排放过快 , 有无冰盖在短期内的影响是截然不同的:有冰盖的情况下会存在大量的冻土层 , 这些冻土的融化会进一步加剧碳排放;而冰盖的反照率也较高 , 冰盖快速消融的后果就是反射回太空的太阳光大大减少 , 这意味着保留在地球上的热量大大增加 。
这两点就让冰室期的碳排放有着火上浇油的效果 。 而且冰川的消融还让原本被覆盖的岩石有机会被风化溶解从而流入海洋 , 其中的营养物质又造成了海洋中的赤潮——与赤潮随之而来的就是水体缺氧和毒素富集 , 导致其它生物大量死亡 。
“冰室气候”中冰川的正反馈过程增强气候敏感性 , 也导致CO2增加引起的温度变化更大 。 图片来源:environmental science for a changing world 2nd edition
昔虫已逝 , 警钟长鸣不幸的是 , 我们现在正处于冰室气候中 。 工业革命以来 , 我们向大气中排放的二氧化碳逐年增加——其中很大一部分二氧化碳都来自石炭纪被埋藏于地下的有机碳所形成的各种化石燃料 。
我们目前面临困境是 , 两极冰川已经开始大面积崩塌 , 而地球上的冻土也正处于崩溃边缘 , 各地频发的森林大火以及层出不穷的极端天气也已经向我们敲响了警钟 。
我们虽然已经认识到情况的紧迫 , 但各自为政的全球政府步调并不一致 , 而且现代社会的发展也正是建立在化石燃料的基础之上的 。 那么如何平衡发展与环境 , 如何达成全球的一致行动 , 这些问题在日益紧迫的气候变化下对所有人都是巨大的挑战 。
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