What Earth was like last time CO2 levels were as high as today

気候101 は、地球の温暖化気候に関する刺激的で顕著な質問に答える Mashable シリーズです。

前回 CO2 レベルが今日と同じくらい高かったとき、海水は土地を水没させたヒューストン、マイアミ、ニューヨーク市のような大都市が現在存在する場所。

鮮新世または鮮新世中期と呼ばれる時代です。約300万年前、海面があったとき約30フィート高い（しかしおそらくそれ以上の） そして森林に覆われた北極の高地に住む巨大なラクダ。鮮新世はかなり温暖な世界で、産業革命以前の 1800 年代後半の気温よりも華氏 5 度 (摂氏約 3 度) 程度高かったと考えられます。現在は大部分が氷に覆われている北極の大部分が溶けていた。気温の主要な要因である熱を閉じ込める二酸化炭素レベルは、400ppm（ppm）付近で推移していた。現在、これらのレベルは似ていますが、容赦なく上昇する、 で420ppm以上。

人類は現在、地球温暖化に向けて順調に進んでいます今世紀末までに鮮新世のような気温になる — 国家がそうでない限り二酸化炭素排出量を野心的に削減する今後数十年で。もちろん、海面がすぐに数十フィートも上昇するわけではありません。数マイルの厚さの氷床が溶けるには、数世紀から数千年かかります。しかし重要なことに、人類はすでに鮮新世の気候、または少なくとも現在よりかなり温暖な気候に比較的早く戻るための準備を整えつつあるのです。それは急速に起こっています。 CO2の場合当然大気の増加、古代の空気のポケット氷の中に保存されたこの CO2 の増加は数千年かけて徐々に起こることを示しています。しかし今日では、二酸化炭素レベルが急上昇している人間が長い間埋蔵されていた化石燃料を燃やすのと同じように。

過去の気候を研究しているウェストバージニア大学の地質学者キャスリーン・ベニソン氏は、「大気中の二酸化炭素は、私が生きている間に100ppm増加した」と語った。 「これは地質学的に信じられないほど速いです。」

ブリストル大学の気候科学者ダン・ラント氏は、「まったく奇妙なことが起こっていることに気づくのに科学者である必要はない。その奇妙なのは人間だ」と述べた。鮮新世を研究した。

2023 年 4 月 18 日更新:この記事が最初に公開されたのは 2021 年で、大気中の CO2 レベルは上昇し続けています。科学者CO2が423ppmを超えるという初めての測定値を記録した全体として、2022 年の CO2 濃度は平均して 417.2 ppm となり、これは「産業革命前のレベルを 50% 以上上回っている」によると米国海洋大気局 (NOAA)。

問題のある鮮新世

確かに、海面が地球の温暖化に追いつくには長い時間がかかります。しかし、地球は他のさまざまな方法で、1800 年代後半以来の約 2 華氏 (1.1 度) の温暖化にすでに反応しています。アメリカで山火事が急増中、南極の主要な氷床が不安定化している、熱波は破格の記録、嵐が激化している、そしてその先へ。

温暖化が進むと、熱の増加によるこれらの影響はさらに悪化します。状況はさらに悪化します。しかし、それは鮮新世を悪化させるでしょうか？それは気候方程式の最も気まぐれで予測不可能な要素：人間。

「CO2レベルは上昇するだろう」とラント氏は語った。 「気温の点では鮮新世に達する可能性があります。しかし、それは私たちが（温室効果ガスを）どれだけ早く排出するかによって決まります。」

今日地球上で起こっている人間主導の変化の中には、何世紀も何千年も元に戻らないものもあります。それは主に文明のせいです膨大な量の炭素を堆積し続けているたとえ大気中への炭素の添加を即座に止めたとしても、熱を閉じ込めるこれらすべてのガスが魔法のように空気中から消えるわけではありません。むしろ、徐々に海面が上昇し、海洋の酸性化— 少なくとも何世紀にもわたって。すでに海面は上昇しており、約8〜9インチ高くなりました1800 年代後半以来、国連の気候変動に関する政府間パネルの控えめな推定では、海面は上昇するとされています。さらに1〜2フィート世紀末までに。しかし、これは 2 ～ 3 フィート、または南極の巨大さによってはさらに大きくなる可能性があります。溶けるスウェイツ氷河（イギリスの大きさです）今世紀中に海に排出される。

マサチューセッツ大学アマースト校の地質学者で、鮮新世以降北極がどのように変化したかを研究しているジュリー・ブリガム・グレット氏は、「海面上昇と海洋酸性化は人間の時間スケールでは永久的なものである」と語る。

確かに、鮮新世は私たちがどこに向かっているのかについてすべての答えを与えることはできません。たとえば、この遠い期間に海面がどれほど速く上昇したのかはわかりません。しかし、鮮新世は、地球の一部がわずか数度の温暖化にいかに敏感であるかを示しています。例えば、テキサス州の2.5倍の大きさがあるグリーンランドの広大な氷床の多くは、温暖な鮮新世の間に溶けた。そして古代の昔の浜辺の痕跡、鮮新世のもので、過去の海岸線がどこにあったかを示しています。今日よりも 30 フィートほど高い球場の高さは不気味です。

マサチューセッツ大学アマースト校の気候学教授で、気候温暖化に対する氷床の反応を研究しているロブ・デコント氏は、「つまり、氷床は適度な温暖化に非常に敏感であるということだ」と述べた。

これは、海岸線に人口が集中している人類の文明にとっては良い前兆ではありません。 「文明はそこにインフラの多くを構築してきた」とデコント氏は語った。 「私たちは海岸に引き寄せられた種です。」

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鮮新世の暖かさ

地球の CO2 レベルは、いつも自然に揺れていた。人類は鮮新世には存在しませんでした（そして何百万年も存在しなかったでしょう）。ただし、私たちの毛深い霊長類の祖先はすでにアフリカ中を歩き回っている当時。

それでは、燃料を大量に消費する自動車や石炭火力発電所の世界がなければ、鮮新世の CO2 レベルが高い (400 ppm) ことはどのように説明されるのでしょうか?答えは深い時間の中にあります。

鮮新世のずっと前、恐竜の時代（6,500万年前に終わった）にはCO2レベルが極度に上昇していた。2,000～4,000ppm。絶え間なく続く極端な火山活動、加熱された地球、恐竜が蒸し暑い南極を歩き回れるようにした。しかし、何百万年にもわたって、地球の自然のプロセス（特にゆっくりとした、研削的だが強力なプロセス）は、岩石が大気からCO2を吸収する過程、「岩石サーモスタット」と呼ばれる）は、鮮新世の間にCO2レベルを約400ppmまで徐々に下げました。 (あるので私たちはこれを知っています間接的ではありますが信頼性のある、数百万年前の地球の CO2 レベルを測定する方法には、はるか昔に死んだプランクトンの化学組成や、古代の植物の呼吸細胞 (気孔) に保存されている証拠が含まれます)。

鮮新世の後、地球は大気から CO2 を取り出し続け、最終的に CO2 レベルは鮮新世と鮮新世の間に落ち着きました。約200～280ppmより最近の氷河期には、マンモス、マストドン、巨大なナマケモノが涼しい地球を支配し、最終的に人類が出現しました。しかし、人類は化石燃料を急速に掘り起こして燃やすことで、現在では即座にCO2を鮮新世のレベルに戻しました。

「我々は、過去300万年間に『岩石サーモスタット』が行ってきたすべてを150年で完全に逆転させた」とブリガム・グレット氏は説明した。 「温暖な北極から氷床のある寒い北極への移行には100万年かかりました。私たちはそこから150年も経たないうちに抜け出そうとしています。」

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実際、北極はわずか過去 40 年間で劇的に変化しました。北極の海氷が急速に減少中。グリーンランドの融解は、チャートから外れた。

幸いなことに、人類は今世紀、地球の気温を安定させる能力をまだ持っています。壊滅的な影響を避けるより極端な嵐、サンゴの破壊、厳しい暑さなど。しかし、現時点では、私たちは 300 万年前の気候への軌道上にいます。 (そして、いくつかの点、特に大気中の CO2 については、私たちはすでにそこに到達しています。)

「私たちは鮮新世へ向かっているところです」とブリガム・グレット氏は語った。

この記事はもともと 2021 年 4 月に公開され、地球の大気中の CO2 の急激な増加に関する詳細情報を追加して更新されました。