尽管越来越多的证据表明，我们现在生活在前所未有的大气温室气体水平之下，但由于缺乏全面的历史知识，我们无法将当今的二氧化碳排放置于具体的长期背景下。那么，如果我们能够利用地球自身的记录来填补这些重要的空白呢？
这是俄勒冈州立大学（OSU）和圣安德鲁斯大学的科学家们在一项新研究中采用的大胆方法，他们与美国国家科学基金会合作，已经解开了大气二氧化碳的5万年时间表 —— 这要归功于南极冰层中被困在地球表面以下几英里处的微小气泡。
俄勒冈州立大学助理教授、该研究的主要作者凯瑟琳·温特（Kathleen Wendt）说：“研究过去告诉我们，今天是如何不同的。今天二氧化碳的变化速度确实是前所未有的。”
利用南极西部冰原（WAIS）分裂冰芯的冷冻样本，研究小组对冰块中保存气体的小口袋进行了化学分析，以获得多年来大气二氧化碳变化的清晰图像。冰芯是通过钻探两英里（3.2公里）深提取的。
研究人员发现，确实有一段时间大气中的二氧化碳含量远远超出了“正常”范围，但与我们现在面临的人为温室气体排放相比，这些水平显得微不足道。
研究小组发现，在5万多年的时间里，大气中二氧化碳的自然涨落确实在55年的时间里增加了百万分之14，大约每7000年增加一次。而现在，二氧化碳水平每5到6年就会上升同样的幅度。
从本质上讲，二氧化碳水平现在的增长速度是过去5万年中任何时候的10倍。
温特说：“我们的研究确定了过去观测到的最快的二氧化碳自然上升速度，而今天主要由人类排放驱动的二氧化碳自然上升速度是现在的10倍。”
研究小组的分析，为地球历史上大气中二氧化碳的波动描绘了一幅清晰、长期的图景，它还揭示了北大西洋寒冷期（或海因里希事件）的峰值，这与突然而重大的气候变化有关。
“这些海因里希事件真的很了不起，”俄勒冈州立大学副教授、该研究的合著者克里斯托·比泽特（Christo Buizert）说。“我们认为它们是由北美冰盖的急剧崩塌引起的。这引发了一系列连锁反应，包括热带季风、南半球西风和海洋中大量二氧化碳的变化。”
现有的气候数据预测，随着地球变暖，这些西风可能会变得更强、更频繁，如果是这样的话，将降低至关重要的南大洋吸收和控制人类产生的二氧化碳的能力。可以肯定地说，随着地球继续变暖，这不是科学家希望看到的那种正反馈循环。
“我们依靠南大洋吸收我们排放的部分二氧化碳，但迅速增加的南风削弱了它的能力，”温特补充说，他相信历史知识最终将使我们更好地了解地球的过程，并提高我们更好地进行针对性干预的能力。
研究人员总结说：“这项研究解决了大气二氧化碳上升的速度和幅度，为气候突变期间的碳循环变化率提供了关键的限制，并提醒人们注意，随着西南西风带持续向极地增强，现代南大洋的碳汇有可能减弱。”
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。
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