Cácbon điôxít trước cách mạng công nghiệp
Giai đoạn đầu của cuộc cách mạng công nghiệp diễn ra từ cuối thế kỷ 18 sang đầu thế kỷ 19 được xem là thời kỳ con người bắt đầu tác động mạnh mẽ đến thiên nhiên do tăng sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và phá rừng. Khí CO2 được coi là một trong những chỉ thị quan trọng trong đánh giá tác động của con người.
Tuy nhiên không phải ai cũng cho rằng trước khi có cuộc cách mạnh này, con người đã tác động tăng lượng CO2 khí quyển do đất tự nhiên được chuyển thành đất nông nghiệp.
Nhóm nghiên cứu tại Viện Khí tượng tại Hamburg (CHLB Đức) sử dụng mô hình kép tuần hoàn tổng quát sinh-khí quyển-đại dương (coupled biosphere–atmosphere–ocean general-circulation model) tính toán tỷ lệ diện tích đất được che phủ của hơn một thiên niên kỷ trước đây.
Kết quả phân tich cho rằng việc chuyển đất tự nhiên thành đất nông nghiệp trong thời kỳ 800 đến 1850 giải phóng 53 giga tấn CO2 (1 giga tấn = 109 tấn) trong đó 21% tồn tại trong khí quyển còn phần lớn được các đại dương và sinh quyển hấp thụ. Tuy nhiên, tỷ lệ 21% cũng đủ làm tăng lượng khí CO2 cuối Thời kỳ Trung cổ.
Ngạc nhiên hơn, chiến tranh và dịch bệnh là nguyên nhân tăng lượng khí thải CO2. Cuộc chiến do Đế quốc Mông cổ tiến hành đã góp phần làm tăng CO2 do quá trình phân hủy vô số xác chết đã kích thích cây cối tái sinh, tăng trưởng trên các vùng đất hoang.
Kết quả phân tích được đăng trên tạp chí Global Biogeochem. Cycles, 23, GB4001, doi:10.1029/2009GB003488.
Abstract[sửa]
Transient simulations are performed over the entire last millennium with a general circulation model that couples the atmosphere, ocean, and the land surface with a closed carbon cycle. This setup applies a high-detail reconstruction of anthropogenic land cover change (ALCC) as the only forcing to the climate system with two goals: (1) to isolate the effects of ALCC on the carbon cycle and the climate independently of any other natural and anthropogenic disturbance and (2) to assess the importance of preindustrial human activities. With ALCC as only forcing, the terrestrial biosphere experiences a net loss of 96 Gt C over the last millennium, leading to an increase of atmospheric CO2 by 20 ppm. The biosphere-atmosphere coupling thereby leads to a restoration of 37% and 48% of the primary emissions over the industrial (A.D. 1850–2000) and the preindustrial period (A.D. 800–1850), respectively. Because of the stronger coupling flux over the preindustrial period, only 21% of the 53 Gt C preindustrial emissions remain airborne. Despite the low airborne fraction, atmospheric CO2 rises above natural variability by late medieval times. This suggests that human influence on CO2 began prior to industrialization. Global mean temperatures, however, are not significantly altered until the strong population growth in the industrial period. Furthermore, we investigate the effects of historic events such as epidemics and warfare on the carbon budget. We find that only long-lasting events such as the Mongol invasion lead to carbon sequestration. The reason for this limited carbon sequestration is indirect emissions from past ALCC that compensate carbon uptake in regrowing vegetation for several decades. Drops in ice core CO2 are thus unlikely to be attributable to human action. Our results indicate that climate-carbon cycle studies for present and future centuries, which usually start from an equilibrium state around 1850, start from a significantly disturbed state of the carbon cycle.
Xem tin khác
