Bilim topluluğu, hükümetler, insani yardım kuruluşları ve hatta askeri planlamacılar arasında, iklim değişikliği günümüzde insanlığın karşı karşıya olduğu en büyük tehdit olarak kabul edilmektedir. Kıtlık, hastalık, sel, yer değiştirme, aşırı hava ve bunun sonucunda ortaya çıkan kaosdaki artışlar arasında, gezegenimizin daha sıcak olmasına neden olduğumuz yolun korkunç sonuçları olduğu açıktır.
Ancak, şu anda yapılan zararın kitlesel yokoluşlara yol açan kaçak bir etkiye yol açabileceği birkaç senaryo var. Bu olasılık, MIT profesörü Daniel Rothman tarafından NASA ve Ulusal Bilim Vakfı'nın (NSF) desteğiyle yapılan yakın tarihli bir çalışmada gösterilmiştir. Rothman'a göre, Dünya'nın okyanuslarında kaçak bir etkiye yol açabilecek bir “karbon eşiğini” ihlal etme tehlikesiyle karşı karşıyayız.
Bir jeofizik profesörü ve MIT’in Dünya, Atmosferik ve Gezegen Bilimleri Bölümü’ndeki Lorenz Merkezi’nin eş direktörü Rothman, son birkaç yıldır bizi karşı karşıya olduğumuz kritik eşik konusunda uyardı. 2017 yılında, Bilim İlerlemeleri Bu, Dünya okyanuslarının 2100 yılına kadar kitlesel bir yok oluşu tetikleyecek kadar karbondioksiti nasıl tutabileceği konusunda uyardı.
O zamandan beri Rothman, karbon döngüsünün kritik bir eşiği geçtikten sonra nasıl tepki vereceğini inceleyerek bu tahmini geliştirdi. Yeni makalesinde, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler KitabıRothman, Dünya'nın üst okyanusundaki karbon döngüsünü ve bu eşik aşıldığında nasıl davranabileceğini temsil etmek için geliştirdiği basit bir matematiksel model kullandı.
Bu döngü, karbonun Dünya atmosferine salınması (büyük ölçüde volkanik aktivite yoluyla) ve Dünya'nın mantosunda karbonat mineralleri şeklinde depolanmasından oluşur. Okyanuslarımız ayrıca atmosferdeki karbonu havadan uzaklaştırıp karbonik aside dönüştüren bir “karbon lavabo” görevi görür. Bu döngü gezegenin sıcaklıklarını ve okyanusun asitlik seviyelerini zaman içinde sabit tutmuştur.
Atmosferdeki karbondioksit deniz suyunda çözündüğünde, okyanusun karbonat iyonu konsantrasyonlarını azaltma etkisi de vardır. Belli bir eşiğin altına düştüklerinde, kalsiyum karbonattan yapılmış kabuklar çözünmeye başlar ve korunmak için onlara bağımlı olan organizmalar hayatta kalmak için daha zor olur.
Bu iki nedenden dolayı zararlıdır. Bir yandan, deniz yaşam döngüsünün önemli bir kısmının ölmeye başlayacağı anlamına gelir. Öte yandan, kabuklar üst okyanustan karbondioksitin çıkarılmasında önemli bir rol oynar. Bu, okyanus zemine batmalarına yardımcı olmak için kabuklarına güvenen organizmaların bir sonucu olarak ortaya çıkar ve yanlarında zararlı organik karbon taşır.
Bu nedenle, atmosferik karbondioksitteki artışlar (ve sonuçta okyanus asitlenmesi) daha az kireçlenen organizma ve daha az karbondioksitin uzaklaştırılması anlamına gelir. Rothman'ın MIT News ile yaptığı son röportajda açıkladığı gibi:
“Olumlu bir geri bildirim. Daha fazla karbondioksit daha fazla karbondioksite yol açar. Matematiksel bakış açısından soru, sistemi kararsız hale getirmek için yeterli bir geri bildirim mi? ”
Bu süreç, Dünya tarihi boyunca birçok kez olmuştur. Rothman'ın çalışmasında belirttiği gibi, tortul katmanların çalışmasından elde edilen kanıtlar, okyanusların karbon depolarının son 540 milyon yılda onlarca kez hızlı bir şekilde değiştiğini (ve sonra iyileştiğini) göstermektedir. Bunlardan en dramatik olanı, Dünya tarihinin beş büyük kitlesel yokoluşunun dördüyle aynı zamanda gerçekleşti.
Bu vakaların her birinde Rothman, karbondioksitteki (kademeli veya ani) artışların sonunda bir eşiği aştığı ve kimyasal geri bildirimleri içeren kaçak bir kaskat etkisi ile sonuçlandığı sonucuna varır. Bu, aşırı okyanus asitleşmesine ve orijinal tetikleyicinin etkilerinin çoğalmasına yol açtı.
Dahası, Rothman’ın modelindeki aksaklıkların yaklaşık yarısı için, karbonun harekete geçme hızı esasen harekete geçtikten sonra aynı idi. Geçmişteki tetikleyicilerin büyük olasılıkla artan volkanik aktivite veya diğer doğal olaylar nedeniyle olmasına rağmen, bunlar on binlerce yıl boyunca meydana geldi. Bugün insanlık CO pompalıyor2 jeolojik kayıtlarda daha önce hiç duyulmamış bir oranda atmosfere.
Bu, Rothman’ın çalışmasının temel bulgularından biriydi.2 piyasaya sürüldüğünde sistemin vurulmasında önemli bir rol oynamaktadır. Karbon döngüsünde mütevazı bozulmalar zamanla dengelenir ve genel okyanus stabilitesini etkilemezken, CO'nun hızlı bir girişi2 sorunu büyüten bir dizi olumlu geri bildirime yol açacaktır.
Bugün, Rothman “uyarmanın uç noktasında” olduğumuzu iddia ediyor ve eğer ortaya çıkarsa, ortaya çıkan geri bildirim ve etkilerin geçmiş küresel felaketlere benzemesi muhtemeldir. “Eşiği aştığımızda, oraya nasıl ulaştığımız önemli olmayabilir” dedi. "Üstesinden geldiğinizde, Dünya'nın nasıl çalıştığıyla ilgileniyorsunuz ve kendi yolculuğuna çıkıyor."
Artı tarafta, çalışması ayrıca Dünya'nın okyanuslarının (mevcut asitlenme seviyelerine dayanarak) sonunda, ancak on binlerce yıl sonra dengeye döneceğini gösterdi. Bu örüntü jeolojik kayıtla tutarlıdır, özellikle de sürekli büyük volkanizma ile ilgili olduğuna inanılan en az üç kitlesel yok oluşla.
Başka bir deyişle, antropojenik karbon emisyonları eşiği aşarsa ve bunun ötesinde devam ederse, sonuçlar önceki kitlesel yokoluşlar kadar şiddetli olabilir. Rothman, “Bugün olanlara göre işlerin nasıl sonuçlanacağını bilmek zor” dedi. “Ama muhtemelen kritik bir eşiğe yaklaşıyoruz. Herhangi bir artış yaklaşık 10.000 yıl sonra maksimuma ulaşacaktır. Umarım bu bize bir çözüm bulmamız için zaman verir. ”
Bilim topluluğu zaten antropojenik CO'nun2 emisyonların Dünya'nın çevresi üzerinde etkisi vardır - binlerce yıldır hissedilebilecek bir etki. Bununla birlikte, bu çalışma bu sonuçların daha önce beklenenden çok daha dramatik olabileceğini ve belirli bir noktadan sonra geri döndürülemez olabileceğini düşündürmektedir. Başka bir şey yoksa, Rothman’ın çalışması, hala zaman varken, şu anda uygulanacak çözümlere olan ihtiyacı vurgulamaktadır.
