Grönland Ice Core vid American Museum of Natural History, New York (Bild beskuren)
källbilden Eden, Janine & Jim | CC BY 2.0
Ju längre bakåt du kan se,
ju längre framåt är det troligt att se.
~ Winston Churchill
Homo sapiens dök upp i vår nuvarande form för cirka 200,000 12,000 år sedan. Den mänskliga civilisationen uppstod för cirka XNUMX XNUMX år sedan. Studien av det förflutna CO2 nivåer och klimat hjälper oss att undersöka förhållandena under vilka mänskliga samhällen utvecklades. Denna "paleoklimat" -information erbjuder viktiga lärdomar för att förstå hållbarhet och de olika klimatförhållanden som mänskliga samhällen är kända för att vara lämpliga för.
För att förstå tidigare klimat ger iskärnor en högupplöst rekord av viktiga klimatvariabler som spänner över den period då homo sapiens uppträdde och den mänskliga civilisationen utvecklades. Bortsett från högprecisionen CO2 mätningar som Charles David Keeling startade på Sydpolen i 1957 och Mauna Loa Observatorium i 1958, iskärnor är den bästa källan till atmosfäriska CO2 data för de föregående 1 miljoner åren.
Forskare har borrat isark och analyserat iskärnorna sedan 1950-talet, särskilt i Antarktis och Grönland. Områden med ackumulerande snö förvandlas till is med luftbubblor som bevarar prover av atmosfären från världsatmosfärer från det förflutna. Forskare kan analysera kärnorna för att lära sig om tidigare förändringar i koncentrationen av atmosfäriska gaser och glacial-interglaciala cykler under de senaste miljon åren.
Här använder CO2 data och diagram för att utforska förändringar i det förflutna, från tusen till en miljon år före nutid.
Iskärnan Forskning
NOAA NCEI Iskärnan uppgifter
NOAA NCEI NOAA paleoclimatology iskärndatasätt
NSIDC Antarktis glaciologiska Data Center
EGU 2013 Att hitta en 1.5 miljoner år rekord av jordens klimat
Artiklar
NASA 2005 Paleoklimatologi: iskärnan Record
Sks Vi har gått igenom klimatförändringar innan
1 KYR
-
1,000 Years CO2 Data (papper: 1989-1997)
Tre iskärnor borrade at Law Dome, East Antarktis från 1987 till 1993 resulterade i atmosfärisk CO2 poster från 1006 AD till 1978 AD
Registren sträcker sig in de senaste decennierna som instrument mätningar av atmosfäriska CO2 nivåer uppstod. Detta möjliggjordes på grund av den höga hastigheten på snöansamling på Law Dome borrplatser. Forskare rapporterade att luften innesluten i de tre iskärnorna har oöverträffad åldersupplösning.
Osäkerheten i uppgifterna är 1.2 delar per miljon (ppm). Förindustriell CO2 nivåerna sträcker sig från 275 till 284 ppm. Lägre nivåer inträffade mellan 1550 och 1800 e.Kr. Dessa iskärnor visar stor tillväxt i atmosfärisk CO2 nivåerna i industriperioden utom 1935-1945 AD när nivåerna stabiliserats eller minskat något.
Källa Diagram Etheridge et al., (via CDIAC)
Länk
CDIAC Historisk CO2 poster från Law Dome iskärnor
CDIAC Data | Etheridget et al., (1998)
CDIAC Grafiken
NOAA-NCDC Composite Data | 0 - 800 KYR [Excel]
Hänvisning
DM Etheridge, LP Steele, RL Langenfelds, RJ Francey, J.-M. Barnola och VI Morgan. 1998. Historisk CO2 poster från lagen Dome DE08, DE08-2 och DSS iskärnor. I trender: en sammanställning av data för global förändring. Koldioxid Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, US Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., USA
400 KYR
-
400,000 Years CO2 Data (papper: 1999 till 2005)
atmosfärisk CO2 Historia | 400,000 XNUMX år före nuvarande
Källan Grafisk Sks CC BY SA 3.0 [Stor JPEG]
Alternate Grafisk CDIAC | CO2 Spela från Vostok Ice Core (2.3 KYR - 417 KYR BP)
Data
CDIAC Vostok | 2.3 KYR - 417 KYR
NOAA-NCDC Composite Data | 0 - 800 KYR [Excel]
0 - 22 KYR | Dome C, Antarktis
Vetenskap 2001 Monnin et al. | Atmosfärisk CO2 koncentrationer över den sista glaciala avslutningen [abstrakt]
22 - 393 KYR | Vostok, Antarktis
J. Geophysical Res. 2001 Pépin et al. | Halvsfäriska klimatstyrkor härledda från Vostok-kärnor & LLN-2D [.pdf]
Natur 1999 Petit et al. | Klimat och atmosfäriska historia, 420,000 år från Vostok iskärnan [abstrakt]
Natur 2005 Raynaud et al., | Palaeoclimatology: Rekordet för marin isotop skede 11 [abstrakt]
393 - 416 KYR | Dome C, Antarktis
Vetenskap 2005 Siegenthaler et al. | Stabil cykel- och klimatförhållande i sen pleistocen [.pdf]
Källan Grafisk Klimat Central [2015 artikeln] [nedladdnings]
Referensprojekt
Monnin, E., Indermühle, A., Dällenbach, A., Flückiger, J., Stauffer, B., Stocker, TF,. . . Barnola, J.-M. (2001). Atmosfärisk CO2 koncentrationer över den sista glaciala avslutningen. Science, 291 (5501), 112-114. doi: 10.1126 / science.291.5501.112
Pépin, L., Raynaud, D., Barnola, JM, & Loutre, MF (2001). Halvsfäriska roller för klimatförstärkning under glacial-interglaciala övergångar som härleds från Vostok-rekord- och LLN-2D-modellexperiment. Journal of Geophysical Research, 106 (D23), 31885–31892. doi: 10.1029 / 2001JD900117
Petit, JR, Jouzel, J., Raynaud, D., Barkov, NI, Barnola, JM, Basile, I.,. . . Stievenard, M. (1999). Klimat och atmosfäriska historia de senaste 420,000 år från Vostok iskärnan, Antarktis. Natur, 399 (6735), 429-436. doi: 10.1038 / 20859
Raynaud, D., Barnola, J.-M., Souchez, R., Lorrain, R., Petit, J.-R., Duval, P., & Lipenkov, VY (2005). Palaeoklimatologi: Rekordet för marint isotopsteg 11. Natur, 436 (7047), 39-40. doi: 10.1038 / 43639b
Siegenthaler, U., Stocker, TF, Monnin, E., Lüthi, D., Schwander, J., Stauffer, B.,. . . Jouzel, J. (2005). Stabil kolcykeln klimat relation under den sena pleistocenen. Science, 310 (5752), 1313-1317. doi: 10.1126 / science.1120130
650 KYR
-
650,000 Years CO2 Data (papper: 2005)
Källan Grafisk IPCC AR4 2007 [Hi-Rez Image]
Data
NOAA-NCDC Composite Data | 0 - 800 KYR [Excel]
416 - 664 KYR | Dome C, Antarktis
Vetenskap 2005 Siegenthaler et al. | Stabil cykel- och klimatförhållande i sen pleistocen [.pdf]
Hänvisning
Siegenthaler, U., Stocker, TF, Monnin, E., Lüthi, D., Schwander, J., Stauffer, B.,. . . Jouzel, J. (2005). Stabil kolcykeln klimat relation under den sena pleistocenen. Science, 310 (5752), 1313-1317. doi: 10.1126 / science.1120130
800 KYR
-
800,000 Years CO2 Data (papper: 2008)
2008, Dieter Lüthi och andra forskare pubished ett papper i Natur som förlängde iskärnan register över atmosfär CO2 koncentrationer från 650,000 800,000 år före nu till 200 XNUMX år före nuvarande. För att göra detta analyserade de de lägsta XNUMX meter av iskärnan som borrades vid EPICA Dome C i Antarktis. Arbetet tillförde två glacialcykler till CO2 spela in. Forskare fann att atmosfäriska koncentrationer korrelerade starkt med Antarktis temperatur under de åtta glacialcyklerna i 800,000 172 års iskärnrekord. De rapporterar en avläsning på XNUMX delar per miljon (ppm) CO2 som den lägsta CO2 koncentration som någonsin registrerats i en iskärna - ungefär 10 ppm lägre än föregående lägsta avläsning.
Källan Grafisk Lüthi m.fl., 2008
vänster
Natur-2008 Lüthi m.fl. | Högupplöst CO2 post 650-800 KYR [Abstrakt]
Natur-2008 Lüthi m.fl. | Högupplöst CO2 post 650-800 KYR [Öppna PDF]
NOAA-NCDC Lüthi et al | Hög upplösning CO2 post 650-800 KYR [Data: Excel *]
NOAA-NCDC Lüthi et al | Hög upplösning CO2 post 650-800 KYR [Data: Text *]
CDIAC 800 KYr iskärnor av atmosfäriska CO2
* Uppgifterna inkluderar en sammansatt för atmosfärisk CO2 data som sträcker sig över 800,000 år.
Hänvisning
Luthi, D., Le Floch, M., Bereiter, B., Blunier, T., Barnola, J.-M., Siegenthaler, U.,. . . Stocker, TF (2008). Högupplöst koldioxidkoncentrationen rekord 650,000-800,000 år före nutid. Natur, 453 (7193), 379-382. doi: 10.1038 / nature06949
Relaterad
Klimat of the Past-2007 Kronologi för EPICA Dome C iskärnan [PDF]
1 Min
-
1 miljoner år CO2 Data (2015 Paper)
År 2015 utökade John Higgins från Prince University och kollegor iskärnan till cirka 1 miljon år (990,000 6887) med iskärnor från grunt blå is som kan "innehålla den äldsta lättåtkomliga isen på planeten" (s. 800). Mellan 1 KYr och XNUMX MYr före nuvarande fann forskare att koncentrationen av CO2 i atmosfären varierade mellan 221 och 277 delar per miljon. De är jämförbara med cykler mellan 450 och 800 KYr sedan, även om de var något högre. Studien visar också att kopplingen av Antarktis temperatur och atmosfärisk CO2 utvidgas i mitten av pleistocen som slutade nästan en miljon år sedan.
vänster
Princeton | Higgins Lab Atmosfär SAMMANSÄTTNING 1 miljoner år sedan [2015 PNAS papper]
Researchgate Atmosfärens sammansättning 1 miljoner år sedan
PNAS Atmosfärens sammansättning 1 miljoner år sedan [abstrakt]
Media
Phys.org 2015 Iskärnor lagrar atmosfär bubblor från 1 M år sedan
Hänvisning
Higgins, JA, Kurbatov, AV, Spaulding, NE, Brook, E., Introne, DS, Chimiak, LM,. . . Bender, ML (2015). Atmosfärens sammansättning 1 miljoner år sedan från blå is i Allan Hills, Antarktis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112 (22), 6887-6891. doi: 10.1073 / pnas.1420232112
2 Min
-
2 miljoner år CO2 Data (2019 Abstract)
Under de senaste åtta hundra tusen åren oscillerade glacial-interglacial cykler med en period av hundra tusen år ('100k world'1). Uppgifter om iskärnor och havsediment har visat att atmosfärisk koldioxid, antarktisk temperatur, djup havstemperatur och global isvolym korrelerade starkt med varandra i 100k-världen2,3,4,5,6. Mellan ungefär 2.8 och 1.2 miljoner år sedan var glacykler mindre i storlek och kortare ('40k world'7). Proxydata från djuphavsediment antyder att variationen i koldioxid i atmosfären i 40k-världen också var lägre än i 100k-världen8,9,10, men vi har inga direkta observationer av atmosfäriska växthusgaser från denna period. Här rapporterar vi återhämtningen av stratigrafiskt diskontinuerlig is som är mer än två miljoner år gammal från Allan Hills Blue Ice Area, East Antarctica. Koncentrationer av koldioxid och metan i iskärnprov äldre än två miljoner år har förändrats genom andning, men vissa yngre prover är orörda. De återvunna iskärnorna utsträcker direkta observationer av atmosfärisk koldioxid, metan och Antarktis temperatur (baserat på deuterium / väteisotopförhållandet Dice, en proxy för regional temperatur) till 40k-världen. Alla klimategenskaper för åtta hundra tusen år sedan faller inom ramen för observationer från kontinuerliga djupa Antarktiska iskärnor som kännetecknar 100k-världen. De lägsta uppmätta koldioxid- och metankoncentrationerna och antarktisens temperatur i 40k-världen ligger dock långt över glaciala värden från de senaste åtta hundra tusen år. Våra resultat bekräftar att amplituderna av glaciala interglaciala variationer i atmosfäriska växthusgaser och Antarktisklimatet minskade i 40k-världen, och att övergången från 40k till 100k-världen åtföljdes av en minskning av minsta koldioxidkoncentration under glaciala maxima.
vänster
Natur | Abstrakt: Två miljoner år gamla ögonblicksbilder av atmosfäriska gaser från Antarktisisen
Media
Science Daily 2019 Två miljoner år gammal is ger en bild av jordens historia om växthusgaser
Hänvisning
Yan, Y., Bender, ML, Brook, EJ et al. Två miljoner år gamla ögonblicksbilder av atmosfäriska gaser från Antarktisisen. Nature 574, 663 – 666 (2019) doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1692-3
***
-
*** Släkt
CO2.Earth Årlig CO2 Data | 1958 att presentera