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地球では、過去数百万年の間に、大気中の二酸化炭素濃度が高く、高温の期間がいくつかありました。 これらの期間中に化石燃料の燃焼や人間が生み出した他の発生源からの二酸化炭素放出がなかったことを考えると、これらの期間の原因を説明できますか？
化石燃料や植生を燃やすことは、二酸化炭素を大気中に放出するXNUMXつの方法です。これは、私たちが非常に得意なことです。 人間が生み出している 約40億トンの二酸化炭素 毎年、ほとんどが化石燃料を燃やすことによって。
二酸化炭素は空中に留まる 数世紀から数千年の間 そしてそれは時間とともに蓄積します。 燃料として石炭や石油を体系的に使い始めてから約300年前に、空気中の二酸化炭素量はほぼ半分になりました。
NOAA
私たちが追加する排出量とは別に、大気中の二酸化炭素濃度は自然の一部として上下します 炭素循環、大気、海洋、生物圏（地球上の生物）間の交換、そして最終的には地質学的プロセスによって駆動されます。
二酸化炭素の自然な変化
毎年、春と夏に植物が成長し、秋と冬に枯れるにつれて、二酸化炭素濃度は少しずつ増減します。 このタイミング 季節の増減 地球上のほとんどの地表面がそこにあるので、北半球の季節に結びついています。
海洋も炭素循環に積極的な役割を果たしており、数ヶ月にわたる変動の原因となり、何世紀にもわたってシフトを遅らせます。 海水は交換で直接二酸化炭素を吸収します 空気と海水の間。 小さな海洋植物は二酸化炭素を光合成に使用し、多くの微視的な海洋生物は炭素化合物を使用して殻を作ります。 これらの海洋微生物が死んで海底に沈むとき、それらは一緒に炭素を取ります。
集合的に、生物圏（陸と土壌の生態系）と海は、 人間が排出する二酸化炭素の半分、これは気候変動の速度を遅くします。 しかし、気候が変化し続け、海洋がさらに温暖化するにつれて、生物圏と海洋がこのような大量の排出を吸収し続けるかどうかは明らかではありません。 水が温まると二酸化炭素を吸収できなくなり、気候が変化すると多くの生態系にストレスがかかり、二酸化炭素を光合成できなくなります。
地球の深い気候の歴史
数十万から数百万年の時間スケールで、空気中の二酸化炭素濃度は非常に変動しているため、地球の気候も変動しています。
この 長期炭素循環 これには、地表自体の形成と崩壊が含まれます。これは、構造プレートの活動、山脈の形成と風化、火山活動の長期化、活発な海中断層での新しい海底の出現です。
地球の地殻に保存されている炭素のほとんどは、数百万年前に海底に沈んだ海洋生物の炭素ベースの殻から生成された石灰岩の形をしています。
火山が噴火すると二酸化炭素が空気に加えられ、岩や山脈が風化して摩耗すると空気から取り出されます。 これらのプロセスは、通常、大気から二酸化炭素を追加または差し引くのに数百万年かかります。
今日では、火山は空気に二酸化炭素を少ししか追加しません 人間の活動が現在貢献しているものの1％。 しかし、過去には火山活動がはるかに大きく、大量の二酸化炭素が大気中に放出されてきた時期がありました。
その一例は、約250億XNUMX万年前のことで、火山活動が長引くと大気中の二酸化炭素レベルが劇的に上昇しました。 これらは大規模な火山噴火でした-約XNUMX万年続く 大量絶滅を引き起こす.
最近の地質学的過去、過去50万年の間に、二酸化炭素レベルは全体的に徐々に低下しており、気候は冷え込んでおり、多少の変動があります。 300万からXNUMX万年前に二酸化炭素濃度が十分に低くなった（約XNUMX ppm）と、現在の氷河期サイクルが始まりますが、私たちの排出が引き起こしている温暖化は自然の冷却傾向よりも大きくなっています。
地球の気候は過去に大きく変化しましたが、地質学的な時間スケールで起こりました。 私たちが燃焼する石油と石炭の炭素は、数億年前に植生によって吸収され、その後数千年にわたって地質学的プロセスを通じて堆積した二酸化炭素を表しています。 私たちは数世紀以内にかなりの割合を燃やしました。
人類の二酸化炭素排出量が今世紀を通じて増加し続けると、私たちはレベルに達する可能性があります 何千万年もの間見られなかった、地球がはるかに高い海面と氷床のない非常に暖かい気候であったとき。
著者について
James Renwick、物理地理学（気候学）教授、 Te Herenga Waka —ウェリントンのビクトリア大学
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
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