Маълумот

9.3: Сабабҳои тағирёбии глобалии иқлим - Биология

9.3: Сабабҳои тағирёбии глобалии иқлим - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Тағйирёбии глобалии иқлим давравӣ аст ва табиатан рух медиҳад; аммо таъсири ҷомеаи муосири инсонӣ таъсири манфии бесобиқа дорад.

Ҳадафҳои таълимӣ

  • Сабабҳои тағирёбии иқлимро дар гузашта ва ҳозира шарҳ диҳед

Нуқтаҳои асосӣ

  • Маълумот таносуби байни вақти тағирёбии ҳарорат ва омилҳои тағирёбии иқлимро нишон медиҳанд.
  • Пеш аз давраи саноатӣ (то соли 1780), се омили тағирёбии иқлим вуҷуд доштанд, ки ба фаъолияти инсон алоқаманд набуданд: давраҳои Миланкович, шиддатнокии офтоб ва оташфишонии вулқонҳо.
  • Газҳои гулхонаӣ, эҳтимолан муҳимтарин омилҳои иқлим, гази карбон, метан, буғи об, оксиди нитроген ва озон мебошанд.
  • Фаъолияти инсон, аз қабили сӯзондани сӯзишвории истихроҷшуда, дуоксиди карбон ва метан, ду аз муҳимтарин газҳои гулхонаӣ ба атмосфера мебарорад.
  • Буридани ҷангалҳо, истеҳсоли семент, кишоварзии ҳайвонот, тоза кардани замин ва сӯзонидани ҷангалҳо дигар фаъолиятҳои инсон мебошанд, ки гази карбонро хориҷ мекунанд.

Шартҳои асосӣ

  • Давраи Миланкович: ҳар яке аз се тағирёбии даврӣ дар мадори Замин дар атрофи Офтоб, мутаносибан каҷшавии меҳвари он, пешравии баробарҳуқуқҳо ва эксцентриситети мадори он
  • гази гулхонаӣ: ҳама гуна газ, ба монанди гази карбон, ки ҳангоми ба атмосфера партофта шудан ба таъсири гармхонаӣ (гармшавии давомдор) мусоидат мекунад
  • таъсири гармхона: раванде, ки тавассути атмосфераи сайёра гарм мешавад

Ронандагони кунунӣ ва гузаштаи тағирёбии глобалии иқлим

Азбаски барои мушоҳида ва андозагирии мустақим ба замон баргаштан ғайриимкон аст, олимон далелҳои ғайримустақимро барои муайян кардани омилҳо ё омилҳое истифода мебаранд, ки метавонанд ба тағирёбии иқлим масъул бошанд. Далелҳои ғайримустақим маълумотҳоеро дар бар мегиранд, ки бо истифода аз яхбандӣ, чоҳҳо (чоҳҳои борики ба замин рехташуда), ҳалқаҳои дарахтон, дарозии пиряхҳо, боқимондаҳои гардолуд ва таҳшинҳои уқёнус ҷамъоварӣ шудаанд. Маълумот таносуби байни вақти тағирёбии ҳарорат ва омилҳои тағирёбии иқлимро нишон медиҳад. Пеш аз давраи саноатӣ (пеш аз 1780), се омили тағирёбии иқлим вуҷуд доштанд, ки ба фаъолияти инсон ё газҳои атмосфера алоқаманд набуданд: давраҳои Миланкович, шиддатнокии офтоб ва оташфишонии вулқонҳо.

Сабабҳои табиии тағйирёбии иқлим

Сиклҳои Миланкович тасвир мекунанд, ки чӣ гуна тағироти ночиз дар мадори замин ба иқлими замин таъсир мерасонад. Давомнокии давраҳои Миланкович аз 19,000 то 100,000 солро ташкил медиҳад. Ба ибораи дигар, метавон интизор шуд, ки баъзе тағйироти пешбинишавандаи иқлими замин, ки бо тағирот дар мадори замин алоқаманданд, ҳадди аққал дар ҳар 19,000 сол.

Тағйирёбии шиддати офтоб омили дуввуми табиии барои тағирёбии иқлим мебошад. Шиддати офтоб миқдори қувваи офтобӣ ё энергияест, ки офтоб дар тӯли вақти муайян мебарорад. Байни шиддатнокии офтоб ва ҳарорат робитаи мустақим вуҷуд дорад: баробари зиёд шудани (ё кам шудани шиддати офтоб), ҳарорати замин мутаносибан меафзояд (ё кам мешавад). Тағйирот дар шиддатнокии офтоб ҳамчун яке аз якчанд шарҳҳои эҳтимолии давраи яхбандии хурд пешниҳод карда шудааст.

Ниҳоят, таркиши вулқонҳо омили сеюми табиии тағирёбии иқлим мебошанд. Таркишҳои вулқонӣ метавонанд чанд рӯз давом кунанд, аммо моддаҳои сахт ва газҳое, ки ҳангоми таркиш ба вуҷуд меоянд, метавонанд ба иқлим дар тӯли чанд сол таъсир расонанд ва боиси тағирёбии иқлими кӯтоҳмуддат шаванд. Газҳо ва моддаҳои сахте, ки дар натиҷаи таркиши вулқонҳо ба вуҷуд меоянд, метавонанд дуоксиди карбон, буғи об, дуоксиди сулфур, сулфиди гидроген, гидроген ва оксиди карбонро дар бар гиранд.

Газҳои гулхонаӣ эҳтимолан муҳимтарин омилҳои иқлим мебошанд. Вақте ки энергияи гармии офтоб ба замин мерасад, газҳое, ки бо номи газҳои гулхонаӣ маълуманд, гармиро дар атмосфера нигоҳ медоранд, ба монанди он, ки шишаҳои шишагии гармхона гармиро аз баромадан нигоҳ медоранд. Газҳои гулхонаӣ, ки ба замин таъсир мерасонанд, дуоксиди карбон, метан, буғи об, оксиди нитроген ва озон мебошанд. Тақрибан нисфи радиатсияи офтоб аз ин газҳо дар атмосфера гузашта, ба замин зарба мезанад. Ин радиатсия дар сатҳи замин ба радиатсияи гармӣ мубаддал мешавад; як кисми ин энергия ба атмосфера дубора шуоъ карда мешавад. Бо вуҷуди ин, газҳои гармхонаӣ қисми зиёди энергияи гармиро ба сатҳи замин инъикос мекунанд. Чӣ қадаре ки дар атмосфера газҳои гармхонаӣ зиёд бошанд, ҳамон қадар энергияи гармӣ ба сатҳи замин бозтоб мешавад. Газҳои гулхонаӣ, вақте ки онҳо радиатсияро ҷабб мекунанд ва паҳн мекунанд, омили муҳими таъсири гармхонаӣ ё гармшавии замин аз гази карбон ва дигар газҳои гулхонаӣ дар атмосфера мебошанд.

Аз ба наздикӣ сар карда, консентратсияи гази карбон дар атмосфера аз ҳадди максималии таърихии 300 ppm зиёд шуд. Афзоиши кунунии гази карбон дар атмосфера хеле зуд ба амал омад: дар давоми садҳо сол, на ҳазорҳо сол. Омили асосие, ки ҳангоми муқоисаи маълумоти таърихӣ ва маълумоти имрӯза бояд эътироф кард, мавҷудияти ҷомеаи муосири башарӣ мебошад. Ҳеҷ як омили дигари тағирёбии иқлим дар сатҳи оксиди карбон дар атмосфера бо ин суръат ё ба ин андоза тағирот надодааст.

Фаъолияти инсон ду оксиди карбон ва метан, ду аз муҳимтарин газҳои гулхонаӣ ба атмосфераро бо чанд роҳ мебарорад. Механизми аввалиндараҷае, ки гази карбонро хориҷ мекунад, сӯзондани сӯзишвории истихроҷшаванда, аз қабили бензин, ангишт ва гази табиӣ мебошад. Буридани ҷангалҳо, истеҳсоли семент, кишоварзии ҳайвонот, тоза кардани замин ва сӯзонидани ҷангалҳо дигар фаъолиятҳои инсон мебошанд, ки гази карбонро хориҷ мекунанд. Метан (CH4) ҳангоми шикастани моддаҳои органикӣ дар шароити анаэробӣ (яъне бе оксиген) бактерияҳо ба вуҷуд меоянд, ки ин метавонад ҳангоми дар зери об мондани моддаҳои органикӣ, ба монанди дар шолизор ё дар рӯдаҳои гиёҳхӯр ба амал ояд. Метан инчунин метавонад аз конҳои гази табиӣ ва таҷзияе, ки дар партовгоҳҳо рух медиҳад, бароварда шавад. Манбаи дигари метан обшавии клатратҳост: пораҳои яхбастаи ях ва метан, ки дар қаъри уқёнус ёфт шудаанд. Вақте ки об гарм мешавад, ин пораҳои ях об мешаванд ва метанро ҷудо мекунанд. Бо баланд шудани ҳарорати оби уқёнус, суръати обшавии клатратҳо меафзояд ва аз ин ҳам бештар метан хориҷ мешавад. Ин боиси зиёд шудани сатҳи метан дар атмосфера мегардад, ки минбаъд суръати гармшавии глобалиро метезонад. Ин як мисоли ҳалқаи мусбати фикру мулоҳизаҳост, ки боиси суръати босуръати ҳарорати ҷаҳонӣ мегардад.


9.3: Сабабҳои тағирёбии глобалии иқлим - Биология

Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи таъсири инсон ба ин газ ба порчаи муаммои "диоксиди карбон" гузаред.

Тағйирёбии глобалии иқлим: Таъсири инсон -- Химия
Глобалӣ иқлим дигаргунй мавзуи хеле мураккаб аст. Тамоми кураи Замин -- биосфера (ҷонҳои зинда), гидросфера (об), литосфера (санг/хок) ва атмосфера (ҳаво) - барои эҷод ва нигоҳ доштани иқлим якҷоя кор кунед. Бо вуҷуди ин, биосфера, бахусус одамон, дар даҳсолаҳои охир ба иқлим таъсири бештаре расонидааст.

Яке аз роҳҳое, ки одамон ба иқлим таъсир мерасонанд, ин афзоиш аст партовҳо аз газҳои гулхонаӣ. Газҳои гармхонаӣ радиатсияи инфрасурх (мавҷи дароз, гармӣ)-ро ба худ мегиранд. Ин шакли энергияи офтоб аст, ки дар сатхи замин инъикос меёбад. Пас аз он, газҳои гармхонаӣ энергияи гармиро ба замин бармегардонанд. Ин атмосфераи заминро гарм мекунад ва дар ниҳоят ба иқлими гармтар мусоидат мекунад, ки ин раванд бо номи Гармшудани Курраи замин. Газҳои маъмули гармхонаӣ гази карбон (CO 2 ), хлорфторкарбонҳо (CFCs), метан (CH 4 ), оксиди нитроген (Н 2 О) ва озони тропосферӣ (О 3 ).

Ду оксиди карбон (КО 2 ) махсули иловагии сузиш ё сузондан мебошад сӯзишвории истихроҷшаванда монанди ангишт ва нефть. Пас аз инқилоби саноатӣ, одамон барои энергия миқдори бештари сӯзишвории истихроҷшавандаро сӯзонданд. Ин энергия барои гарм кардани хонаҳо, идоракунии мошинҳо ва саноати энергетикӣ истифода мешавад. Баробари афзудани амалияи сузишвории истихрочшуда микдори гази карбон ба атмосфера зиёд мешавад. Дар рафти сузишворй О 2 бо глюкоза реаксия мекунад (C 6 Х 12 О 6 , шакли шакар) барои тавлиди об ва CO 2 . Ҳангоми сӯхтани моддаҳои органикӣ энергияи химиявӣ дар шакли гармӣ ва рӯшноӣ хориҷ мешавад. Муодилаи химиявии зерин раванди химиявии сӯзишро тавсиф мекунад:

Хлорфторкарбонҳо (CFCs) мебошанд антропогенӣ пайвастагиҳо, яъне онҳо аз ҷониби одамон офарида шудаанд. Манбаи табиии ин газҳои гармхонаӣ, ки дорои хлор, фтор ва карбон мебошанд, маълум нест.

Метан4 ) истехсолот — метаногенез — бо якчанд рох ба амал омада метавонад. Оне, ки метавонад ба иқлим таъсири бештар расонад, дар заминҳои ботлоқзорҳои оби ширин, ба монанди шолизорҳо рух медиҳад. Баробари зиёд шудани майдони замине, ки барои шолизор истифода мешавад, барои ғизо додани аҳолии афзояндаи инсонӣ, миқдори метан аз он зиёд мешавад. Дар ҷараёни мубодилаи микробҳои метаногенез, ацетат (CH 3 COOH) ба CO тақсим карда мешавад 2 ва Ч 4 :

Оксиди нитроз2 О) махсули иловагии нитрификация ва денитрификатсия--равандҳои табиие, ки тавассути онҳо NH 4 + ва НЕ 3 - мутаносибан ба таври биотикӣ табдил меёбанд (яъне. аз ҷониби микробҳо иваз карда мешаванд). Таҳқиқотҳо нишон доданд, ки истифодаи нуриҳои азотӣ дар киштзорҳои кишоварзӣ ин равандҳоро ҳавасманд мекунад ва аз ин рӯ истеҳсоли N. 2 О.

Озони тропосферӣ3 ), як ҷузъи дуд, ки чашм ва шуши бисёр сокинони шаҳрро асабонӣ мекунад, як гази гармхонаӣ мебошад, ки онро аз дигар гази гармхонаӣ - метан тавлид кардан мумкин аст (ниг. ба фасли боло оид ба истеҳсоли метан). Ин раванд марҳилаҳои зиёдеро дар бар мегирад, ки реаксияи холиси онҳо бо муодилаи химиявӣ тавсиф карда мешавад:

Манбаи дигари тропосферӣ озон нитрати атмосфера (NO 2 ). Аввалан, нитрат ба оксиди нитрат (NO) ва як атоми оксиген (O) тақсим мешавад:

пас атоми О бо молекулаи О пайваст мешавад 2 истехсол кардани О 3 :

Реаксияи холис, ки дар мувозинат қарор дорад (яъне. пешу баргашт), ин аст:

Рамзи HTML аз ҷониби Крис Крегер
Аз ҷониби ETE Team нигоҳ дошта мешавад
Навсозии охирин 10 ноябри соли 2004

Баъзе тасвирҳо 2004 www.clipart.com

Эъломияи махфият ва ҳуқуқи муаллиф 1997-2004 аз ҷониби Донишгоҳи Wheeling Jesuit / Синфхонаи оянда, ки аз ҷониби NASA дастгирӣ мешавад. Ҳамаи ҳуқуқ маҳфуз аст.

Маркази технологияҳои таълимӣ, Circuit Board/Apple логотипи графикӣ ва логотипи COTF Classroom of Future тамғаҳои молии ба қайд гирифташудаи Донишгоҳи Wheeling Jesuit мебошанд.


Чӣ қадар тағирёбии иқлим табиӣ аст? Чӣ қадар одам сохта шудааст?

Станцияи электрикии Африкаи Чанубй. Кредит: Терина Гроневальд / Shutterstock

Чӣ қадар тағирёбии иқлим табиӣ аст? Чӣ қадар одам сохта шудааст?

Ҳамчун шахсе, ки дар тӯли зиёда аз 20 сол дар бораи муайян кардани тағирёбии иқлим ва сабабҳои он кор мекунад, ман ҳам ҳайрон будам ва ҳам ҳайрон нашудам, ки аз ман хоҳиш карданд, ки дар ин мавзӯъ нависам Сӯҳбат. Тақрибан барои ҳама олимони иқлим исбот шудааст, ки одамон сабаби асосии тағирёбии дарозмуддати иқлим, ки мо мушоҳида мекунем. Ва ин парванда бояд баста шавад.

Бо вуҷуди ин, радкунандагони иқлим дар баъзе васоити ахбори омма эътибор пайдо мекунанд, ки метавонанд одамонро ба фикр кунанд, ки тағирёбии иқлим аз ҷониби сунъӣ ҳанӯз зери суол аст. Аз ин рӯ, зарур аст, ки ба илм баргардем, то ба худ хотиррасон кунем, ки чӣ қадар аллакай муқаррар шудааст.

Гузориши пайдарпайи Гурӯҳи байниҳукуматӣ оид ба тағирёбии иқлим, ки аз ҷониби Созмони Милали Муттаҳид барои арзёбии далелҳои илмӣ оид ба тағирёбии иқлим ваколатдор шудааст, сабабҳои тағирёбии иқлимро арзёбӣ кардаанд. Охирин гузориши вижа дар бораи гармшавии глобалии 1,5 дараҷа тасдиқ мекунад, ки тағйироти мушоҳидашудаи иқлими глобалӣ ва минтақавӣ дар давоми тақрибан 50 соли охир қариб пурра ба таъсири таъсири инсон ба системаи иқлимӣ вобаста аст, на ба сабабҳои табиӣ.

Тағйирёбии иқлим чист?

Аввалан, мо бояд бипурсем, ки тағирёбии иқлим чӣ маъно дорад. Панели байниҳукуматӣ оид ба тағирёбии иқлим тағирёбии иқлимро чунин муайян мекунад: «Тағйирёбии ҳолати иқлим, ки бо тағирёбии миёна ва / ё тағирёбии хосиятҳои он муайян карда мешавад ва барои муддати тӯлонӣ, маъмулан даҳсолаҳо ё бештар аз он боқӣ мемонад. "

Сабабҳои тағирёбии иқлим метавонанд ҳама гуна маҷмӯи инҳо бошанд:

  • Тағйирпазирии дохилӣ дар системаи иқлим, вақте ки ҷузъҳои гуногуни системаи иқлим, ба монанди атмосфера ва уқёнус, худ аз худ фарқ мекунанд, то дар шароити иқлимӣ, ба монанди ҳарорат ё боришот, боиси тағирёбии иқлим шаванд. Ин тағиротҳои ба дохили дохилӣ асосёфта одатан дар тӯли даҳсолаҳо ё вариантҳои кӯтоҳтаре ба амал меоянд, ба монанди онҳое, ки бо Эл Нино алоқаманданд, ба қавси тағирёбии иқлим дохил мешаванд, на тағирёбии иқлим.
  • Сабабҳои табиии беруна, ба монанди зиёд ё кам шудани фаъолияти вулқонӣ ё радиатсияи офтоб. Масалан, дар ҳар 11 сол тақрибан як маротиба майдони магнитии Офтоб комилан тағир меёбад ва ин метавонад боиси тағйирёбии хурд дар ҳарорати ҷаҳон гардад, то тақрибан 0,2 дараҷа. Дар миқёси тӯлонитар - даҳҳо то садҳо миллион сол - равандҳои геологӣ метавонанд ба тағирёбии иқлим бо сабаби тағирёбии материкҳо ва сохтмони кӯҳҳо оварда расонанд.
  • Таъсири инсон тавассути газҳои гулхонаӣ (газҳое, ки гармиро дар атмосфера нигоҳ медоранд, аз қабили оксиди карбон ва метан), дигар зарраҳои ба ҳаво паҳншуда (ки нури офтобро, аз қабили дуд ва аэрозолҳоро мекашанд ё инъикос мекунанд) ва тағирёбии истифодаи замин (ки ба миқдори нури офтоб таъсир мерасонад) дар сатҳи замин ҷаббида мешавад ва инчунин чӣ қадар гази карбон ва метан аз ҷониби растанӣ ва хок ҷаббида ва хориҷ карда мешавад).

Кадом тағйиротҳо ошкор карда шуданд?

Гурӯҳи байниҳукуматӣ оид ба тағирёбии иқлим дар гузориши ахири худ нишон дод, ки ба ҳисоби миёна, ҳарорати рӯи замин аз оғози индустриализатсияи назаррас (ки тақрибан дар солҳои 1850 оғоз шуда буд) 1°C боло рафтааст. Ва он бо суръати тезтар меафзояд, айни замон дар як даҳсола 0,2°С аст, зеро консентратсияи газҳои гулхонаӣ дар атмосфера худаш ҳарчи зудтар меафзояд.

Укёнусҳо низ гарм мешаванд. Дарвоқеъ, тақрибан 90% гармии изофӣ дар атмосфера аз газҳои гармхонаӣ тавассути уқёнусҳо ҷаббида мешавад.

Фазои гармтар ва уқёнусҳо боиси тағйироти ҷиддие мешаванд, аз ҷумла коҳиши шадиди яхҳои баҳрии тобистонаи Арктика, ки ба экосистемаҳои баҳрии арктикӣ таъсири амиқ мерасонад, болоравии сатҳи баҳр, ки манотиқи пасти соҳилӣ, аз қабили атоллҳои ҷазираҳои Уқёнуси Оромро зери об мекунад ва басомади афзояндаи иқлим ифротӣ ба монанди хушксолӣ ва борони шадид, инчунин офатҳои табиӣ, ки иқлим омили муҳим аст, ба монанди сӯхтор, обхезӣ ва ярч.

Якчанд сатрҳои далелҳо бо истифода аз усулҳои гуногун нишон медиҳанд, ки таъсири инсон ягона тавзеҳи қобили эътимод барои шаклҳо ва бузургии тағйироти ошкоршуда мебошад.

Ин таъсири инсонӣ асосан ба фаъолиятҳои мо вобаста аст, ки газҳои гулхонаӣ, аз қабили гази карбон ва метан ва инчунин нури офтобро, ки дудро азхуд мекунанд, хориҷ мекунанд. Манбаъҳои асосии ин газҳо ва зарраҳои гармкунӣ сӯзондани сӯзишвории истихроҷшаванда, истеҳсоли семент, тағирёбии қабати замин (хусусан буридани ҷангал) ва кишоварзӣ мебошанд.

Аксарияти мо барои гирифтани тағироти сусти иқлим мубориза хоҳем бурд. Мо тағирёбии иқлимро асосан тавассути он ҳис мекунем, ки он ба обу ҳаво аз ҳар рӯз, мавсим ба мавсим ва сол то сол таъсир мерасонад.

Обу ҳаво, ки мо аз сар мегузаронем, аз равандҳои динамикӣ дар атмосфера ва таъсири мутақобилаи байни атмосфера, уқёнусҳо ва сатҳи замин ба вуҷуд меояд. Таъсири инсон ба системаи васеътари иқлим ба ин равандҳо таъсир мерасонад, то ки обу ҳавои имрӯза аз бисёр ҷиҳатҳо аз он чизе ки мебуд, фарқ мекунад.

Яке аз роҳҳое, ки мо метавонем тағирёбии иқлимро равшантар бубинем, ин ба ҳодисаҳои шадиди обу ҳаво аст. Як бахши илми иқлим, ки ҳодисаи шадид ё аттрибутсияи обу ҳаво номида мешавад, ба рӯйдодҳои фаромӯшнашавандаи обу ҳаво назар мекунад ва дараҷаи таъсири инсонро ба шиддати ин ҳодисаҳо ҳисоб мекунад. Он моделҳои обу ҳавоеро истифода мебарад, ки бо газҳои гармхонаӣ ва бидуни ченак кор мекунанд, то тахмин кунанд, ки чӣ гуна ҳодисаҳои обу ҳаво дар ҷаҳон бидуни тағирёбии иқлим фарқ мекарданд.

То аввали соли 2019, тақрибан 70% ҳодисаҳои обу ҳаво, ки бо ин роҳ арзёбӣ шудаанд, нишон дода шудааст, ки эҳтимолият ва/ё миқёси онҳо аз таъсири таъсири инсон ба иқлим зиёд шудааст. Дар ҷаҳони бидуни гармшавии глобалӣ, ин ҳодисаҳо камтар шадидтар мешуданд. Тақрибан 10% тадқиқотҳо эҳтимолияти коҳишро нишон доданд, дар ҳоле ки 20% гармшавии глобалӣ таъсири намоёне надоштааст. Масалан, як тадқиқот нишон дод, ки таъсири инсон ба иқлим эҳтимоли хушксолии солҳои 2015-2018, ки ба Кейптауни Африқои Ҷанубӣ дучор шуда буд, се маротиба афзоиш ёфтааст.

Мутобиқшавӣ ба иқлими тағйирёбанда

Шароити шадиди обу ҳаво дар асоси бисёре аз хатарҳое, ки ба ҷомеа ва муҳити табиие, ки мо аз он вобастаем, зарар мебинанд. Дар баробари пеш рафтани гармшавии глобалӣ, басомад ва шиддатнокии ин хатарҳо ва хисороти онҳо зиёд мешавад.

Ба ҳадди ақал расонидани таъсири ин хатарҳо ва мавҷуд будани механизмҳо барои зуд барқароршавӣ аз таъсирҳо, ҳадафи мутобиқшавӣ ба иқлим аст, ки ба наздикӣ Комиссияи глобалии мутобиқшавӣ гузориш додааст.

Тавре ки Комиссия шарҳ медиҳад, сармоягузорӣ ба мутобиқшавӣ аз нуқтаи назари иқтисодӣ, иҷтимоӣ ва ахлоқӣ маъно дорад. Ва чунон ки мо медонем, ки тағирёбии иқлим аз ҷониби одамон ба вуҷуд омадааст, ҷомеа дигар наметавонад "набудани далел" -ро дар бораи сабабаш ҳамчун баҳона барои беамалӣ истифода барад.

Ин мақола аз The Conversation таҳти иҷозатномаи Creative Commons дубора нашр шудааст. Мақолаи аслиро хонед.


Тағйирёбии иқлими ҷаҳонӣ

Тағйирёбии иқлимро тавассути наздик шудан ба се соҳаи омӯзиш фаҳмидан мумкин аст:

  • тағйирёбии иқлими имрӯза ва гузашта
  • сабабҳои тағйирёбии иқлими ҷаҳонии гузашта ва имрӯза
  • натичахои кадим ва хозираи тагйирёбии иклим

Ҳангоми истеъмоли гузоришҳои ВАО дар бораи тағирёбии глобалии иқлим ба таври возеҳ ҷудо нигоҳ доштани ин се ҷанбаи гуногуни тағирёбии иқлим муфид аст. Барои гузоришҳо ва мубоҳисаҳо дар бораи тағирёбии глобалии иқлим маъмул аст, ки маълумотеро, ки нишон медиҳанд, ки иқлими Замин бо омилҳое, ки ин тағирёбии иқлимро ба вуҷуд меоранд, омехта мекунанд.


Афзоиши газҳои гулхонаӣ аз ҳисоби фаъолияти инсон

Гази оксиди карбон ба атмосфера назар ба дигар қисмҳои гардиши карбон зудтар ворид карда мешавад.

Пас аз инқилоби саноатӣ афзоиши зиёди фаъолиятҳои инсонӣ ба монанди сӯзондани сӯзишвории истихроҷшуда, тоза кардани замин ва кишоварзӣ, ки ба баровардан ва гирифтани гази карбон таъсир мерасонанд.

Мувофики маълумоти охирин Эмиссияхо Ошарҳ, гази карбон ва дигар газҳои гармхонаӣ дар NSW аз ҷониби фаъолиятҳо ё манбаъҳои зерин истеҳсол карда мешаванд:

  • манбаъҳои стационарии энергия, ба монанди стансияҳои барқии ангиштсанг (47%)
  • нақлиёт (18 фоиз)
  • конҳои ангишт (12 фоиз)
  • кишоварзӣ (11 фоиз)
  • истифодаи замин (7 фоиз)
  • иваз кардани замин (3 фоиз)
  • партовхо (2 фоиз).

Гази оксиди карбон, ки аз сӯхтори сӯзишвории истихроҷшуда ба атмосфера бароварда мешавад, изи ангушти кимиёвии дигареро дорад, ки аз он манбаҳои табиӣ, аз қабили нафаскашӣ ва вулқонҳо хориҷ мешаванд. Ин имкон медиҳад, ки саҳми фаъолияти инсон дар истеҳсоли газҳои гулхонаӣ муайян карда шавад.

Маълумот аз ҷониби CSIRO ҷамъоварӣ шудааст нишон медиҳад, ки консентратсияи гази карбон дар атмосфераи мо дар соли 2018 тақрибан 404 қисм дар як миллион буд. Сатҳи гази карбон дар атмосфераи Замин ҳоло назар ба ҳар замони гузашта дар тӯли 800,000 ва эҳтимолан 20 миллиону 200000000 ва 200000000000000000000000000000000 200000000000 200000000000000000 20000000000000 2000000000000000000000000 200000000000000000000000000 20000000000 2000000000 ва 20 млн.

Консентратсияи глобалии атмосфераи дигар газҳои гулхонаӣ (метан ва оксиди нитроз) низ ҳоло аз арзишҳои пеш аз саноатӣ зиёдтар аст. Барои ченакҳои охирин, ба CSIRO&rsquos муроҷиат кунед Маълумот оид ба гази гармхонаҳои Кейп Грим.


Тағйирёбии иқлим

Тағйирёбии иқлим як тағирёбии дарозмуддат дар намунаҳои иқлими глобалӣ ё минтақавӣ мебошад. Аксар вақт тағирёбии иқлим махсусан ба болоравии ҳарорати ҷаҳонӣ аз миёнаҳои асри 20 то имрӯз дахл дорад.

Илми замин, иқлимшиносӣ

Манораи фракинг

Фрекинг як шакли баҳсбарангези пармакунӣ мебошад, ки моеъи фишори баландро барои эҷоди тарқишҳо дар сланецҳои зеризаминӣ барои истихроҷи гази табиӣ ва нафт истифода мебарад. Партобҳои карбон аз сӯзишвории истихроҷшуда ба монанди инҳо бо гармшавии глобалӣ ва тағирёбии иқлим алоқаманданд.

Акс аз Марк Тиссен / National Geographic

Иқлимро баъзан бо обу ҳаво хато мекунанд. Аммо иқлим аз обу ҳаво фарқ мекунад, зеро он дар тӯли муддати тӯлонӣ чен карда мешавад, дар ҳоле ки обу ҳаво метавонад аз рӯз то рӯз ё сол то сол тағйир ёбад. Иқлими як минтақа ҳарорати мавсимӣ ва миёнаи боришот ва шакли шамолро дар бар мегирад. Ҷойҳои гуногун иқлими гуногун доранд. Масалан, биёбонро иқлими хушк меноманд, зеро дар давоми сол оби кам, чун борон ё барф меборад. Ба навъҳои дигари иқлим иқлимҳои тропикӣ, ки гарм ва намноканд ва иқлими мӯътадил, тобистонҳои гарм ва зимистонҳои сард доранд.

Тағйирёбии иқлим ин тағирёбии дарозмуддати ҳарорат ва намунаҳои маъмулии обу ҳаво дар макон мебошад. Тағйирёбии иқлим метавонад ба як макони мушаххас ё тамоми сайёра ишора кунад. Тағйирёбии обу ҳаво метавонад боиси пешгӯинашавандаи камтар бошад. Ин шаклҳои ғайричашмдошти обу ҳаво метавонанд нигоҳдорӣ ва парвариши зироатҳоро дар минтақаҳое, ки ба кишоварзӣ такя мекунанд, мушкил гардонад, зеро дигар ба ҳарорат ва сатҳи боришоти пешбинишуда такя кардан мумкин нест. Тағйирёбии иқлим инчунин бо дигар ҳодисаҳои харобиовари обу ҳаво, аз қабили тӯфонҳои зуд-зуд ва шадидтар, обхезӣ, борон ва тӯфонҳои зимистон алоқаманд аст.

Дар минтақаҳои қутбӣ, гармшавии ҳарорати глобалии марбут ба тағирёбии иқлим маънои онро дорад, ки қабатҳои яхбандӣ ва пиряхҳо аз мавсим то мавсим бо суръати тез об мешаванд. Ин ба баланд шудани сатҳи баҳр дар минтақаҳои гуногуни сайёра мусоидат мекунад. Якҷоя бо васеъшавии обҳои уқёнусҳо аз сабаби болоравии ҳарорат, баландшавии сатҳи баҳр дар натиҷаи зиёд шудани обхезӣ ва эрозия ба хатти соҳилҳо осеб расонидааст.

Сабаби тағирёбии иқлим асосан фаъолияти инсон аст, ба монанди сӯзондани сӯзишвории истихроҷшуда, ба монанди гази табиӣ, нафт ва ангишт. Сӯхтани ин маводҳо газҳои гулхонаӣ номида ба атмосфераи Замин мебароянд. Дар он ҷо ин газҳо гармии шуоъҳои офтобро дар дохили атмосфера нигоҳ медоранд ва боиси болоравии ҳарорати миёнаи Замин мегардад. Ин болоравии ҳарорати сайёраро гармшавии глобалӣ меноманд. Гармшавии сайёра ба иқлими маҳаллӣ ва минтақавӣ таъсир мерасонад. Дар тӯли таърихи Замин, иқлим пайваста тағйир ёфт. Вақте ки табиатан рух медиҳад, ин як раванди сустест, ки дар тӯли садҳо ва ҳазорҳо сол ба амал омадааст. Тағйирёбии иқлим бо таъсири инсон, ки ҳоло рух дода истодааст, бо суръати хеле тезтар ба амал меояд.

Фракинг як шакли баҳсбарангези пармакунӣ мебошад, ки моеъи фишори баландро барои эҷоди тарқишҳо дар сланецҳои зеризаминӣ барои истихроҷи гази табиӣ ва нафт истифода мебарад. Партобҳои карбон аз сӯзишвории истихроҷшуда ба монанди инҳо бо гармшавии глобалӣ ва тағирёбии иқлим алоқаманданд.


Тағйирёбии иқлим, эволютсия ва вақте ки муҳаққиқон низ дӯстонанд, чӣ мешавад

Вақте ки шаш нафар аспирантҳо дар соҳаҳои гуногун, ки тасодуфан дӯстонанд, сари худро оид ба масъалаи пайдошуда дар тағирёбии иқлим якҷоя мекунанд, чӣ мешавад?

Онҳо дар як маҷаллаи калон нашр мешаванд.

Муҳаққиқони Донишгоҳи Колорадо, ки таҳсилашон се коллеҷ, се шӯъба ва барномаи баъдидипломӣ дар соҳаи экологияро фаро гирифтааст, дар як мақолаи нав ба ин намуди ҳамкорӣ даъват мекунанд. Тамоюлҳо дар экология ва эволютсия. Ҳуҷҷати онҳо, ки чӣ гуна тағирёбии иқлим ба эволютсияи организмҳо таъсир мерасонад, зарурати якҷоя кор кардани олимони эволютсионӣ, экосистема ва иқлимро барои беҳтар фаҳмидани динамикаи бозгашти эко-эволютсионӣ таъкид мекунад. Онҳо саволеро ба миён мегузоранд, ки оё эволютсияи наботот, ҳайвонот ва дигар организмҳое, ки дар натиҷаи тағирёбии иқлим тағйир ёфтаанд, дар ниҳоят ба тамоюли гармшавии кунунии сайёра кӯмак хоҳад кард ё зарар мерасонад.

Биологи эволютсионалӣ Грей Монро, муаллифи пешбар ва донишҷӯи барномаи баъдидипломӣ дар соҳаи экология, гуфт, ки идеяи мақола аз курсе бо номи Экологияи экосистема пайдо шудааст, ки аз ҷониби профессори биология Ҷо фон Фишер таълим медод. Дар як мақолаи ниҳоии курс, Монро таъсири эволютсияро ба равандҳои васеи экосистема, аз қабили нитроген ва гардиши карбон омӯхтааст. Бо хоҳиши омӯхтани маълумоти бештар, ӯ ба дигар аспирантҳои дорои манфиатҳои якхела муроҷиат кард, то дар таҳияи ғояҳо кӯмак кунанд.

"Дар ниҳояти кор, мо ҳама манфиатдор будем, ки нақшеро, ки эволютсия дар ташаккули ояндаи велосипедронии карбон бозад ва чӣ гуна он метавонад ба гази карбон дар атмосфера ва тағирёбии иқлим таъсир расонад" гуфт Монро.

Коллин Уэбб, директори барномаи баъдидипломӣ дар соҳаи экология ва профессори биология қайд кард, ки барои аспирантҳо бе иштироки омӯзгорон ҳамчун ҳаммуаллиф интишор кардан хеле ғайриоддӣ аст. Равиши нав ва паҳн кардани ин рӯзнома аз ҷониби як маҷаллаи бузурги экологӣ ба таҷрибаи хатмкардагони CSU нақл мекунад, гуфт ӯ.

Ин мақола як баррасии ҳамаҷонибаи адабиёт аст, ки тавассути таҳлили синтезшудаи таҳқиқоти нашршуда, чӣ гуна эволютсия бо муҳити зист ва чӣ гуна он ба гардиши глобалии карбон таъсир мерасонад, шарҳ медиҳад. Давраи карбон ҳаракати доимии карбон тавассути экосистемаҳои гуногун мебошад. Масалан, гази карбонати атмосфера аз ҷониби растаниҳо тавассути фотосинтез ҷаббида мешавад. Як қисми ин карбон тавассути решаҳои растаниҳо дар хок ҷойгир карда мешавад ё ҳайвонот растаниҳоро мехӯранд ва гази карбонро дубора ба атмосфера мебароранд.

Дар тӯли даҳсолаҳои зиёд, одамон тавассути илова кардани гази зиёдатии карбон ба экосистемаҳо тавассути кишоварзӣ, сӯзондани сӯзишвории истихроҷшаванда ва дигар фаъолиятҳо худро ба ин равандҳои табиӣ ворид карданд, аз ин рӯ даврони мо ҳамчун "Антропосен" ё асри геологӣ маъруф аст, ки дар он одамон бартарӣ доранд. фаъолият.

Дар мақолаи худ, муҳаққиқон ба андешаи он, ки тағирёбии иқлим дар Антропосен ба интихоби табиӣ мустақиман таъсир мерасонад. Вақте ки ҳарорати ҷаҳонӣ баланд мешавад, шакли боришот тағир меёбад, уқёнусҳо кислота мешаванд ва ҳамаи ин тағиротҳо якҷоя кор мекунанд, то фишорҳои интихобро ба бисёр организмҳо, баъзан танҳо дар тӯли як ё ду насл тағйир диҳанд.

Ҳуҷҷати онҳо ба имкони он ишора мекунад, ки ин ҳолатҳои тағирёфтаи эволютсия метавонанд тавассути як ҳалқаи бозгашт тағирёбии иқлимро суръат бахшанд ё миёнаравӣ кунанд. Масалан, агар растаниҳо дар посух ба хушксолии тӯлонӣ системаи решаи калонтар инкишоф диҳанд, онҳо метавонанд ба хок бештар карбон гузоранд ва ҳамин тавр суръати секвестршавии карбонро зиёд мекунанд.

Ҳамчун мисоли дигар, олимон фишорҳои интихобро, ки фитопланктон нишон медиҳанд, омӯхтанд - алафҳои фотосинтетикӣ, ки карбонро дар қаъри уқёнусҳо ҷойгир мекунанд. Дар баъзе мавридҳо, ин алгҳо дар посух ба фишорҳои тағирёбии иқлим суръати баландтари фотосинтетикиро инкишоф медиҳанд. Онҳо инчунин хислатҳоеро инкишоф медиҳанд, ки онҳоро зудтар ба қабати уқёнус ғарқ мекунанд ва ба афзоиши холиси ҷараёни карбон дар уқёнус ишора мекунанд.

"Таваҷҷӯҳ ба ҳалқаҳои бозгашти эко-эволютсионӣ афзоиш меёбад" гуфт Монро. "Ҳуҷҷати мо ба ин чаҳорчӯби консептуалӣ мувофиқат мекунад. Мо эҳсос мекунем, ки барои таҳқиқот дар ин самт ҷой мавҷуд аст, то баррасии бештари таҷрибавӣ дар бораи он, ки эволютсия ба траекторияи ояндаи карбонҳои атмосфера чӣ гуна таъсир хоҳад расонд."

Дар ниҳоят, гардиши карбон аз ҷониби организмҳо бартарӣ доранд ва фотосинтез дар саросари ҷаҳон назар ба одамон 20 маротиба зиёдтар карбонро ҳаракат мекунад.

"Ин яке аз сабабҳое буд, ки мо ҳис мекардем, ки миқёси тағироти эволютсионӣ метавонад назаррас бошад" гуфт Монро.

Муаллифи мақола аз ҷониби донишҷӯёни зерин дар барномаи баъдидипломӣ дар соҳаи экология навишта шудааст:


Кафедраи биология

Ба наздикӣ рӯзномаи Washington Post гузориш дод, ки тибқи маҷмӯаи нави илмии Созмони Милали Муттаҳид, тахминҳои қаблии гармшавии глобалӣ метавонанд хеле нодида гирифта шаванд. Роберт Коррел, раиси Ташаббуси Амали Иқлим, ки дар навиштани гузориш кӯмак кардааст, пешниҳод мекунад, ки ҳатто агар кишварҳо ҳама сиёсатҳои иқлимро, ки ҳоло дар Копенгаген мавриди баррасӣ қарор медиҳанд, қабул кунанд ҳам, ҳарорати ҷаҳонӣ то 6,3 °F боло хоҳад рафт. Ин ду баробар аз он чизест, ки барандаи ҷоизаи Нобел дар бораи тағирёбии иқлим дар соли 2007 пешгӯӣ кардааст, ки боиси тағйироти фалокатбор дар тамаддун дар саросари ҷаҳон хоҳад шуд. Ин чизи даҳшатнок аст ва ба он ишора мекунад, ки барои нигоҳ доштани ҷаҳон аз гармии шадид, мо бояд сиёсати боз ҳам сахттар оид ба партовҳои гармхонаҳоро нисбат ба онҳое, ки ҳоло пешниҳод шудаанд, оғоз кунем.

Албатта, агар ба худи тамаддун чунин гармшавии глобалӣ таҳдид кунад, шумораи ками одамон дар атрофи он фикр мекунанд, ки афтидани баргҳои дарахтон чӣ кор карда метавонад. Агар ин рӯй диҳад, чизҳои муҳимтаре барои мубориза бурдан хоҳанд буд. Аммо дар тӯли чанд даҳсолаи оянда, тамаддунҳо боқӣ хоҳанд монд ва мо ҳашамате дорем, ки чӣ гуна тағироти ҷаҳонӣ ба ранги тирамоҳ таъсир расонад. Ҳарчанд он як паҳлӯи ночизи ҳаёти мо ба назар мерасад, ранги тирамоҳ ба мо аз ҷиҳати моддӣ ва маънавӣ таъсир мерасонад: он яке аз он чизҳои ғайримоддӣ аст, ки ҳаётро арзишманд мегардонад ва ба маънои аслӣ ба ҳаёти мо ранг мебахшад. Пас, агар тағирёбии глобалии иқлим ин ҷанбаи ҳаёти моро тағир диҳад, мо бояд дар бораи он пешакӣ донем.

Дар баробари ин, тағирёбии иқлими глобалӣ чӣ гуна метавонад ба ранги тирамоҳ таъсир расонад? Барои тафсири Бард, иҷозат диҳед роҳҳоро ҳисоб кунам: (1) ҳарорати баланд, (2) тағир додани вақт ва/ё миқдори боришот, (3) тағирёбии намӣ, (4) тағирёбии абрҳо ва рӯшноӣ ба дарахтон, ( 5) зиёдшавии давомнокии мавсими нашъунамо ва ҷойгузини вақти баромадани баргҳо ва резиши баргҳо, (6) сатҳи баланди воридшавии нитроген ба экосистемаҳо аз амалияҳои кишоварзӣ, ба монанди бордоршавӣ ва истеҳсоли хук, (7) таҳшиншавии туршӣ, ки боиси пайдоиши маводи ғизоӣ мегардад шуста шудан аз хок, (8) муҳоҷирати дарахтон ба шимолтар аз гармӣ, (9) нест кардани дарахтоне, ки бо ин ё он сабаб муҳоҷират карда наметавонанд ва дар ниҳоят, (10) тағирёбии рақобат аз сабаби зараррасонҳои бештар борҳо ё намудҳои экзотикии инвазивӣ.

Ин ба рӯйхати Letterman Top 10 барои чӣ гуна вайрон кардани намоишҳои гиёҳҳои тирамоҳӣ хеле монанд аст! Дар асл, ин аст, аммо тавре ки ман дар зер муфассал шарҳ медиҳам, на он қадар хандовар. Тавре ки шумо мебинед, омилҳои зиёде метавонанд дисплейҳои рангаи тирамоҳро халалдор кунанд, ки пешгӯиро душвор мегардонад, аммо бо вуҷуди ин, олими сахтгир, ки ман ҳастам, ман ба таври мухтасар сенарияҳои мухталиферо, ки мо интизори он ҳастем, иҷро мекунам, алахусус дар ду даҳсолаи оянда .

Аввалан, биёед якчанд ин омилҳоро якҷоя гурӯҳбандӣ кунем, зеро онҳо таъсири якхела доранд. Масалан, ҳарорати баландтар, зиёдшавии боришот, зиёд шудани қабати абрӣ ва нитроген баландтар бояд ҳама якҷоя барои хомӯш кардани рангҳои тирамоҳӣ амал кунанд. Барои фаҳмидани он ки чаро ин тавр аст, мо бояд каме физиологияи асосии растаниҳоро донем. Парво накунед, ман жаргонро то ҳадди ақал нигоҳ медорам ва ба шумо лозим намеояд, ки ба мактаб баргардед, то минбаъд ин сутунро хонед!

Дарахтон ба ду омили асосии муҳити зист вобаста ба ранги гиёҳҳои тирамоҳӣ алоқаманданд: дарозии рӯз ва ҳарорат. Вақте ки рӯзҳо дар моҳҳои август ва сентябр кӯтоҳтар мешаванд, дарахтон инро ҳис мекунанд ва раванди ғайримуқаррарии пиршавии баргҳоро оғоз мекунанд, ки одатан аз даст додани хлорофилл, пигменти сабзе, ки растаниҳо барои гирифтани нур барои фотосинтез истифода мебаранд ва синтези антоцианинҳо, ки баргҳоро ба вуҷуд меоранд. ранги сурх. Баъзе баргҳо антоцианинҳо намесозанд ва вақте ки хлорофилл таназзул мекунад, он пигментҳои зеризаминӣ, ба монанди каротиноидҳо ва ксантофилҳоро ошкор мекунад, ки барои баргҳои норанҷӣ ва зарди мо масъуланд. Дарахтон дарозии рӯзро ҳамчун нишонаи асосии худ истифода мебаранд, зеро он барои ҳавои сарди оянда як прокси хуб аст. Сол то сол дарозии рӯз дар як нуқтаи мадори замин мунтазам ба амал меояд ва аз фарорасии ногузири ҳавои сардтар шаҳодат медиҳад. Аммо ҳароратҳо метавонанд дар ҳар вақти сол аз сабаби тағирёбии обу ҳаво хеле фарқ кунанд (ба монанди имсол, ки ҳарорат дар тамоми тобистон ба таври ғайриоддӣ сард буд) ва аз ин рӯ, нишонаҳо барои омадани тирамоҳ камтар эътимод доранд. Дарахтҳо ҳароратро танҳо ҳамчун аломати дуюмдараҷа истифода мебаранд, агар тирамоҳ сард бошад, онҳо рушди ранги тирамоҳии худро метезонанд, дар ҳоле ки агар ҳаво гарм бошад, онҳо онро кашол медиҳанд ва ба таъхир меандозанд.

Агар гармшавии глобалӣ боиси гармтар шудани ҳарорати тирамоҳ дар давоми рӯз ё шабона гардад, ин тамоюли ба таъхир афтодани рангҳои тирамоҳро ба дертар дар мавсим меорад. Оё он рангҳоро хомӯш мекунад? It might, especially if the disconnect between daylength and temperature becomes extreme, thereby confusing trees and disrupting the synchrony of color development, such that some trees attain peak color later while others are less susceptible to the temperature cues.

Warming will also extend the potential growing season during times when light levels are low due to the lower zenith angle of the sun in winter and because shorter days allow less time for trees to carry out photosynthesis. This would result in less photosynthesis relative to respiration, which would lower their sugar reserves, and sugars are necessary to stimulate synthesis of anthocyanins, which give leaves their bright red fall color. Higher precipitation would lower the intensity of fall color, not because it washes out the colors (a wives' tale) but rather, because the concomitant cloud cover and low light levels reduce photosynthesis.

But why would increased nitrogen reduce fall colors? As I noted in a column last year, trees produce anthocyanins to help withdraw nutrients back into their twigs so they can use them for next year's leaves. The fewer nutrients a tree has, the more precious they are, and so the more necessary it would be to protect their withdrawal system, which is what the anthocyanins do. So, trees that are slightly nutrient stressed, particularly those with low nitrogen, often have enhanced red color. Paul Schaberg and his associates in the U.S. Forest Service in Vermont, have shown this with sugar maple. The key here is that when trees are stressed by low nitrogen, they tend to accumulate sugars in their leaves, and high sugar content is a trigger for anthocyanin production. So, in a future high nitrogen world, trees will be less stressed, and as a result, perhaps less red too. Conversely, if acidic deposition continues to leach nutrients from our soils, then this might counteract the additional nitrogen coming in from farming activities. This could result in a stand-off between leaching and deposition, and perhaps no change in fall red coloration.

The biggest unknown will be how global change will affect tree distributions. We have already seen hardwood trees migrate upslope nearly 40 m in Vermont in just the past half century, where mean temperatures have risen 1.5oC. For trees on flatter terrain, warmer temperatures will force them to migrate north. How far north is still an active area of investigation. Louis Iverson and his colleagues at the U.S. Forest Service in Ohio have generated maps of the present and predicted future distributions of our major tree species. Sugar maple, which is a dominant in the forests of the northeast, and in particular, New England, is predicted to migrate north into Canada, leaving few individuals in the U.S., and possibly decimating maple syrup production in Vermont, New Hampshire and Maine. If this species leaves the U.S. for our northern neighbor, what will give us our brilliant red colors in the fall in New England? Such a migration will alter the composition of our forests forever, and a new color balance will have to emerge. Whether another species steps in to take the place of the sugar maple is not something that can be determined at this point in time. Even if a tree species can migrate (and by migrate, we mean produce seeds that are transported north each year &ndash trees of course, don't uproot themselves and march along with the animals, despite what you might have seen in the Lord of the Rings movies!), it might not find its new habitat suitable for survival. Trees tend to be picky about their soil quality, and if a tree moves northward and the new soils are unacceptable, that tree may not survive.

A more dramatic change could occur if global warming allows exotic pest species to invade our forests, or, permits native species to burgeon. Right now, we are seeing the deleterious impacts of the exotic hemlock woolly adelgid, which is killing off our beloved hemlocks, including our own native Carolina hemlock. Large blotches of dead, gray hemlock trunks dot the Smokies and surrounding hillsides, showing the destructive power of an insect only slightly larger than the period on this page. In the upper mid-west, the Asian longhorn beetle is killing hardwoods and causing great concern as it spreads ominously east and south. Out west, millions of spruce and pine have been killed by native bark beetles that normally would be kept in check by cold winters, but which now persist due to warming, allowing their populations to build up to unprecedented sizes.

To sum up, I predict that global climate change will generally exert more deleterious effects than beneficial ones. This is yet another motive to try and reduce the impacts of global climate change. Although less brilliant fall foliage displays may not rank high on the list of concerns about global change, those muted colors could be the canary in the mine shaft telling us that these shifts could be markers for more subtle, and potentially more consequential changes in our world. A tree stressed is a symptom that something larger is wrong with our world. Our civilizations depend on healthy, functioning ecosystems for services such as clean water, erosion control, and clean air, not to mention food, fiber and shelter. If you don't think that's true, just look at what happened to the Mayan civilization in central America, or the xx civilization that built Ankgor Wat in Cambodia. Those peoples destroyed the ecosystems around them and now, where are they?

So, let's you and I work together to try and reverse global climate change, not just for the sake of fall color, but for the future of our planet.

Ташаккур барои хондан. Here's a short list of relevant literature should you want to read further about these subjects:

DeLucia, E.H., C.L. Casteel, P.D. Nabity and B.F. O'Neill. 2008. Insects take a bigger bite out of plants in a warmer, higher carbon dioxide world. Proceedings of the National Academy of Sciences 105:1781-1782.
[Although this report focuses on soybeans (think of them as just shorter trees!) it does show how warming can alter plant-insect interactions]

Iverson, L. Atlas of tree migrations.
[This map is also available on the web at: www.nrs.fs.fed.us/atlas . This is the most detailed report of how global warming could cause trees to migrate to new habitats.]

McMullen, C.P. and J. Jabbour. 2009. Climate Change Science Compendium 2009. United Nations Environmental Programme, Nairobi, EarthPrint.
[This report is available on the web for free download at: http://www.unep.org/compendium2009/. I highly recommend reading it!]

Beckage, B., B. Osborne, D. Gavin, C. Pucko, T. Siccama and T. Perkins. 2008. A rapid upward shift of a forest ecotone during 40 years of warming in the Green Mountains of Vermont. Proceedings of the National Academy of Sciences 105:4197-4202.
[This is an important paper. It shows how far upslope hardwood trees have migrated in just the past 40 years due to global warming, and more importantly, portends what may yet happen in the southern Appalachians, where warming has not yet been detected.]

Schaberg,P. A. van den Berg, P. Murakami, J. Shane and J. Donnelly. 2003. Factors influencing red expression in autumn foliage of sugar maple trees. Tree Physiology 23:325-333.
[This is the paper that shows that sugar maple trees with less nitrogen have more red coloration.]


Latest Updates

Greenhouse gases: Causes, sources and environmental effects

By Tiffany Means, Marc Lallanilla

Greenhouse gases are atmospheric gases that absorb infrared radiation and trap heat in the atmosphere. Increases in emissions of these gases are leading to climate change and global warming.

Greenland is careening toward a critical tipping point for ice loss

The Greenland Ice Sheet is one of the largest ice sheets in the world. But it might not be for much longer, if Earth continues to warm.


Сипос!

We live enshrouded by an atmospheric greenhouse of gases and water vapor that has maintained life-supporting conditions for hundreds of millions of years CO2 is part of that mix. But over the past three million years our greenhouse system has been highly unstable. The record of CO2 trapped in polar ice reveals that over the last 800,000 years, during dramatic swings between ice ages and warm periods, CO2 has oscillated between 180 and 280 ppm. In the last rapid warm-up from the most recent glacial period, CO2 jumped to 260 ppm, and then oscillated around 275 ppm. Since then, for about 9,000 years, our climate has been relatively stable. Agriculture, civilizations and states emerged, and global population grew from several million at the end of the last Ice Age to 1.2 billion in 1850.

Since 1850, industrial emissions have driven atmospheric CO2 levels from about 280 to 410. Human populations are now surging toward eight billion. A doubling of CO2 from preindustrial levels, which is projected by 2075 &mdash due to the combination of industrial emissions and huge volumes of ancient greenhouse gases rising from melting permafrost &ndash will put the earth at CO2 levels not seen for 35 million years, the last time that Antarctica was ice-free. A quadrupling of CO2 would put us into the extreme hothouse conditions of the Jurassic era.

Because CO2 traps heat, our industrial emissions of greenhouse gases have launched a sudden and rapid shift in global temperature and climate. For over a century we have unconsciously been playing with the delicate controls of our planet&rsquos unstable climate system. We did not understand what we were doing until recently, but we do now.

Fortunately carbon in the atmosphere isn&rsquot the only thing that can grow exponentially. Technological rates of change provide a ray of hope. Fossil-fueled economies emerged in a geological instant&mdashthe past two hundred years&mdashbut over the last decade, renewable energy systems have developed even more explosively. With strong governmental action supported by a broad popular consensus, we might yet find a way through.

We need to act just as &ldquoexponentially&rdquo to reset these global controls and to accelerate through a new global energy transition.

The means are at hand. Solar and wind renewable technologies are surging in the market place. Driven by technological advances and economies of scale, renewable energy is already a prudent financial investment. Coal power generation persists thanks to national subsidies across the United States, investment in coal is stalled and collapsing. Widespread gas leaks undermine the possible benefits of natural gas as a &ldquotransition fuel.&rdquo Indeed, power generation by natural gas may be at what some analysts see as a tipping point toward unprofitability.

Over just the last decade alternative energy markets have moved well into the exponential transition phase. The current transition to renewable energy systems creates massive employment opportunities just as past energy transitions have over the last two centuries. As in the past, and as described by researcher Carlota Perez, this transition faces a profound political struggle with entrenched, fossil fuel interests.

We cannot promise a panacea. There is no hope that we can suddenly and magically return to our era&rsquos old norms of climate and atmosphere. The effects of residual enhanced CO2 will take centuries to work out under the best of scenarios. But our planet&rsquos relationship to carbon dioxide has changed drastically before it can change again. There is hope that we can avert a fundamental civilizational crisis&mdashbut only if we take immediate and &ldquoexponential&rdquo action.

Historians’ perspectives on how the past informs the present

John Brooke, Michael Bevis and Steve Rissing teach History, Geophysics and Biology at The Ohio State University, where they team-teach a general education course on climate change.

Correction, Sept. 23, 2019

The original chart that accompanied this story misstated the multiplier for the Gross Domestic Product line. The chart shows GDP in $10 billions, not $100 millions.