Stężenie 400 ppm dwutlenku węgla w atmosferze osiągnięte

Kiedy w Polsce obchodziliśmy Dzień Flagi, w obserwatorium na Hawajach zarejestrowano rekordowy poziom stężenia dwutlenku węgla (CO₂) w atmosferze. Wieczorem, 2 maja 2013 r., po zachodzie słońca, kiedy ustała fotosynteza, stężenie CO₂ w atmosferze dobiło do rekordowego poziomu 400 ppm czyli do 0.04%. To najwyższa wartość od czasu zainstalowania czujników w 1958 r. Mało tego, to największe stężenie w ciągu ostatnich 800 tys. lat.

Obserwatorium znajduje się w pobliżu szczytu hawajskiego wulkanu Mauna Loa (Mauna Loa Observatory - MLO) i dostarcza obecnie danych pomiarowych z najdłuższej, nieprzerwanej obserwacji stężenia CO₂ w atmosferze ziemskiej. Krzywa zmian nazywana bywa krzywą Keelinga od nazwiska Charlesa Davida Keelinga, który w 1956 zainicjował program pomiaru stężenia ditlenku węgla w atmosferze a w 1958 roku doprowadził do otwarcia obserwatorium na Hawajach.

Obserwatorium na Hawajach (MLO)

Od 2 maja stężenie CO₂ cały czas oscyluje wokół 400 ppm, co prawda średnia dobowa jest nieco niższa, ale maksymalne stężenie 3, 7 i 8 maja przekraczało 0.04% CO₂ w atmosferze. Kiedy rozpoczęto rejestrację pod koniec lat 50-tych - stężenie wynosiło w granicach 315 ppm. Szacuje się, że tzw. średnia przed-industrialna to 280 ppm.

Stężenie dwutlenku węgla w atmosferze od 2 do 8 maja 2013 r. zmierzone w obserwatorium na Hawajach.

400 ppm rejestrowano już w ubiegłym roku w arktycznych stacjach pomiarowych, ale to właśnie wskazania hawajskich mierników, ze względu na swoje położenie na środku oceanu traktowane są jako średnia dla całej Ziemi. Tak więc możemy uznać, że właśnie 2 maja 2013 r. padł globalny rekord nie pobity od conajmniej 800 tys. lat.

Stężenie ditlenku węgla w ostatnich 800 tys. lat. Widać olbrzmi skok obecnego stężenia. Część badaczy sądzi, że przekroczyliśmy granicę, gdzie stężenie będzie przyrastało w sposób wykładniczy (wg Scripps Institution of Oceanography).

Średnie stężenie dobowe CO₂ niebawem spadnie o kilka ppm-ów, co jest związane z rozpoczęciem wegetacji roślin półkuli północnej. Rośliny w procesach fotosyntezy pobierają dwutlenek węgla z atmosfery, stąd charakterystyczny ząbkowany przebieg krzywej Keelinga, związany z porami roku. Jak się domyślacie, najwyższe stężenie CO₂ spodziewane jest tuż przed rozpoczęciem wiosennej fotosyntezy na półkuli północnej, gdzie znajduje się większość lądów. Spadek jednak nie przekracza 10 ppm i w przyszłym roku bariera 400 ppm będzie pokonana znacznie wcześniej.

Krzywa Keelinga. Zielona linia oznacza 400 ppm (wg MLO).

Jaka będzie przyszłość? Stężenie będzie rosło, przynajmniej przez najbliższe lata. Za naszego życia świętować będziemy przekroczenie 450 a może i 500 ppm. W ubiegłym roku ludzie wyemitowali do atmosfery 36 miliardów m³ CO₂, o 1 miliard więcej niż w poprzednim roku. I to tylko z powodu recesji. Magiczna wartość krytycznego stężenia dwutlenku węgla przesunięta została na 450 ppm. Tej granicy nie powinniśmy przekroczyć, podobno. Zakłada się, że przy stężeniu 450 ppm CO₂ średnia temperatura na Ziemi wzrośnie o 2^oC. Póki co, nie jesteśmy na to przygotowani, przynajmniej my Polacy. Wystarczy popatrzeć na to jak się budujemy.

Źródła:
ESRL Global Monitoring Division - Mauna Loa Observatory (MLO)
Fot. w nagłówku - Plaża na Hawajach Photo Credit: Justin Ornellas via Compfight cc

Czytaj więcej

Ekstremalnie miniaturowe mamuty z Krety

Najnowsze analizy materiału kostnego z północno-wschodnich krańców Krety wskazują, że na wyspie tej występowały ekstremalnie małe mamuty. Mamuty z Krety są wspaniałym przykładem miniaturyzacji wyspowej. Jednocześnie uświadamiają nam, że jeszcze nie tak dawno w rejonie Morza Śródziemnego roiło się od różnej maści słoniowatych.

Nie tak dawno, w tym przypadku oznacza plejstocen, czyli okres od ok 2,5 mln do 12 tys. lat temu. Plejstocen nazywany też epoką lodowcową większości kojarzyć się może właśnie z mamutami, nosorożcami włochatymi oraz słoniami leśnymi. Mamuty, ze względu na przypisywane im spektakularne rozmiary, dość często pojawiają się w mediach i chyba każdy je kojarzy właśnie z plejstocenem.

Znaleziska kości kreteńskich słoniowatych traktowano przez ostatnie 100 lat z podobnym podejściem. Ponieważ reprezentowały one stosunkowo małe osobniki, zaliczano je do gatunków wymarłych słoni leśnych (Palaeoloxodon antiquus). Słonie leśne były dość popularne w Europie południowej przez cały plejstocen. Najdłużej utrzymały się na jednej z greckich wysp - Tilos, gdzie żyły jeszcze 4 tys lat temu (starożytni Egipcjanie stykali się z nimi)! Ogólnie rzecz biorąc, słonie leśne były duże, większe od obecnych słoni prawie dwukrotnie, ale bardzo często obserwowano ich skarłowaciałe gatunki, występujące na rozlicznych wyspach Morza Śródziemnego. Do tego worka, miniaturowych słoni leśnych, wrzucono kości z Krety, które zaklasyfikowano jako Palaeoloxodon creticus.

Najczęściej tak wyobrażamy sobie mamuty (rys. J. Smit, domena publiczna)

Mamuty podobnie jak słonie leśne, są typowe dla plejstocenu, jednak ich rozprzestrzenienie było znacznie większe. Występowały na całym przedpolu lodowca od Ameryki Płn., przez Azję do Europy. W rzeczywistości nie były sporo większe od słoni leśnych, ale trochę tak. Znano też przykłady karłowatych form mamutów. Do tej pory za najmniejszego mamuta uważano odkrytego na Sardynii Mammuthus lamarmorai (Palombo et al., 2012).

Nasz grecki bohater, od teraz Mammuthus creticus, był jednak znacznie mniejszy od mamuta z Sardynii. Mniej więcej o połowę. Dorosły osobnik miał ok. 1 metra wysokości w kłębie (tyle co dwu-trzyletnie dziecko) i ważył ok. 300 kg (taki trochę kucyk pony). Jest więc najmniejszym znanym mamutem, porównywalnym wielkością do najmniejszych słoni leśnych (Herridge & Lister, 2012).

Lokalizacja (a) i skamieniałości M. creticus (d-f).
Na fot. (d) i (e) widać dolny ząb trzonowy, fot. (f) to kość udowa. Zwróć uwagę na skalę (za: Herridge & Lister, 2012)

Jak pisałem we wstępie, jest to piękny przykład miniaturyzacji wyspowej. Autorzy piszą nawet, że jest to "ekstremalna miniaturyzacja". Prawdopodobnym przodkiem tego miniaturowego mamuta mógł być albo Mammuthus meridionalis albo Mammuthus rumunus. Pierwszy z nich żył w Europie od początku plejstocenu i wymarł 800 tys. lat temu. Gdyby przodkiem okazał się M. rumunus, mogłoby to oznaczać, że dotarł on na Kretę już 3,5 mln lat temu - jeszcze w pliocenie. Wystarczająco dawno, żeby zmniejszyć się do rozmiarów kucyka pony. Miniaturowy mamut z Sardynii razem z mamutem z Krety reprezentują dwie osobne linie miniaturyzacji mamutów (trochę to brzmi, jak opis linii do produkcji mikroprocesorów).

Kiedy więc będziemy oglądać "Epokę lodowcową 4 lub 6" pamiętajmy, że zanim 250 tys lat temu pojawił się olbrzymi mamut włochaty (Mammuthus primigenus), w Europie mieliśmy całą plejadę miniaturowych słoniowatych.

Źródła:
Obraz w nagłówku: Kromaniończyk w jaskini, Charles R. Knight (domena publiczna)


Herridge, V., & Lister, A. (2012). Extreme insular dwarfism evolved in a mammoth Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences DOI: 10.1098/rspb.2012.0671

Palombo, M., Ferretti, M., Pillola, G., & Chiappini, L. (2012). A reappraisal of the dwarfed mammoth Mammuthus lamarmorai () from Gonnesa (south-western Sardinia, Italy) Quaternary International, 255, 158-170 DOI: 10.1016/j.quaint.2011.05.037

Czytaj więcej