二氧化碳

几十年来，我们一直听说亚马逊是"地球之肺"，生产地球20%的氧气。 然而，科学家们驳斥了这种流行的看法：亚马逊对我们呼吸的氧气的净贡献几乎为零。 亚马逊是“地球之肺”吗？神话背后的错误 “有几个理由让人们想要保持亚马逊的存在，但氧气不是其中之一，”Michael Coe指出，他是马萨诸塞州伍兹霍尔研究中心的地球系统科学家。 对于Coe来说，这种说法“根本没有任何物理意义”。 这是因为大气中没有足够的二氧化碳让树木通过光合作用生产地球五分之一的氧气。 逻辑很简单：树木从空气中提取的每个二氧化碳分子，会释放出相当数量的氧气分子。 由于大气中含有不到0.5%的二氧化碳，但21%的氧气，因此亚马逊不可能是“地球之肺”。 亚马逊实际上生产多少氧气 为了证实这一点，Yadvinder Malhi，牛津大学的生态系统生态学家，基于2010年的一项研究进行了更精确的计算。 他发现，热带雨林负责约34%的陆地光合作用。 因此，考虑到其规模，亚马逊大约占这一数量的一半。 也就是说，它大约产生了16%的陆地氧气。 然而，当包括海洋中的浮游植物所生产的氧气时，这一比例减少到9%。 气候科学家Jonathan Foley，来自Drawdown项目，得出了一个更为保守的6%的估计。 因为树木不仅呼出氧气，还消耗氧气。 它们通过细胞呼吸来实现这一点，这一过程中它们利用氧气将糖转化为能量。 因此，在没有阳光进行光合作用的夜晚，它们会吸收氧气。 特别是，Malhi的团队估计树木吸入的氧气略多于它们生产的氧气的一半。 其余的则被生活在亚马逊中的无数微生物消耗，它们吸入氧气以分解森林中的死有机物。 “亚马逊，或实际上任何其他生物群落的净效应，约为零”，Malhi保证。 那么，我们呼吸的氧气来自哪里？ 我们呼吸的氧气是海洋浮游植物的遗产，它在数十亿年间不断积累氧气。 科罗拉多州立大学的大气科学家Scott Denning如此解释道。 这种氧气之所以能够积累，是因为浮游生物在分解之前被困在海底。 尽管如此，虽然它不是地球之肺，亚马逊在从大气中提取大量二氧化碳方面做出了重大贡献。 Coe将其比作一个巨大的空调，为地球降温。 “很少有人谈论生物多样性，但亚马逊是地球上生物多样性最丰富的生态系统，气候变化和森林砍伐正在威胁这种财富，”圣保罗大学高级研究所的气候科学家Carlos Nobre指出。 此外，亚马逊虽然不是“地球之肺”，但它有更为重要的功能。 它还稳定了南美洲的降雨循环，并且是土著居民和无数动植物物种的重要家园。

大气中二氧化碳（CO₂）的浓度在2024年达到历史新高，主要原因是森林火灾，根据世界气象组织（WMO）的最新报告。 CO₂达到423.9 ppm（百万分之一），而 甲烷达到1942 ppb（十亿分之一），一氧化二氮达到338 ppb，标志着三种主要温室气体的前所未有的增长。 加速增长：是什么推动了增加？ 在60年代，CO₂以每年0.8 ppm的速度增长。在2011年至2020年之间，这一速度增加到每年2.4 ppm，而在2023年至2024年之间飙升至3.5 ppm，这是自1957年现代测量开始以来的最大增幅。 这种增加不仅仅是由于经济活动。事实上，自1968年以来，碳强度——每单位GDP的排放量——一直在稳步下降，这表明全球经济正在逐步去碳化。 “全球经济在排放更少的情况下生产越来越多的产品”，报告指出。然而，如果去碳化的速度未能超过GDP的扩张速度，快速的经济增长可能会抵消效率的进步。 森林火灾：排放记录背后的隐性因素 WMO的报告将大火确定为2024年排放增加的主要原因。在加拿大，2023年烧毁了1500万公顷，产生的CO₂超过了除中国、美国和印度以外的任何国家。 在2024年和2025年，巴西、玻利维亚和西班牙的火灾也达到了关键水平。仅在西班牙，估计排放了1900万吨CO₂，接近发电排放（25 Mt）。 长期影响：植被减少，吸收减少 火灾不仅释放储存的碳：还减少了生态系统的吸收能力。烧毁的地区留下了稀疏的植被，限制了光合作用，将以前的碳汇转变为碳源。 这一现象产生了一个恶性循环：气候变化加剧了火灾，反过来又加剧了全球变暖。 去碳化和森林管理：两个不可分割的前线 虽然经济去碳化至关重要，但如果没有大规模的森林管理，将是不够的。根据专家的说法，需要在至少5%的森林区域进行干预以防止高强度火灾。 “无法扑灭的火灾时代已经到来，但我们仍然可以避免它”，报告警告。 森林工程在多个地区证明了其有效性，应该与减排政策一起成为战略优先事项。 关键建议 积极的土地管理：恢复、防火带、监测和预防 加速去碳化：能源转型、效率和清洁运输 火灾预防：森林规划、教育和预警系统 基于证据的治理：用科学、技术和人文主义取代意识形态

超过2000名欧洲科学家向欧盟领导人发出公开信，呼吁保持一个雄心勃勃的气候目标。 这涉及到到2040年将二氧化碳排放量至少减少90%。 这封信在10月23日的气候峰会前发布，强调这一目标代表了该集团最大的经济机会。 科学家们将绿色转型视为经济引擎 来自阿尔弗雷德·魏格纳研究所、亥姆霍兹中心和格拉茨大学等机构的2178名研究人员签署了题为“气候中立是欧洲最大的经济机会”的文件。 “世界已经处于转型之中：各国正向清洁工业和可再生能源迈进，”信中指出。 科学家们认为，保持一致的气候政策是欧洲竞争力和其全球经济领导地位的关键。 这封信在COP30之前到达，该会议将于11月在巴西贝伦举行，届时将确定国际气候变化立场。 在信中，学者们要求欧盟遵循欧洲科学顾问委员会关于气候变化的建议，该委员会是为欧盟委员会提供建议的独立机构。 该技术机构要求到2040年将温室气体削减90%至95%，相较于1990年的水平。 这一目标与到2050年实现气候中立的承诺一致，这是欧洲集团的承诺。 专家们警告说，政治辩论偏离了科学证据，集中在“短期计算、否认主义言论和法律漏洞的讨价还价”上。 全球变暖的警示数据 科学家们指出，全球变暖已达到相较于工业化前时代的1.3°C。 世界气象组织的数据表明，2024年可能暂时超过1.5°C。 “温室气体的增加源于能源、土地和消费模式的不可持续使用，”文件警告道。 研究人员指出，对健康、农业、水资源和生物多样性的影响日益增加，以及经济损失的增加。 他们估计，仅在2024年，欧盟就有多达62,700人因气候相关原因过早死亡。 脱碳的经济利益 绿色转型将使欧盟在2025年至2040年间节省超过8500亿欧元的化石燃料进口费用。 此外，还将创造两百万个新工作岗位，主要在清洁和技术行业。 “科学分析表明，脱碳提供了大量投资、创新和就业机会，增强了欧洲的技术领导地位，”他们表示。 气候中立将使家庭能源账单减少三分之二。 这也将加强能源独立性和“面对专制政权”的韧性。 最后，签署者反对欧盟委员会提出的通过国际碳信用实现目标的“灵活性”。 研究表明，这些机制高估了其效益“五到十倍，并且不可靠”，文件指出。 “欧洲在贝伦的领导地位将展示欧盟是否希望继续成为气候政策和可持续创新的全球参考，还是宁愿落后，”文本总结道。

南极洋负责吸收人类活动产生的40%的二氧化碳。 现在，一项新的研究解释了使其成为地球上最大的碳汇的机制。 这项研究发表在自然气候变化上，揭示了其水域的盐度和温度变化如何对保留CO₂排放至关重要。 为什么南极洋是世界上最大的碳汇 世界上的海洋每年吸收大约四分之一的人类产生的二氧化碳。 尤其是，南极洋捕获了其中的40%。 这使其成为减缓全球变暖最重要的海洋区域。 现在，来自阿尔弗雷德·魏格纳研究所的研究人员Léa Olivier和F. Alexander Haumann分析了从1972年到2021年的数据以理解这一现象。 他们利用了在几十年的海洋探险中收集的全球海洋数据分析项目（GLODAP）的信息，覆盖了南极极地海洋的七个区域。 该研究旨在理解这一区域为何对碳吸收如此特别，以及这种能力是否保持稳定。 南极洋将CO₂保留在深处的机制 关键在于南极洋的层状结构，它像一个碳排放的保留系统。 表层，称为冬季水（WW），寒冷且盐度低。这一层充当保护盖。 下面是称为环极深水（uCDW）的深层水。 这些水更温暖，盐度更高，含有大量的累积CO₂。 这两种水团之间的差异形成了所谓的密度分层，即层之间的物理分隔。 这种分层至关重要，因为它阻止了深处储存的CO₂上升到表面并逃逸到大气中。 “我们能够确定，自1990年代以来，这两种水团变得更加不同，”海洋学家Léa Olivier解释道。 因此，研究确定了增强南极洋作为碳汇能力的重要转变。 特别是，表层变得更甜，自90年代以来盐度下降了多达0.3个单位。 这种现象称为“淡化”或淡化作用，主要是由于南极冰川的融水和降水增加。 同时，深层水上升了约40米，比几十年前更接近表面。 这些深层水的温度上升了0.2°C，其盐度值也增加，使其与上层的差异更大。 这种层之间的更大差异增强了分层，提高了海洋中CO₂的保留能力。 南极洋：没有这道天然屏障会发生什么 阻止分层的过程是上升流。 也就是说，富含二氧化碳的深层水上升到表面。 在过去的几十年中，根据水文地理数据分析，100到200米深度之间的fCO₂水平平均增加了10微大气压。 因此，现在海洋底层的CO₂浓度超过了大气中的含量。 这代表了潜在的风险：如果这些深层水在没有屏障的情况下到达表面，CO₂将释放到空气中，而不是留在海洋中。 然而，研究警告说，这种保护机制并非永久性的，并面临可能削弱它的威胁。 Olivier指出，“这种更甜的表层水暂时抵消了南极洋中碳汇的减弱。” 但她补充了一个关键警告：“如果分层减弱，这种情况可能会逆转”，这将消除天然屏障。 西风的风险和监测现象的必要性 例如，西风的增强是研究中科学家们确定的主要风险。 这些风可能会打破分层，增加表层和深层水团之间的混合。 如果发生这种情况，深处困住了几个世纪的CO₂将到达表面并释放到大气中。 合著者F. Alexander Haumann表示：“我们需要更多的数据，特别是在冬季，水团更容易混合。” 因此，作者强调理解这一机制至关重要，但同样重要的是监测其随时间的演变。 定期观测，特别是在冬季，将允许检测CO₂通风是否已经从深处开始。 因此，南极洋碳汇的未来将取决于多个相互关联因素的演变。 其中包括：由淡水输入引起的分层、风的强度和区域海洋动力学。

二氧化碳在2024年的大气中的水平创下了自1957年开始测量以来的最大增长。 世界气象组织（WMO）警告称，这种加速表明全球变暖和极端气候现象将更加频繁。 该现象是由人类排放和森林火灾推动的。 大气中二氧化碳令人担忧的数据 根据WMO的最新报告，2024年二氧化碳的平均浓度达到了423.9ppm。 与2004年首次发布公报时记录的377.1ppm相比，这一数字显著增加。 2023年至2024年间的增长为3.5ppm，创下了前所未有的记录。 这一增长反映了近几十年来加速的令人担忧的趋势。 六十年间二氧化碳排放量增长三倍 联合国机构的报告显示，自1960年代以来，二氧化碳的增长速度增加了三倍。 年均增长从60年代的0.8ppm增加到2011年至2020年间的2.4ppm。 这种加速是由多种因素共同导致的： 持续的人类活动排放； 森林火灾的增加； 陆地和海洋吸收减少。 二氧化碳吸收源减弱的问题 WMO解释说，排放的二氧化碳中约一半停留在大气中，其余被陆地和海洋吸收。 然而，这种自然存储正在减弱。 气候变暖降低了海洋的溶解度，加剧了干旱，威胁着形成气候恶性循环。 2024年的增长受到森林火灾的反弹和记录最热年份中吸收减少的影响，厄尔尼诺现象产生了强烈影响。 其他气体也创下记录 甲烷和一氧化氮，另外两种最重要的长效温室气体，也在2024年创下了排放记录。 甲烷水平上升至1942ppb，比工业化前水平高166%。 而一氧化氮达到338ppb，比工业化时代增加了25%。 气候的长期影响 WMO指出，二氧化碳影响当前的气候，其影响将持续数个世纪。 温度上升伴随着极端气象事件的增加。 WMO的副秘书长Ko Barrett强调，“减少排放不仅对我们的气候至关重要，也对我们的经济安全和社区福祉至关重要。” 该组织警告称，如果不采取紧急措施减少温室气体排放，地球气温将继续上升。