ระหว่างชุมชนวิทยาศาสตร์รัฐบาลหน่วยงานด้านมนุษยธรรมและแม้กระทั่งนักวางแผนทางทหารการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศถือเป็นภัยคุกคามที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่มนุษยชาติกำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน ระหว่างการเพิ่มขึ้นของความอดอยากโรคน้ำท่วมการพลัดถิ่นสภาพอากาศที่รุนแรงและความโกลาหลที่เกิดขึ้นเป็นที่ชัดเจนว่าวิธีที่เราทำให้โลกของเราอุ่นขึ้นนั้นมีผลกระทบร้ายแรง
แต่มีหลายสถานการณ์ที่อันตรายที่เกิดขึ้นในตอนนี้อาจส่งผลให้เกิดการหลบหนีที่นำไปสู่การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ ความเป็นไปได้นี้แสดงให้เห็นในการศึกษาล่าสุดที่จัดทำโดยศาสตราจารย์ MIT Rothman ด้วยการสนับสนุนของ NASA และ National Science Foundation (NSF) จากข้อมูลของ Rothman เรากำลังตกอยู่ในอันตรายจากการละเมิด“ ปริมาณคาร์บอน” ที่อาจนำไปสู่ผลกระทบที่เกิดขึ้นกับมหาสมุทรของโลก
Rothman ศาสตราจารย์ธรณีฟิสิกส์และผู้อำนวยการศูนย์ Lorenz ในแผนกโลกของ MIT วิทยาศาสตร์บรรยากาศและดาวเคราะห์ได้ใช้เวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมาเตือนเราเกี่ยวกับเกณฑ์สำคัญที่เราเผชิญ ย้อนกลับไปในปี 2560 เขาตีพิมพ์บทความ วิทยาศาสตร์ก้าวหน้า ที่เตือนว่ามหาสมุทรของโลกอาจมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพียงพอในปี 2100 เพื่อก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่
ตั้งแต่นั้นมารอ ธ แมนได้กลั่นกรองคำทำนายนี้โดยการศึกษาวิธีการที่วัฏจักรคาร์บอนตอบสนองเมื่อมันผ่านเกณฑ์ที่สำคัญ ในกระดาษใหม่ของเขาซึ่งปรากฏใน การดำเนินการของ National Academy of SciencesRothman ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายที่เขาพัฒนาขึ้นเพื่อเป็นตัวแทนวัฏจักรคาร์บอนในมหาสมุทรตอนบนของโลกและวิธีการที่มันอาจทำงานเมื่อข้ามขีด จำกัด นี้
วงจรนี้ประกอบด้วยคาร์บอนที่ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศของโลก (ส่วนใหญ่ผ่านกิจกรรมภูเขาไฟ) และถูกเก็บไว้ในเสื้อคลุมของโลกในรูปแบบของแร่ธาตุคาร์บอเนต มหาสมุทรของเรายังทำหน้าที่เป็น“ อ่างคาร์บอน” ซึ่งจะกำจัดคาร์บอนในชั้นบรรยากาศออกจากอากาศและเปลี่ยนเป็นกรดคาร์บอนิก วัฏจักรนี้ทำให้อุณหภูมิของโลกและระดับความเป็นกรดของมหาสมุทรคงที่ตลอดเวลา
เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศละลายในน้ำทะเลก็มีผลต่อการลดความเข้มข้นของคาร์บอเนตไอออนในมหาสมุทร เมื่อพวกมันตกลงมาต่ำกว่าระดับที่กำหนดเปลือกหอยที่ทำจากแคลเซียมคาร์บอเนตจะเริ่มละลายและสิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาพวกมันเพื่อการป้องกันจะมีชีวิตรอดได้ยากขึ้น
นี่เป็นอันตรายด้วยเหตุผลสองประการ ในอีกด้านหนึ่งก็หมายความว่าส่วนสำคัญของวงจรชีวิตทางทะเลจะเริ่มตาย เปลือกหอยมีบทบาทสำคัญในการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากมหาสมุทรตอนบน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากสิ่งมีชีวิตอาศัยเปลือกของมันเพื่อช่วยให้พวกมันจมลงสู่พื้นมหาสมุทรโดยถือคาร์บอนอินทรีย์ที่เป็นอันตรายกับพวกมัน
ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ (และการทำให้เป็นกรดในมหาสมุทร) จะหมายถึงสิ่งมีชีวิตที่กลายเป็นปูนน้อยลงและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลง ดังที่ Rothman อธิบายไว้ในการสัมภาษณ์ล่าสุดกับ MIT News:
“ มันเป็นข้อเสนอแนะในเชิงบวก คาร์บอนไดออกไซด์ที่มากขึ้นนำไปสู่คาร์บอนไดออกไซด์ที่มากขึ้น คำถามจากมุมมองทางคณิตศาสตร์คือความคิดเห็นดังกล่าวเพียงพอที่จะทำให้ระบบไม่เสถียรหรือไม่?”
กระบวนการนี้เกิดขึ้นหลายครั้งในประวัติศาสตร์ของโลก ดังที่ Rothman ระบุไว้ในการศึกษาของเขาหลักฐานที่ได้จากการศึกษาชั้นตะกอนแสดงให้เห็นว่าร้านค้าของมหาสมุทรคาร์บอนเปลี่ยนไปอย่างรวดเร็ว สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดเกิดขึ้นในเวลาเดียวกันกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่สี่ในห้าของประวัติศาสตร์โลก
ในแต่ละกรณี Rothman สรุปว่าการเพิ่มขึ้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ไม่ว่าจะค่อยเป็นค่อยไปหรือกะทันหัน) ในที่สุดก็ผลักให้ผ่านเกณฑ์ทำให้เกิดผลกระทบที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองทางเคมีน้ำตกหนี สิ่งนี้นำไปสู่การเป็นกรดในมหาสมุทรที่รุนแรงและการขยายผลของทริกเกอร์ดั้งเดิม
ยิ่งไปกว่านั้นสำหรับครึ่งหนึ่งของการหยุดชะงักในแบบจำลองของ Rothman อัตราการเพิ่มขึ้นของคาร์บอนก็เหมือนกันเมื่อพวกมันเคลื่อนไหว ในขณะที่ทริกเกอร์ในอดีตมีแนวโน้มที่จะเกิดจากกิจกรรมภูเขาไฟที่เพิ่มขึ้นหรือเหตุการณ์ทางธรรมชาติอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตลอดระยะเวลาหมื่นปี วันนี้มนุษยชาติกำลังสูบฉีด CO2 สู่บรรยากาศในอัตราที่ไม่เคยได้ยินมาก่อนในบันทึกทางธรณีวิทยา
นี่เป็นหนึ่งในข้อค้นพบที่สำคัญของการศึกษาของ Rothman ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอัตราที่ CO2 ถูกนำมาใช้มีบทบาทสำคัญในการทำให้ระบบล้มเหลว ในขณะที่การก่อกวนปานกลางในวัฏจักรคาร์บอนจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปและไม่ส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของมหาสมุทรโดยรวม2 จะนำไปสู่การเรียงซ้อนของการตอบรับเชิงบวกที่ขยายปัญหา
วันนี้ Rothman อ้างว่าเราเป็น“ จุดเริ่มต้นของการกระตุ้น” และหากเกิดขึ้นความคิดเห็นและผลที่เกิดขึ้นมีแนวโน้มที่จะคล้ายกับภัยพิบัติทั่วโลกที่ผ่านมา “ เมื่อเราผ่านเกณฑ์วิธีที่เราไปถึงที่นั่นอาจไม่สำคัญ” เขากล่าว “ เมื่อคุณได้รับมากกว่าคุณจะจัดการกับวิธีการทำงานของโลกและมันไปในการนั่งของตัวเอง”
ในด้านบวกการศึกษาของเขายังแสดงให้เห็นว่ามหาสมุทรของโลก (จากระดับความเป็นกรดในปัจจุบัน) จะกลับสู่ภาวะสมดุลในที่สุด แต่หลังจากผ่านไปนานนับหมื่นปี รูปแบบนี้สอดคล้องกับบันทึกทางธรณีวิทยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อย่างน้อยสามครั้งที่เชื่อว่าเกี่ยวข้องกับภูเขาไฟขนาดใหญ่ที่ยั่งยืน
กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้าการปล่อยคาร์บอนของมนุษย์ข้ามธรณีประตูและดำเนินต่อไปเกินกว่านั้นผลที่ตามมาอาจรุนแรงเช่นเดียวกับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ “ มันยากที่จะรู้ว่าสิ่งต่าง ๆ จะเกิดขึ้นได้อย่างไรในวันนี้” รอ ธ แมนกล่าว “ แต่เราอาจใกล้ถึงเกณฑ์วิกฤติ เข็มใด ๆ จะถึงสูงสุดหลังจากประมาณ 10,000 ปี หวังว่าจะให้เวลาเราในการหาทางแก้ไข”
ชุมชนวิทยาศาสตร์ตระหนักดีว่ามนุษย์ที่เป็นมนุษย์2 การปล่อยมีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมของโลก - ผลกระทบที่อาจรู้สึกได้นานนับพันปี อย่างไรก็ตามการศึกษาครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าผลที่ตามมาอาจจะน่าทึ่งกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้และอาจย้อนกลับมาไม่ถึงจุดหนึ่ง หากไม่มีอะไรอื่นการศึกษาของรอ ธ แมนชี้ให้เห็นถึงความต้องการโซลูชั่นที่จะดำเนินการในขณะที่ยังมีเวลา
