國際應用系統分析研究所 ( IIASA ) 領導的一項新研究表明，地球的碳-氣候系統可能比此前認為的更加脆弱。該研究全面審視了地球如何應對人類活動帶來的環境壓力，提供了更廣闊的系統層面視角。

這項研究發表在《整體環境科學》雜志上，由國際應用系統分析研究所（IIASA）和烏克蘭利沃夫國立理工大學的科學家開展。該團隊引入了一種創新方法，通過將碳排放轉化為可衡量的“壓力”和“應變”指標來評估人類活動對地球的影響。

“到目前為止，科學界主要以每年數十億噸的碳排放量來衡量地球的狀況。這很重要，但它并不能揭示地球作為一個物理系統如何應對我們施加的日益增長的壓力，”該研究的主要作者、國際應用系統分析研究所先進系統分析項目的研究員馬蒂亞斯·喬納斯解釋說。“我們想看看整個地球系統在這種壓力下是如何伸展和緊張的?！?/p>

該研究的一項重要發現是引入了“應力功率”，這一概念描述了人類活動向地球系統單位體積增加能量的速率。據估計，2021年應力功率將下降12.8至15.5帕斯卡/年。雖然這看起來微不足道（大致相當于微風的壓力），但地球陸地、海洋和大氣的累積效應表明，這種壓力可能正在使地球失去其自然平衡。在一個不受人類活動引起的氣候變化干擾的系統中，應力和應變通常都接近于零。

研究人員還分析了地球“延遲時間”隨時間的變化，延遲時間描述了地球碳系統對壓力的反應速度，并確定了1925年至1945年之間的轉折點，這表明地球系統開始改變其對壓力的反應的時間比以前認為的要早得多。

“這個早期的轉折點出乎意料，”喬納斯說?！斑@表明地球的陸地和海洋可能早在20世紀上半葉就已經開始改變其通常的模式。此后，這些系統不再像以前那樣運轉，而是越來越受到人類活動的壓垮，最終不再有效地吸收二氧化碳。”

這可能意味著各國需要比計劃更早采取行動來減少溫室氣體排放。

“實現未來的排放目標很重要，但我們也需要關注地球正在變得多么脆弱，”喬納斯說?！凹词刮覀冞_到了目標，地球自然系統的衰弱仍可能使我們比預期更早地面臨重大破壞。地球向早期脆弱性的轉變目前尚未被氣候模型捕捉到，但這需要被捕捉到?！?/p>

該團隊強調，需要進一步研究量化這種轉變，并將他們的應力-應變方法納入全球氣候模型。他們希望，通過拓展科學家追蹤地球狀況的方法，從單純計算碳排放到理解地球在壓力下的物理反應，世界能夠更好地應對未來的挑戰。

編譯自/scitechdaily