研究人员通过对古代南极冰层进行详细的化学分析发现，如今大气中二氧化碳的增加速度比过去5万年中的任何时候都要快 10 倍。

该研究结果刚刚发表在《国家科学院院刊》上，为地球过去气候突变期提供了重要的新认识，并为当今气候变化的潜在影响提供了新的见解。

“研究过去让我们知道今天的不同。 如今二氧化碳的变化速度确实是前所未有的，”俄勒冈州立大学地球、海洋和大气科学学院助理教授、这项研究的主要作者凯瑟琳·温特说。

“我们的研究发现，过去自然界中二氧化碳的增长速度是有史以来最快的，而今天的变化速度，主要是受人类排放的影响，是现在的 10 倍。”

二氧化碳，或 CO2，是一种自然存在于大气中的温室气体。当二氧化碳 进入大气时，它会因温室效应而导致气候变暖。过去，二氧化碳水平会因冰河期周期和其他自然原因而波动，但如今，由于人类排放，二氧化碳水平正在上升。

数十万年来，南极洲形成的冰层中含有困在气泡中的古代大气气体。科学家利用通过钻取深达 2 英里(3.2 公里)的冰芯收集的冰样，分析其中的微量化学物质，建立过去气候的记录。国家科学基金会资助了这项研究中使用的冰芯钻探和化学分析。

先前的研究表明，在大约 10,000 年前结束的上一个冰河时期，有几个时期二氧化碳水平似乎比平均水平高得多。但温特说，这些测量结果不够详细，无法揭示快速变化的全部性质，限制了科学家了解正在发生的事情的能力。

“你可能不会想到在上一个冰河时代的末期会看到这种现象，”她说，“但我们的兴趣被激发了，我们想回到那个时期，进行更详细的测量，以了解当时发生了什么。”

温特和同事利用西南极冰盖分水岭冰芯样本调查了这些时期的情况。他们发现了一种模式，表明二氧化碳的这些激增与北大西洋寒冷期(称为海因里希事件)同时发生，海因里希事件与全球气候突变有关。

“这些海因里希事件确实非同寻常，”地球、海洋和大气科学学院副教授、这项研究的合著者克里斯托·布泽特 (Christo Buizert) 说。“我们认为它们是由北美冰盖的急剧崩塌引起的。这引发了连锁反应，包括热带季风的变化、南半球的西风以及从海洋中喷涌而出的大量二氧化碳。”

在自然增长最大的时期，二氧化碳在 55 年内增加了约 14 ppm。这种跃升大约每 7,000 年发生一次。按照今天的速度，这种幅度的增长只需要 5 到 6 年。

有证据表明，在过去二氧化碳自然上升的时期，在深海环流中发挥重要作用的西风也在加强，导致南大洋二氧化碳快速释放。

其他研究表明，由于气候变化，这些西风将在下个世纪加强。研究人员指出，新发现表明，如果发生这种情况，它将降低南大洋吸收人类产生的二氧化碳的能力。

温特说：“我们依靠南大洋吸收我们排放的部分二氧化碳，但快速增强的南风削弱了它吸收二氧化碳的能力。”