The Case of the Missing CarbonAlone

The Case of the Missing Carbon

Alone in a sealed jar, a mouse would die from exhaled CO2. But as scientist Joseph Priestley observed in 1771, adding a mint plant allows the mouse to thrive. In this proof of photosynthesis, the mint absorbed CO2, retained carbon for growth, and released oxygen. Two centuries later humans tried—and failed—to survive in a sealed environment in Arizona's Biosphere 2.

By Tim Appenzeller
Republished from the pages of National Geographic magazine
It's there on a monitor: the forest is breathing. Late summer sunlight filters through a canopy of green as Steven Wofsy unlocks a shed in a Massachusetts woodland and enters a room stuffed with equipment and tangled with wires and hoses.
The machinery monitors the vital functions of a small section of Harvard Forest in the center of the state. Bright red numbers dance on a gauge, flickering up and down several times a second. The reading reveals the carbon dioxide concentration just above the treetops near the shed, where instruments on a hundred-foot (30-meter) tower of steel lattice sniff the air. The numbers are running surprisingly low for the beginning of the 21st century: around 360 parts per million, ten less than the global average. That's the trees' doing. Basking in the sunshine, they inhale carbon dioxide and turn it into leaves and wood.
In nourishing itself, this patch of pine, oak, and maple is also undoing a tiny bit of a great global change driven by humanity. Start the car, turn on a light, adjust the thermostat, or do just about anything, and you add carbon dioxide to the atmosphere. If you're an average resident of the United States, your contribution adds up to more than 5.5 tons (5 metric tons) of carbon a year.
The coal, oil, and natural gas that drive the industrial world's economy all contain carbon inhaled by plants hundreds of millions of years ago—carbon that now is returning to the atmosphere through smokestacks and exhaust pipes, joining emissions from forest burned to clear land in poorer countries. Carbon dioxide is foremost in an array of gases from human activity that increase the atmosphere's ability to trap heat. (Methane from cattle, rice fields, and landfills, and the chlorofluorocarbons in some refrigerators and air conditioners are others.) Few scientists doubt that this greenhouse warming of the atmosphere is already taking hold. Melting glaciers, earlier springs, and a steady rise in global average temperature are just some of its harbingers.
By rights it should be worse. Each year humanity dumps roughly 8.8 billion tons (8 metric tons) of carbon into the atmosphere, 6.5 billion tons (5.9 metric tons) from fossil fuels and 1.5 billion (1.4 metric) from deforestation. But less than half that total, 3.2 billion tons (2.9 metric tons), remains in the atmosphere to warm the planet. Where is the missing carbon? "It's a really major mystery, if you think about it," says Wofsy, an atmospheric scientist at Harvard University. His research site in the Harvard Forest is apparently not the only place where nature is breathing deep and helping save us from ourselves. Forests, grasslands, and the waters of the oceans must be acting as carbon sinks. They steal back roughly half of the carbon dioxide we emit, slowing its buildup in the atmosphere and delaying the effects on climate.
Who can complain? No one, for now. But the problem is that scientists can't be sure that this blessing will last, or whether, as the globe continues to warm, it might even change to a curse if forests and other ecosystems change from carbon sinks to sources, releasing more carbon into the atmosphere than they absorb. The doubts have sent researchers into forests and rangelands, out to the tundra and to sea, to track down and understand the missing carbon.
This is not just a matter of intellectual curiosity. Scorching summers, fiercer storms, altered rainfall patterns, and shifting species—the disappearance of sugar maples from New England, for example—are some of the milder changes that global warming might bring. And humanity is on course to add another 200 to 600 parts per million to atmospheric carbon dioxide by late in the century. At that level, says Princeton University ecologist Steve Pacala, "all kinds of terrible things could happen, and the universe of terrible possibilities is so large that probably some of them will." Coral reefs could vanish; deserts could spread; currents that ferry heat from the tropics to northern regions could change course, perhaps chilling the British Isles and Scandinavia while the rest of the globe keeps warming.
If nature withdraws its helping hand—if the carbon sinks stop absorbing some of our excess carbon dioxide—we could be facing drastic changes even before 2050, a disaster too swift to avoid. But if the carbon sinks hold out or even grow, we might have extra decades in which to wean the global economy from carbon-emitting energy sources. Some scientists and engineers believe that by understanding natural carbon sinks, we may be able to enhance them or even create our own places to safely jail this threat to global climate.
The backdrop for these hopes and fears is a natural cycle as real as your own breathing and as abstract as the numbers on Wofsy's instruments. In 1771, about the time of the first stirrings of the industrial revolution and its appetite for fossil fuel, an English minister grasped key processes of the natural carbon cycle. In a series of ingenious experiments, Joseph Priestley found that flames and animals' breath "injure" the air in a sealed jar, making it unwholesome to breathe. But a green sprig of mint, he found, could restore its goodness. Priestley could not name the gases responsible, but we know now that the fire and respiration used up oxygen and gave off carbon dioxide. The mint reversed both processes. Photosynthesis took up the carbon dioxide, converted it into plant tissue, and gave off oxygen as a by-product.
The world is just a bigger jar. Tens of billions of tons of carbon a year pass between land and the atmosphere: given off by living things as they breathe and decay and taken up by green plants, which produce oxygen. A similar traffic in carbon, between marine plants and animals, takes place within the waters of the ocean. And nearly a hundred billion tons of carbon diffuse back and forth between ocean and atmosphere.
Compared with these vast natural exchanges, the few billion tons of carbon that humans contribute to the atmosphere each year seem paltry. Yet like a finger on a balance, our steady contributions are throwing the natural cycle out of whack. The atmosphere's carbon backup is growing: Its carbon dioxide level has risen by some 30 percent since Priestley's time. It may now be higher than it has been in at least 20 million years.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

กรณีของคาร์บอนหายไปคนเดียวในขวดปิดผนึก เมาส์จะตายจาก exhaled CO2 แต่เป็นนักวิทยาศาสตร์โจเซฟ Priestley พบใน 1771 เพิ่มพืชมินท์ช่วยให้เมาส์เพื่อเจริญเติบโต ในนี้หลักฐานของการสังเคราะห์ด้วยแสง มินท์ดูดซึม CO2 สะสมคาร์บอนในการเจริญเติบโต และปล่อยออกซิเจน สองศตวรรษต่อมามนุษย์พยายาม — และล้มเหลวซึ่งการอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ปิดผนึกในอริโซนาของชีวบริเวณ 2โดย Tim Appenzellerประกาศจากหน้านิตยสารภูมิศาสตร์แห่งชาติมันมีอยู่บนหน้าจอ: หายใจป่า ช่วงปลายฤดูร้อนแสงแดดกรองผ่านร่มเงาของสีเขียวเป็น Steven Wofsy ปลดล็อคโรงในป่ารัฐแมสซาชูเซตส์ และเข้าห้องพักด้วยอุปกรณ์ และราพันเซลกับสายไฟและท่อเครื่องจักรการตรวจสอบหน้าที่สำคัญของส่วนเล็ก ๆ ของฮาร์วาร์ดป่าของรัฐ เต้นรำตัวเลขสีแดงสดใสบนมาตรวัด กระพริบขึ้นลงหลายครั้งที่สอง การอ่านพบว่า ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหนือทรีท็อปส์ใกล้โรง ซึ่งเครื่องในร้อยแบบเท้าทาวเวอร์ (30 เมตร) ของโครงตาข่ายเหล็กประกอบสูดดมอากาศ หมายเลขกำลังต่ำน่าแปลกใจสำหรับการเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21: ประมาณ 360 ส่วนต่อล้าน สิบน้อยกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลก นั่นคือต้นไม้ทำ พวกเขาท่ามกลางแสงแดด สูดดมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และเปลี่ยนเป็นใบและไม้ในผิวตัวเอง โปรแกรมนี้ น่าสน โอ๊ค เมเปิ้ลเป็นยังเลิกทำบิตเล็ก ๆ เปลี่ยนโลกดีขับเคลื่อน ด้วยมนุษย์ เริ่มรถ เปิดไฟ ปรับอุณหภูมิ หรือทำอะไร และคุณเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่บรรยากาศ ถ้าคุณมีการเฉลี่ยของสหรัฐอเมริกา ของเพิ่มขึ้นมากกว่า 5.5 ตัน (5 เมตริกตัน) ของคาร์บอนต่อปีถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติที่ไดรฟ์ทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอนช่วยใน โดยพืชหลายร้อยล้านปีที่ผ่านมาเศรษฐกิจของโลกอุตสาหกรรม – คาร์บอนกลับสู่บรรยากาศผ่านท่อไอเสีย และ smokestacks ตอนที่ปล่อยจากป่าเข้าร่วมเขียนเพื่อล้างแผ่นดินในประเทศย่อม ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สำคัญในอาร์เรย์ของก๊าซจากกิจกรรมมนุษย์ที่เพิ่มบรรยากาศของความสามารถในการดักความร้อนได้ (มีเทน จากวัว ข้าว และ landfills, chlorofluorocarbons พลังน้ำในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศได้อื่น ๆ) นักวิทยาศาสตร์น้อยสงสัยว่า ร้อนเรือนกระจกนี้ของบรรยากาศแล้วกำลังค้าง ธารน้ำแข็งละลาย สปริงก่อน และอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกมั่นคงขึ้นได้บาง harbingers ของโดยสิทธิ นี้จะแย่ มนุษย์แต่ละปีรวมอยู่ประมาณ 8.8 ล้านตัน (8 เมตริกตัน) ของคาร์บอนในบรรยากาศ 6.5 พันล้านตัน (5.9 เมตริกตัน) จากเชื้อเพลิงฟอสซิล และ 1.5 พันล้าน (วัด 1.4) จากการทำลายป่า แต่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่รวม มูลค่า 3.2 พันล้านตัน (2.9 เมตริกตัน), ยังคงอยู่ในบรรยากาศที่อบอุ่นโลก คาร์บอนหายไปอยู่ที่ไหน "ก็ลึกลับจริง ๆ สำคัญ ถ้าคุณคิดว่า เกี่ยวกับมัน กล่าวว่า Wofsy นักวิทยาศาสตร์เป็นบรรยากาศในมหาวิทยาลัย เว็บไซต์ของเขาวิจัยในป่าฮาร์วาร์ดได้เห็นได้ชัดเดียวที่ธรรมชาติหายใจลึก และช่วยให้เราบันทึกจากตนเอง ป่า grasslands และน้ำของมหาสมุทรต้องทำหน้าที่เป็นอ่างล้างมือคาร์บอน พวกเขาขโมยไปประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เราปล่อย การชะลอตัวของความรู้ในบรรยากาศ และอากาศผลล่าช้าที่สามารถร้องเรียนหรือไม่ ไม่มีใคร ตอนนี้ แต่ปัญหาคือ ว่า นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่า พรนี้จะล่าสุด หรือว่า เป็นโลกยังคงอบอุ่น มันอาจได้เปลี่ยนแปลงไปเป็นป่าไม้และระบบนิเวศอื่น ๆ ที่เปลี่ยนแปลงจากคาร์บอนล้างมือกับแหล่ง ปล่อยคาร์บอนมากขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศมากกว่าพวกเขาดูดซับ ข้อสงสัยที่ส่งนักวิจัยเข้าไปในป่าและ rangelands ออกแบบทุนดรา และ ซี ติดตาม และเข้าใจคาร์บอนหายไปนี่ไม่ใช่เพียงเรื่องของความอยากรู้ทางปัญญา Scorching ฤดูร้อน ไม่มีพายุ ฝนตกที่เปลี่ยนแปลงรูปแบบ และขยับสายพันธุ์ — การสูญหายของ maples น้ำตาลจากนิวอิงแลนด์ ตัวอย่าง — มีบางพะแนงเปลี่ยนที่ภาวะโลกร้อนอาจทำให้ได้ และมนุษย์ที่อยู่ในหลักสูตรเพิ่มอีก 200-600 ส่วนต่อล้านกับอากาศก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยในศตวรรษ ที่ระดับ ecologist ปรินซ์มหาวิทยาลัย Steve Pacala กล่าวว่า "สิ่งชั่วร้ายทุกชนิดอาจเกิดขึ้น และจักรวาลของน่ากลัวไปมีขนาดใหญ่เพื่อที่อาจจะบางส่วนของพวกเขาจะ" ปะการังสามารถหาย หวานสามารถแพร่กระจาย กระแสที่หัวปลีความร้อนจากเขตร้อนทางภาคเหนือสามารถเปลี่ยนหลักสูตร บางทีหนาวอังกฤษและสแกนดิเนเวียในขณะส่วนเหลือของโลกยังคงร้อนถ้าธรรมชาติถอนความช่วยเหลือ — ถ้าคาร์บอนล้างมือหยุดดูดของคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินของเรา — เราอาจหันหน้าเปลี่ยนแปลงรุนแรงแม้ก่อน 2050 รวดเร็วเกินไปเพื่อหลีกเลี่ยงภัยพิบัติได้ แต่ถ้าเก็บคาร์บอนยึกยัก หรือเติบโตแม้ว่า เราอาจเสริมทศวรรษที่หย่าเศรษฐกิจโลกจากแหล่งพลังงานที่เปล่งคาร์บอน วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์บางส่วนเชื่อว่า โดยเข้าใจธรรมชาติคาร์บอนเก็บ เราอาจสามารถเพิ่มพวกเขา หรือแม้แต่สร้างสถานของเราเองอย่างปลอดภัยคุกนี้ภัยคุกคามต่อสภาพภูมิอากาศโลกฉากหลังสำหรับความหวังและความกลัวเหล่านี้เป็นวงจรธรรมชาติแท้จริงเป็นของตัวเองหายใจ และเป็นนามธรรมเป็นหมายเลขในเครื่องมือของ Wofsy ใน 1771 เกี่ยวกับเวลาของ stirrings แรกของการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเป็นอาหารสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล รัฐมนตรีอังกฤษมี grasped กระบวนการที่สำคัญของวัฏจักรคาร์บอนธรรมชาติ ในชุดการทดลองที่แยบยล โจเซฟ Priestley พบว่า เปลวไฟและการหายใจของสัตว์ "ทำร้าย" อากาศในขวดที่ปิดผนึก ทำ unwholesome หายใจ แต่ sprig สีเขียวของมิ้นท์ เขาพบ สามารถคืนค่าของความดี Priestley อาจชื่อก๊าซรับผิดชอบ แต่เรารู้ว่าที่ไฟไหม้และการหายใจใช้ออกซิเจน และให้ปิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มิ้นท์กลับรายการทั้งกระบวนการ การสังเคราะห์ด้วยแสงเอาค่าคาร์บอนไดออกไซด์ แปลงเป็นเนื้อเยื่อพืช และให้ออกจากออกซิเจนเป็นผลพลอยได้โลกเป็นเพียงขวดใหญ่ สิบพันล้านตันคาร์บอนต่อปีผ่านระหว่างดินและบรรยากาศ: ให้ปิด โดยอาศัยสิ่งพวกเขาหายใจ และการเสื่อมสลาย และถูกใช้ โดยพืชสีเขียว การสร้างออกซิเจน การจราจรคล้ายในคาร์บอน ระหว่างทะเลพืชและสัตว์ เกิดขึ้นในน่านน้ำของมหาสมุทร และเกือบร้อยพันล้านตันคาร์บอนกระจายไประหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศเมื่อเทียบกับแลกเปลี่ยนธรรมชาติเหล่านี้มากมาย คาร์บอนที่มนุษย์นำไปสู่บรรยากาศปีละพันล้านตันน้อยดูเหมือนเล็ก ๆ น้อย ๆ ยัง เช่นนิ้วบนดุล ผลงานของเรามั่นคงมีการขว้างปาวงจรธรรมชาติรวน มีการเติบโตของบรรยากาศคาร์บอนสำรอง: ระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้เพิ่มขึ้น 30 เปอร์เซ็นต์บางตั้งแต่ของ Priestley ครั้ง มันอาจจะสูงกว่าจะมีอย่างน้อย 20 ล้านปี

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กรณีของคาร์บอนที่หายไปคนเดียวในขวดที่ปิดสนิทเมาส์จะตายจาก CO2 หายใจออก แต่เป็นนักวิทยาศาสตร์โจเซฟสังเกตใน 1771 เพิ่มเป็นพืชมิ้นท์ช่วยให้เมาส์ในการเจริญเติบโต ในการพิสูจน์ของการสังเคราะห์นี้มิ้นท์ดูดซึม CO2 ไว้คาร์บอนสำหรับการเจริญเติบโตและปล่อยออกซิเจน สองศตวรรษต่อมามนุษย์พยายามและความล้มเหลวที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ปิดสนิทในรัฐแอริโซนาของ Biosphere 2. โดยทิม Appenzeller ตีพิมพ์ซ้ำจากหน้านิตยสารเนชั่นแนลจีโอกราฟฟิกแห่งชาติมันมีบนจอภาพ: ป่าหายใจ กรองแสงแดดช่วงปลายฤดูร้อนผ่านหลังคาสีเขียวเป็นสตีเว่น Wofsy ปลดล็อคเพิงในป่าแมสซาชูเซตและเข้าสู่ห้องที่อัดแน่นไปด้วยอุปกรณ์และพันด้วยสายไฟและท่อ. เครื่องจักรตรวจสอบการทำงานที่สำคัญของส่วนเล็ก ๆ ของป่าฮาร์วาร์ในใจกลางของ รัฐ. ตัวเลขสีแดงสดใสเต้นบนมาตรวัดที่ริบหรี่ขึ้นและลงหลายครั้งที่สอง อ่านเผยให้เห็นความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เหนือยอดไม้ที่อยู่ใกล้เพิงที่ตราสารในร้อยฟุต (30 เมตร) หอคอยตาข่ายเหล็กสูดอากาศอากาศ ตัวเลขที่กำลังทำงานอยู่ในระดับต่ำที่น่าแปลกใจสำหรับการเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21: รอบ 360 ส่วนต่อล้านสิบน้อยกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลก นั่นเป็นต้นไม้ 'ทำ บาสกิงในแสงแดดที่พวกเขาสูดดมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และทำให้มันกลายเป็นใบและไม้. ในการบำรุงตัวเองแพทช์นี้สน, โอ๊ค, เมเปิ้ลและยังเป็นที่ยกเลิกบิตขนาดเล็กของการเปลี่ยนแปลงของโลกที่ดีได้แรงหนุนจากความเป็นมนุษย์ เริ่มต้นรถเปิดไฟปรับอุณหภูมิหรือทำอะไรก็ได้และคุณเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศ หากคุณเป็นผู้มีถิ่นที่อยู่เฉลี่ยของประเทศสหรัฐอเมริกาผลงานของคุณจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 5.5 ตัน (5 เมตริกตัน) คาร์บอนต่อปี. ถ่านหินน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่ผลักดันเศรษฐกิจโลกอุตสาหกรรมของทั้งหมดมีคาร์บอนสูดดมโดย พืชหลายร้อยล้านปีที่ผ่านมาคาร์บอนที่ตอนนี้จะกลับมาสู่บรรยากาศผ่านปล่องควันไอเสียและท่อร่วมปล่อยก๊าซจากการเผาป่าเพื่อล้างที่ดินในประเทศที่ยากจนกว่า ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นสิ่งสำคัญที่สุดในอาร์เรย์ของก๊าซจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มความสามารถในบรรยากาศที่จะดักความร้อน (ก๊าซมีเทนจากโคนาข้าวและหลุมฝังกลบและ chlorofluorocarbons ในตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศเป็นคนอื่น ๆ .) นักวิทยาศาสตร์ไม่กี่สงสัยว่าภาวะโลกร้อนของบรรยากาศเรือนกระจกนี้มีอยู่แล้วการถือ ธารน้ำแข็งละลายน้ำพุก่อนหน้านี้และการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกเป็นเพียงบางส่วนของ harbingers. ตามสิทธิที่ควรจะเป็นที่เลวร้ายยิ่ง มนุษย์ในแต่ละปีประมาณทิ้ง 8800000000 ตัน (8 เมตริกตัน) คาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศ 6.5 พันล้านตัน (5.9 เมตริกตัน) จากเชื้อเพลิงฟอสซิลและ 1500000000 (1.4 เมตริกตัน) จากการทำลายป่า แต่น้อยกว่าครึ่งหนึ่งที่รวม 3.2 พันล้านตัน (2.9 ตัน) ยังคงอยู่ในบรรยากาศที่จะอุ่นดาวเคราะห์ อยู่ที่ไหนคาร์บอนหายไป? "มันเป็นความลึกลับที่สำคัญจริงๆถ้าคุณคิดเกี่ยวกับมัน" Wofsy นักวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่ Harvard University กล่าวว่า เว็บไซต์งานวิจัยของเขาในป่าฮาร์วาร์เห็นได้ชัดไม่ได้เป็นสถานที่เดียวที่ธรรมชาติหายใจลึกและช่วยประหยัดเราจากตัวเราเอง ป่าทุ่งหญ้าและน้ำทะเลของมหาสมุทรจะต้องทำหน้าที่เป็นอ่างล้างมือคาร์บอน พวกเขาขโมยกลับมาประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เราปล่อยออกมาชะลอตัวสะสมในบรรยากาศและการยืดเวลาการมีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ. ใครสามารถบ่น? ไม่มีใครในตอนนี้ แต่ปัญหาก็คือว่านักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถมั่นใจได้ว่าพรนี้จะมีอายุหรือไม่ว่าในขณะที่โลกยังคงอบอุ่นมันก็อาจเปลี่ยนเป็นคำสาปแช่งถ้าป่าไม้และระบบนิเวศอื่น ๆ เปลี่ยนจากอ่างล้างมือคาร์บอนแหล่งที่มาการปล่อยคาร์บอนมากยิ่งขึ้นใน บรรยากาศกว่าพวกเขาดูดซับ สงสัยได้ส่งนักวิจัยเข้าไปในป่าและ rangelands ออกทุนดราและทะเลเพื่อติดตามและเข้าใจคาร์บอนที่ขาดหายไป. นี้ไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของการอยากรู้อยากเห็นทางปัญญา ในช่วงฤดูร้อนเปรี้ยงพายุรุนแรงรูปแบบการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำฝนและขยับสายพันธุ์การหายตัวไปของเมเปิ้ลน้ำตาลจากนิวอิงแลนด์เช่น-คือบางส่วนของการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงน้อยลงว่าภาวะโลกร้อนอาจทำให้ และความเป็นมนุษย์อยู่บนเส้นทางที่จะเพิ่มอีก 200-600 ส่วนต่อล้านก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศโดยในช่วงปลายศตวรรษ ในระดับที่มหาวิทยาลัยพรินซ์นิเวศวิทยาPăcalăสตีฟกล่าวว่า "ทุกสิ่งที่เลวร้ายที่อาจเกิดขึ้นและจักรวาลของความเป็นไปที่น่ากลัวมีขนาดใหญ่เพื่อที่อาจจะเป็นบางส่วนของพวกเขาจะทำ." แนวปะการังอาจหายไป; ทะเลทรายสามารถแพร่กระจาย; กระแสที่ร้อนเรือข้ามฟากจากเขตร้อนไปยังพื้นที่ภาคเหนืออาจมีการเปลี่ยนแปลงแน่นอนอาจจะหนาวเกาะอังกฤษและสแกนดิเนเวีในขณะที่ส่วนที่เหลือของโลกช่วยให้ร้อน. ถ้าธรรมชาติถอนมือถ้ามันช่วยอ่างล้างมือคาร์บอนหยุดการดูดซับบางส่วนของคาร์บอนส่วนเกินของเรา dioxide- เราจะต้องเผชิญการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงแม้กระทั่งก่อนที่ปี 2050 ภัยพิบัติอย่างรวดเร็วเกินกว่าที่จะหลีกเลี่ยง แต่ถ้าอ่างล้างมือคาร์บอนถือออกหรือแม้กระทั่งการเติบโตเราอาจจะมีมานานหลายทศวรรษพิเศษในการที่จะหย่าเศรษฐกิจโลกจากคาร์บอนเปล่งแหล่งพลังงาน นักวิทยาศาสตร์บางคนและวิศวกรเชื่อว่าโดยการทำความเข้าใจอ่างล้างมือคาร์บอนธรรมชาติที่เราอาจจะสามารถเสริมสร้างพวกเขาหรือแม้กระทั่งการสร้างสถานที่ของเราเองต้องติดคุกอย่างปลอดภัยภัยคุกคามต่อสภาพภูมิอากาศโลกนี้. ฉากหลังสำหรับความหวังและความกลัวเหล่านี้เป็นวงจรธรรมชาติเป็นจริงเป็นของคุณเอง การหายใจและเป็นนามธรรมเป็นตัวเลขในตราสาร Wofsy ของ ใน 1771, เกี่ยวกับเวลาของ stirrings แรกของการปฏิวัติอุตสาหกรรมและความกระหายสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิลที่รัฐมนตรีว่าการกระทรวงอังกฤษลงโทษกระบวนการที่สำคัญของวัฏจักรคาร์บอนธรรมชาติ ในชุดการทดลองที่แยบยลที่โจเซฟพบว่าเปลวไฟและลมหายใจของสัตว์ "ทำร้าย" อากาศในขวดที่ปิดสนิททำให้มันไม่ดีที่จะหายใจ แต่วัยรุ่นสีเขียวมิ้นท์ของเขาพบว่าสามารถเรียกคืนความดีของตน พรีไม่สามารถตั้งชื่อก๊าซที่มีความรับผิดชอบ แต่เรารู้ว่าตอนนี้ที่ไฟไหม้และการหายใจที่ใช้ออกซิเจนและให้ออกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ สะระแหน่กลับทั้งกระบวนการ สังเคราะห์เอาขึ้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์, แปลงมันเป็นเนื้อเยื่อพืชและให้ออกซิเจนออกเป็นผลิตภัณฑ์โดย. โลกเป็นเพียงขวดที่ใหญ่กว่า นับพันล้านตันคาร์บอนผ่านปีระหว่างที่ดินและบรรยากาศ: ให้ปิดโดยสิ่งมีชีวิตที่พวกเขาหายใจและการสลายตัวและนำขึ้นมาจากพืชสีเขียวซึ่งผลิตออกซิเจน การจราจรที่คล้ายกันในคาร์บอนระหว่างพืชและสัตว์ทะเลจะเกิดขึ้นภายในน่านน้ำของมหาสมุทร และเกือบร้อยพันล้านตันคาร์บอนกระจายไปมาระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศ. เมื่อเทียบกับการแลกเปลี่ยนทางธรรมชาติมากมายเหล่านี้ไม่กี่พันล้านตันคาร์บอนที่มนุษย์นำไปสู่ชั้นบรรยากาศในแต่ละปีดูเหมือนเล็ก ๆ น้อย ๆ แต่เหมือนนิ้วบนความสมดุลผลงานอย่างต่อเนื่องของเรามีการขว้างปาวงจรธรรมชาติออกจากการทดลอง การสำรองข้อมูลคาร์บอนในบรรยากาศที่มีการเติบโตระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของมันได้เพิ่มขึ้นร้อยละ 30 ตั้งแต่เวลาพรีส ตอนนี้มันอาจจะสูงกว่าที่ได้รับในอย่างน้อย 20 ล้านปี

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

กรณีการหายตัวไปของคาร์บอน

ไว้ในขวดปิดสนิท หนูจะตายจาก exhaled CO2 แต่เป็นนักวิทยาศาสตร์ โจเซฟ พริสต์ลีย์พบ 1771 , เพิ่มต้นมิ้นท์ ช่วยให้หนูเจริญ ในหลักฐานของการสังเคราะห์แสง มิ้นท์ดูด CO2 , สะสมคาร์บอนสำหรับการเจริญเติบโต และปล่อยออกซิเจน2 ศตวรรษต่อมา มนุษย์พยายาม และล้มเหลวที่จะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ปิดสนิทในแอริโซนาชีวบริเวณ 2 .

โดยทิมพเพนเซลเลอร์
ประกาศจากหน้าเว็บของนิตยสาร National Geographic
มันมีบนจอแสดงผล : ป่าคือการหายใจแสงแดดฤดูร้อนปลายกรองผ่านหลังคาสีเขียวเป็น สตีเว่น wofsy ล็อกหลั่งในแมสซาชูเซตป่าและเข้ามาในห้องอัดแน่นไปด้วยอุปกรณ์ และยุ่งเหยิงกับสายไฟและท่อ .
เครื่องจักรตรวจสอบการทำงานที่สำคัญของส่วนเล็ก ๆของฮาร์วาร์ดป่าในศูนย์ของรัฐ เต้นตัวเลขสีแดงบนมาตรวัด กะพริบขึ้นลงหลายๆ ครั้ง ที่สองอ่านพบว่า ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์เหนือยอดไม้ใกล้หลั่งที่ตราสาร 100 ฟุต ( 30 เมตร ) หอขัดแตะเหล็ก สูดอากาศ เลขวิ่งต่ำน่าแปลกใจสำหรับจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21 รอบ 360 ต่อล้านส่วน สิบน้อยกว่าค่าเฉลี่ยของโลก นั่นคือต้นไม้ที่ทำ basking ในแสงแดดเขาสูดดมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปิดเป็นใบและไม้ .
ในถือเองนี้แพทช์ของไม้สน , โอ๊คและเมเปิ้ลยังทำบิตเล็ก ๆของการเปลี่ยนแปลงของโลกที่ดี ขับเคลื่อนโดยมนุษย์ สตาร์ทรถ เปิดแสง ปรับอุณหภูมิได้ หรือทำเพียงเกี่ยวกับอะไรและคุณเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ หากคุณเป็นถิ่นที่อยู่เฉลี่ยของสหรัฐอเมริกาผลงานของคุณเพิ่มขึ้นมากกว่า 5.5 ตัน ( 5 ตัน ) ของคาร์บอนปี .
ถ่านหิน , น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ที่ทำให้เศรษฐกิจของโลกอุตสาหกรรมทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอนสูดดมโดยพืชหลายร้อยล้านปีก่อน คาร์บอน ที่ตอนนี้กลับมาสู่บรรยากาศผ่าน smokestacks และท่อร่วมไอเสียที่ปล่อยจาก , เผาล้างป่า ที่ดินในประเทศยากจนได้คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซที่สําคัญใน array ของจากกิจกรรมของมนุษย์ที่เพิ่มบรรยากาศในการดักจับความร้อน ( ก๊าซมีเทนจากนาข้าว และการปศุสัตว์ และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน ในตู้เย็น และเครื่องปรับอากาศมีผู้อื่น ) นักวิทยาศาสตร์น้อยสงสัยว่าโรงเรือนร้อน บรรยากาศ แล้วถ่ายไว้ ธารน้ำแข็งละลายเร็ว สปริงและการเพิ่มขึ้นคงที่ในอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกมีแค่ของบางอย่างในฮาิบินเกอร์
โดยสิทธิมันน่าจะแย่ลง แต่ละปีมนุษย์ทิ้งประมาณ 8.8 พันล้านตัน ( 8 ตัน ) ของคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ , 6.5 ล้านตัน ( ล้านตัน ) จากเชื้อเพลิงฟอสซิลและ 1.5 พันล้านดอลลาร์ ( 1.4 ตัน ) จากการทำลายป่า แต่น้อยกว่าครึ่งรวม 3.2 ล้านตัน ( 2.9 ตัน )ยังคงอยู่ในบรรยากาศอบอุ่น ดาวเคราะห์ ที่เป็นคาร์บอนที่ขาดหายไป ? มันเป็นปริศนาใหญ่จริงๆ ถ้าคุณคิดเกี่ยวกับมัน , " กล่าวว่า wofsy ที่นักวิทยาศาสตร์บรรยากาศที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เว็บไซต์การวิจัยของเขาในป่าของฮาร์วาร์ดเป็น apparently ไม่เพียงสถานที่ที่ธรรมชาติคือการหายใจลึกและช่วยให้เรารอดพ้นจากตัวเราเอง ป่าทุ่งหญ้าและน้ำในมหาสมุทร จะต้องทำหน้าที่เก็บคาร์บอน พวกเขาขโมยประมาณครึ่งหนึ่งของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เราปล่อยไหลสะสมในบรรยากาศและชะลอผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศ .
ที่สามารถบ่น ? ไม่มีสำหรับในตอนนี้ แต่ปัญหาคือว่า นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าพรจะอยู่ หรือ ว่า เป็นโลกที่ยังคงอบอุ่นมันอาจจะเปลี่ยนเป็นด่า ถ้าป่าและระบบนิเวศการเปลี่ยนแปลงจากอ่างคาร์บอนแหล่งปล่อยคาร์บอนสู่บรรยากาศมากกว่าที่พวกเขารู้ สงสัยได้ส่งนักวิจัยเข้าไปในป่า และ rangelands ออกไป Tundra และทะเล เพื่อติดตามและเข้าใจขาดคาร์บอน
นี้ไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของ curiosity ปัญญา เปรี้ยง ซัมเมอร์ แรงพายุการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของฝน และเปลี่ยนชนิดการหายตัวไปของน้ำตาลเมเปิลส์ จากอังกฤษ ตัวอย่างเช่นบางส่วนของพะแนงเปลี่ยนแปลงภาวะโลกร้อนอาจนำมา และมนุษยชาติอยู่ในหลักสูตรที่จะเพิ่มอีก 200 ถึง 600 ต่อล้านส่วนบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์ โดยในช่วงปลายศตวรรษที่ ในระดับที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันกล่าวว่า สตีฟ pacala นิเวศวิทยา ," ทุกประเภทของสิ่งที่น่ากลัวจะเกิดขึ้น และจักรวาลของความเป็นไปได้ที่น่ากลัวมีขนาดใหญ่เพื่อที่พวกเขาอาจจะ " แนวปะการังอาจจะหายไป ; ทะเลทรายสามารถแพร่กระจาย ; กระแสน้ำที่ท่าเรือความร้อนจากเขตร้อนในภาคเหนือสามารถเปลี่ยนแน่นอน บางทีหนาวเกาะอังกฤษและยุโรปในขณะที่ส่วนที่เหลือของโลกทำให้โลกร้อน .
ถ้าธรรมชาติถอนของมือช่วยถ้าคาร์บอนเก็บหยุดดูดซับบางก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินของเรา เราอาจจะเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงแม้กระทั่งก่อนที่ 2050 , ภัยพิบัติว่องไวเกินไปเพื่อหลีกเลี่ยงการ แต่ถ้าคาร์บอนเก็บถือออก หรือแม้แต่เติบโต เราอาจจะเสริมในทศวรรษที่หย่านมเศรษฐกิจโลกจากเปล่งคาร์บอนแหล่งพลังงานมีนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรเชื่อว่าความเข้าใจธรรมชาติคาร์บอนเก็บ เราอาจจะเสริม หรือแม้กระทั่งการสร้างสถานที่ของเราเองได้อย่างปลอดภัย คุกคุกคามนี้สภาพภูมิอากาศทั่วโลก
ฉากหลังสำหรับความหวังและความกลัวเป็นวัฏจักรธรรมชาติ จริงอย่างที่การหายใจของคุณเองและเป็นนามธรรม เช่น ตัวเลขบน wofsy เป็นเครื่องมือ 1771 ใน ,เกี่ยวกับเวลาของ stirrings แรกของการปฏิวัติอุตสาหกรรม และความอยากของเชื้อเพลิงฟอสซิล เป็นรัฐมนตรีภาษาอังกฤษเข้าใจกระบวนการที่สำคัญของวัฏจักรของคาร์บอนจากธรรมชาติ ในชุดการทดลองที่แยบยล , โจเซฟ พริสต์ลีย์พบว่าเปลวไฟและสัตว์ ' ลมหายใจ " ทำร้าย " อากาศในขวดปิดสนิท ทำให้มันสบายหายใจสะดวก แต่ก้านสีเขียวมิ้นท์ เขาพบ สามารถคืนค่าของความดีพริสต์ลีย์อาจไม่ใช่ชื่อก๊าซ ที่รับผิดชอบ แต่ตอนนี้เรารู้แล้วว่าไฟและการหายใจที่ใช้ออกซิเจนและให้ปิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ มิ้นท์กลับทั้งกระบวนการ การสังเคราะห์แสงจับคาร์บอนไดออกไซด์ แปลงลงในเนื้อเยื่อพืช และให้ออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ .
โลกเป็นเพียงที่ใหญ่กว่าขวด นับพันล้านตันของคาร์บอนปีผ่านระหว่างที่ดินและบรรยากาศให้ปิด โดยสิ่งมีชีวิตที่พวกเขาหายใจและสลาย และนำขึ้นโดยพืชเขียวซึ่งผลิตออกซิเจน การจราจรที่คล้ายกันในคาร์บอนระหว่างพืชและสัตว์ทะเล เกิดขึ้นภายในน่านน้ำของมหาสมุทร และเกือบ 100 ล้านตันของคาร์บอนกระจายไปมาระหว่างมหาสมุทรและบรรยากาศที่กว้างขวางเหล่านี้ .
เมื่อเทียบกับธรรมชาติ การแลกเปลี่ยนไม่กี่พันล้านตันของคาร์บอนที่มนุษย์ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศในแต่ละปีดูเหมือนเล็กๆน้อยๆ ยังชอบนิ้วเมื่อยอดเงินสมทบคงที่ของเราโยนรอบธรรมชาติรวน บรรยากาศ คาร์บอนสำรองเติบโตระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้เพิ่มขึ้นโดยร้อยละ 30 ตั้งแต่เพรสลีย์เป็นเวลา ตอนนี้มันอาจจะสูงกว่า มีอย่างน้อย 20 ล้านปี