¿Cómo podrían responder los sistemas atmosférico, terrestre y oceánico de la Tierra a los cambios en el dióxido de carbono a lo largo del tiempo?
La cantidad de dióxido de carbono antropogénico (CO2) absorbido por las formas de vida de la Tierra, el océano y otros "sumideros" podría disminuir con el paso del tiempo. Los sumideros de carbono naturales (los absorbedores de carbono, en oposición a las "fuentes", que liberan carbono) en la tierra y en el océano se han vuelto menos efectivos con el tiempo. Es decir, los sumideros naturales que eliminaban alrededor del 60% de las emisiones anuales de CO2 provocadas por el hombre en 1959 ahora eliminan aproximadamente el 55%.
A los científicos les preocupa que estos sumideros naturales puedan perder aún más su poder de absorción en el futuro. Por ejemplo, la deforestación en curso en el Amazonas está provocando que esa área pase de ser un sumidero profundo a una fuente estacional de CO2. El resultado es que una mayor proporción de las emisiones de dióxido de carbono causadas por el hombre podrían permanecer en la atmósfera. Esto luego amplificaría el calentamiento de la superficie de la Tierra y el océano, con pérdidas impulsadas por el calentamiento de las capas de hielo y los glaciares terrestres que provocarían más aumentos en los niveles globales del mar en los siglos venideros. Los sumideros naturales de hoy están comenzando a convertirse en las fuentes de dióxido de carbono del mañana, aumentando la proporción de emisiones anuales que permanecen en la atmósfera terrestre.
Hace unos 20.500 años, en la parte más fría de la última fase glacial (comúnmente llamada Edad de Hielo), los niveles de CO2 eran de aproximadamente 185 partes por millón (ppm), según muestras fechadas de aire atrapado en núcleos de hielo tomados de las capas de hielo en la Antártida y Groenlandia. Más de 10.000 años después, el mundo pasó de esa era helada al período cálido actual, llamado Holoceno, debido a las lentas variaciones en la órbita de la Tierra. Durante ese tiempo, los niveles de CO2 aumentaron a 265 ppm, aproximadamente 1 ppm cada 125 años. Desde hace 10.500 años hasta el año 1850, los niveles de CO2 aumentaron lentamente hasta unas 280 ppm, un aumento al que se cree que los primeros seres humanos contribuyeron con el desarrollo de la agricultura y la lenta deforestación de los bosques a lo largo del tiempo.
Desde 1850, los niveles de CO2 han aumentado de 280 ppm a casi 420 ppm. Los científicos entienden que este aumento está indisolublemente ligado a la quema humana de combustibles fósiles (confirmado por el análisis químico de ese aumento de CO2). ¡Eso es un aumento de casi el 50 % en los niveles de CO2 en solo 171 años (alrededor de 1 parte por millón cada 20 semanas)! Eso es más de 300 veces más rápido que el aumento natural en los niveles de CO2 asociado con el calentamiento de la superficie de la Tierra después de la Edad de Hielo.