科學家對地球碳循環的年度回顧後發現，燃燒石油、煤炭和天然氣阻礙了限制氣候變遷的進展。2023 年，二氧化碳排放量飆升至創紀錄水平，化石燃料燃燒和森林砍伐將總排放量推高至409 億噸，威脅全球氣候目標。

根據一個國際科學家團隊的估計，化石燃料產生的二氧化碳排放量在2023年再次上升，達到創紀錄的水平。科學家說，石油、煤炭和天然氣燃燒產生的排放量持續上升，阻礙了限制全球暖化的進程。

全球碳預算評估

這項發現是一項名為”全球碳預算“的地球碳循環年度檢查的一部分。在這項年度評估中，科學家量化了燃燒化石燃料和土地利用變化給大氣增加了多少碳，以及從大氣中清除並儲存在陸地和海洋中的碳有多少。

科學家對2023 年數據的早期分析表明，2023 年化石燃料的排放量比2022 年增加了1.1%，使2023 年化石燃料的二氧化碳總排放量達到了368 億噸。如果將其他來源（如加拿大的森林砍伐和極端野火季節）納入，2023 年的總排放量估計為409 億噸。分析顯示，2023 年和2022 年化石燃料產生的二氧化碳排放量都創下了歷史新高。

氣候影響與研究成果

報告合著者、美國宇航局戈達德太空飛行中心科學家本-保爾特說：”排放的方向是錯誤的，我們需要限制全球變暖。大氣中的二氧化碳濃度已從工業時代開始的1750 年的約百萬分之278 上升到2023 年的百萬分之420。”

導致地球氣溫飆升的主要原因是二氧化碳和其他溫室氣體的增加。2023 年的全球地表溫度比美國國家航空暨太空總署基準期（1951-1980 年）的平均溫度高出攝氏1.2度（2.1華氏度），成為有紀錄以來最熱的一年。

上面的視覺化圖像顯示了2021 年（可獲得數據的最近一整年）二氧化碳進入、圍繞和流出地球大氣層的情況。它們依靠的是美國太空總署的戈達德地球觀測系統（GEOS），這是一個用於研究地球天氣和氣候的建模和資料同化系統。為了描繪碳排放或吸收的位置，研究人員使用了植被、人口密度以及野火、發電廠、公路、鐵路和其他基礎設施位置的數據。

視覺化顯示的二氧化碳主要來自四個面向：化石燃料（黃色）、生物質燃燒（紅色）、陸地生態系（綠色）和海洋（藍色）。雖然陸地和海洋都是碳匯–這意味著它們從大氣中清除二氧化碳而儲存的碳多於排放的碳–但在某些時間和地點，它們也可能是碳源。綠點和藍點代表被陸地和海洋吸收的碳。

海洋和陸地吸收

“令人驚訝的是，海洋和陸地繼續吸收我們排放的碳的一半左右，」保爾特說。”每年只有約44% 的排放量留在大氣中，減緩了氣候變遷的速度，但卻造成海洋酸化，改變了陸地生態系統的功能。”

在過去的60 年中，即使人類造成的排放量持續增加，停留在大氣中的二氧化碳比例（即空氣中的部分）仍然保持著驚人的穩定性。但是，科學家們對這種穩定是否會持續以及會持續多久提出了質疑。

美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）領導的一項研究發表於2023 年，該研究分析了二十年來海洋中的碳儲存情況，發現有證據表明這種碳匯可能正在失去部分儲存能力。他們推測，由於海洋已經累積了大量的二氧化碳，因此海洋的吸收速度已經放緩。全球海洋環流的變化可能會減少從表層水轉移到海底的碳量，而碳可以在海底儲存數百年。

上圖顯示了從1960 年到2023 年全球碳循環的綜合組成。它顯示了化石燃料（黃色）和土地利用變化（橙色）排放了多少碳，以及大氣（紫色）、海洋（藍色）或陸地（綠色）吸收了多少碳。

全球碳循環與排放趨勢

全球碳預算依賴多種數據來源來繪製地球碳循環的完整圖像。主要資料來源是各國政府和能源機構收集的排放清單。美國國家航空暨太空總署（NASA）的OCO-2（軌道碳觀測站-2）儀器提供的衛星資料也被用來估算陸地和大氣之間的碳通量。

報告顯示，包括歐洲和美國在內的一些地區的二氧化碳排放量略有下降，但全球排放量仍在上升。2023 年排放量增幅最大的國家是印度和中國。

2015年12月，來自196個國家的代表通過談判達成了《巴黎協定》，呼籲將全球平均氣溫控制在”遠低於工業化前水平2攝氏度”，同時”努力將氣溫升幅限制在1.5攝氏度以內” 。全球碳預算小組也分析了在排放將地球溫度推高到1.5 度之前的剩餘碳預算。他們估計，按照目前的排放水平，”全球暖化有50%的可能會在大約7年內持續超過1.5℃”。

美國國家航空暨太空總署（NASA）和其他美國聯邦機構定期收集溫室氣體濃度和排放數據，如上圖的可視化數據。這些數據現在可在最近啟動的美國溫室氣體中心獲取，該中心由多個機構組成，整合了來自觀測和模型的信息，目的是為決策者提供一個數據和分析地點。

編譯自: ScitechDaily