Regularne pomiary zawartości CO2 w atmosferze zaczęto prowadzić pod koniec lat 50-tych XX wieku. Już po kilku latach naukowcy zauważyli, że z roku na rok dwutlenku węgla w atmosferze przybywa.
Na wykresie widać, ile w atmosferze było cząsteczek CO2 na milion cząsteczek powietrza.
Na wykresie koncentracji CO2 w atmosferze (czerwona linia) wyraźnie widać roczne oscylacje. Jest to związany z pochłanianiem CO2 przez rośliny na wiosnę i w lecie, a następnie, wraz ze spadkiem liści i śmiercią roślin jednorocznych jesienią i zimą – oddawaniem go do atmosfery. Ponieważ na półkuli północnej jest znacznie więcej lądów, niż na południowej (gdzie cykl wegetacji jest przesunięty o pół roku), oscylacje są tak wyraźne.Pomijając te oscylacje i uśredniając zawartość CO2 w atmosferze rok po roku (niebieska linia) widać, że jego koncentracja w atmosferze konsekwentnie i coraz szybciej rośnie.
Ponieważ pomiary były prowadzone w obserwatorium na Hawajach, leżących na środku Pacyfiku, można było przyjąć, że nie odpowiada za to żadne źródło lokalne.
Naturalną koleją rzeczy pojawiły się pytania, ile było CO2 w atmosferze przed rozpoczęciem pomiarów bezpośrednich i czy wzrost ilości CO2 jest zjawiskiem naturalnym, czy też spowodowanym przez człowieka.
Z pomocą przyszedł tu szereg metod określania zawartości CO2 i temperatury w czasach historycznych i prehistorycznych. Wykorzystuje się tu między innymi:
-
Badania rdzeni lodowych z odwiertów na Antarktydzie, w Arktyce i z lodowców
-
Zapisy historyczne
-
Badania przyrostu słoi drzew
-
Badania przyrostu koralowców
-
Osady w jeziorach
-
Badania pyłków kwiatowych
-
Badania pozostałości zwierzęcych
- Odwierty głębinowe
|
|
|
|
|
|
Naukowcy w swoich badaniach łącząc niepełne informacje z wielu różnych źródeł, m.in. z lodowców górskich, grubości słojów drzew, przyrostu koralowców, odwiertów głębinowych, pozostałości zwierzęcych, rodzajów pyłków roślinnych i muszli znajdowanych w osadach na dnie jezior i oceanów.
Prowadzone różnymi metodami w wielu miejscach pomiary pozwoliły na określenie, jak zmieniała się zawartość dwutlenku węgla w atmosferze we wcześniejszych okresach. Poniższy wykres pokazuje zawartość CO2 w atmosferze w przeciągu ostatnich 400 tysięcy lat.
Widać okresowe wahania ilości CO2 w granicach 200 – 300 cząsteczek na milion cząsteczek powietrza. Zmiany te następowały zgodnie z cyklami zlodowaceń, przy czym nigdy zawartość CO2 w powietrzu nie sięgnęła obserwowanych obecnie wielkości – blisko 400 cząsteczek CO2 na milion cząsteczek powietrza.
Dramatyczny wzrost stężenia CO2 odpowiada nastaniu epoki przemysłowej, a tempo tego wzrostu jest absolutnie bezprecedensowe. Wyraźnie, w związku z działalnością człowieka, nastąpiło zachwianie naturalnej równowagi CO2 w atmosferze.