It is not often you meet a scientist breathless with excitement about their new findings. But it happened to me last September at the National Institute for Space Research in the Brazilian research city of Sao Jose dos Campos. Atmospheric chemist Luciana Gatti was rushing to tell her colleagues the result of her latest analysis of carbon dioxide emissions from the Amazon rainforest, which she had completed that morning.
十年来，她的团队一直在从传感器上抽样飞机上飞越世界最大的雨林的空气。他们对最近的结果的整理表明，也许是数千年来的第一次，亚马逊的很大一部分从从空中吸收的二氧化碳转变为抑制全球变暖，成为温室气的“来源”，因此加速变暖。
“我们已经撞到了一个转折点，”加蒂几乎喊道，在她的发现和痛苦的后果之间大喊。
当她讲话时，大火在亚马逊上燃烧，在全球范围内成为头条新闻。但是她的发现并不是火灾的短期结果。它们是基于在火灾上升之前的测量结果，并显示了长期趋势。她以前在干旱年份短暂地观察了同一件事。但是现在，无论是潮湿或干燥的一年，还是有多少火，水槽已成为来源，它已经不再重要了。她说：“每年都会变得更糟。”“我们必须在确定该怎么做的同时停止森林砍伐。”
Gatti要求我暂时保持沉默，而她准备数据以供出版。当我本月与她联系时，她的论文仍在完成。但是我现在可以讲这个故事。它生动地说明了气候科学家日益增长的沮丧，他们看到世界各地的生态系统都走上了亚马逊的发展。
没有这样的“碳汇”，迄今为止的全球变暖将是伟大的两倍，并且已经超出了2度目标。
The scientists are warning that past climate models used by the UN’s Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) have not fully reflected the scale of the warming that lies ahead as carbon sinks die. These revelations are coming from three areas of research:
- 诸如加蒂（Gatti）在亚马逊的研究表明，森林从水槽转向CO2的来源；
- A new generation of climate models that incorporate these findings into future projections of climate change, and whose early outputs are just emerging;
- 最近的启示是，生态系统正在释放甲烷量的上升，这是第二十年中最重要的温室气体，对于温度至关重要。
额外的排放物，称为碳循环反馈，可能已经使摄氏2摄氏度低于2摄氏度（2015年巴黎气候协定中同意）的前景几乎是不可能的。新的建模可能会在2021年4月的IPCC下一次科学评估中导致更加悲观的预测，即冠状病毒渗透。
目前，我们星球的土地和海洋占了我们在大气中投入的所有二氧化碳的一半。气体溶解在海水中，并被生长的植物吸收。没有这些“碳汇”，迄今为止的变暖将是两倍很棒。我们已经超出了2度目标。但是现在的问题是，收费是否会保持原样或减少。
这取决于生态系统如何应对空气中的额外气体。这种反应采用两种竞争形式。首先，额外的二氧化碳加快了植物的生长。这种受精作用意味着森林随着二氧化碳的生长而吸收更多的二氧化碳，从而减慢了空气中的积聚。好消息。
A lone nut tree remains in a logged area of the Amazon in the Brazilian state of Pará.Daniel Beltrá / Greenpeace
但是坏消息是，较高的温度也是由添加的二氧化碳带来的，正在朝另一个方向发展，从而降低了自然界吸收二氧化碳的能力。之所以发生这种情况，是因为温暖的海水溶解了少量的二氧化碳，而土壤释放了更多的气体，一些森林遭受热压力，死亡或着火。
这两个反馈都在发挥作用。但是，生态学家说，但是变暖的衰弱作用，尤其是与森林砍伐相结合时，变得越来越占主导地位。这就是加蒂在亚马逊中看到的。而且这种趋势的发生速度通常比预期的要快。
加蒂（Gatti）的发现与该地区最严重的森林砍伐区域有关，这表明整个雨林可能接近从水槽翻转到二氧化碳来源。巴西最著名的气候科学家圣保罗大学的卡洛斯·诺贝尔（Carlos Nobre）说，自1990年代以来，雨林完整地区吸收二氧化碳的能力已经减半。通过整个森林的临界点将释放超过500亿吨的碳，他最近说这相当于全球化石燃料和工业排放五年
非热带森林主要保持在碳“接收器”模式下。但是，其他热带雨林似乎正在跟随亚马逊朝着成为碳源的发展。Wannes Hubau，现在在比利时中非皇家博物馆最近报道了“总的来说，碳进入地球完整的热带森林在1990年代达到顶峰”，此后一直在下降。他发现，热带非洲的丛林开始显示2010年左右的碳损失增加。
一些研究人员认为，这些令人震惊的发现在将来的预测中不太可能现实，应该被驳回。
另一个大问题是解冻多年冻土的影响。这个冻结的地面覆盖了遥远的北部地区，拥有数亿吨的碳，可以随着土地融化而释放。一个未解决的问题多少速度和速度。但是迹象不好。一最近的研究在加拿大北部，发现解冻已经达到“已经超过预计到2090年发生的人”的深度。
这种快速失控的碳释放到大气中的风险一直令人担忧。现在，由于新一代气候模型的预测，旨在考虑生态系统如何应对气候变化的预测，这种担忧正在加剧。
到目前为止，大多数气候模型在很大程度上仅限于评估我们的二氧化碳排放方式如何温暖空气，以及该变暖如何与物理反馈相互作用，例如减少冰盖，升高的大气水蒸气以及对云的变化。这仍然是一项正在进行的工作。我写在这里耶鲁环境3602月，新的现场研究如何表明，随着世界的温暖，云使我们保持凉爽的能力可能会大大降低，从而将全球供热推向了超速驱动。
When ecological feedbacks have been included in the models, it has mostly been in a very simplistic way. But new models being developed for the next IPCC assessment of climate science are changing that. For the first time, they capture the full range of possibilities for how nature’s ability to soak up CO2 may change as the climate changes,理查德·贝茨（Richard Betts）说英国大都会办公室哈德利中心（Hadley Center）是世界顶级气候建模团体之一。他对这些新型号的早期结果的最初评估听起来很警钟。
融化的冰块多永久冻土的融化部分沿着阿拉斯加的德鲁角（Drew Point）落入大海。本杰明·琼斯 / USGS
突破研究所的Zeke Hausfather本月在网站上的博客中写作碳简介，他警告说，新模型的许多预测“最终到2100年的二氧化碳浓度更高。”这意味着更温暖。他们说：“高气候敏感性和高碳周期反馈的结合也可能导致大量变暖，即使在更温和的排放情况下也是如此。”
即使是“与当前颁布的气候政策相当一致的情况”，也可能提供高达5度的变暖，而不是当前3度的估计值。贝茨说，这是“因为可能的反馈的上端导致空气中的二氧化碳的高40％，而没有670 ppm的碳循环反馈，到2100年达到2100百万[ppm] [ppm] [ppm]高40％。。”（当前水平为415 ppm，工业前的水平约为280 ppm。）
而且，如果世界对现有气候政策进行回溯，情况可能会更糟。一种基于这种情况的情况几乎无法想象在本世纪末的7.7度C（13.9华氏度）的变暖，而不是没有碳周期反馈的6度C。
一些研究人员认为，这种令人震惊的发现应该被驳回。Eth Zurich的Katarzyna Tokarska，与他人一起最近声称具有极端变暖的模型不会准确地“预测”当前的气候 - 因此，在未来的预测中也有偏见，不太可能是现实的。根据这些研究人员的说法，这意味着，通过减少排放的“雄心勃勃”行动，世界可以达到巴黎协定设定的温度目标。
但是其他人则说，如果气候变化将亚马逊等生态系统推向关键倾斜点之外，那么现在不太可能成为对未来的可靠指南。
关于二氧化碳反馈的人们日益关注的消息是关于甲烷大气水平上升的趋势的消息。
贝茨和霍斯父亲说，尽管新模型的极端结果并不是最有可能的，但它们代表了“值得考虑的风险。”
埃克塞特大学的彼得·考克斯（Peter Cox）在2000年的论文中首先将碳循环引入气候建模中预测了这一点“碳循环反馈可能会在21世纪显着加速气候变化。”他说，今天，即使是“当碳循环反馈打开时，他也对二氧化碳的大幅增长感到惊讶”。他警告说，尽管新模型可能还不是对未来的准确表示，但“它们对揭示现实世界的敏感性非常有帮助。”
因此，可惜的是，并非所有这些新的精通碳的预测都将包括在下一个IPCC评估中，这是首先的意图。霍斯福说，开发新模型的国际努力正在运行“落后一年，，，，” and many of them will miss the deadline for being included as new research findings in the assessment, which is this October.
人们对二氧化碳反馈的越来越关注使人们对第二重要温室气体甲烷的大气水平的趋势感到惊讶。这些是工业前的两倍以上，在经过十年的稳定性之前，直到2007年，它们再次急剧上升。国家海洋和太空管理局（NOAA）本月估计，大气中的甲烷水平达到了2019年创下1,875零件的1,875份在有史以来第二大的LEAP之后。
怎么来的？伦敦大学皇家霍洛威的Euan Nisbet表示，同位素分析表明，诸如压裂的工业排放仍然是甲烷的重要来源。但是，最近兴起的主要原因是微生物排放，主要来自热带地区。
A satellite view of the Sudd wetland in South Sudan, where rising temperatures are resulting in a spike in methane emissions.哥白尼数据2019 / ESA / Sentinel-2
微生物排放包括农业来源，例如稻田和牛的肠道，以及自然生态系统中的微生物，尤其是湿地。去年，当尼斯贝特（Nisbet甲烷的大羽”从维多利亚湖和Bangweulu湖周围的湿地沼泽升起。爱丁堡大学的马克·伦特（Mark Lunt）也发现了急剧增加在来自南苏丹尼罗河维多利亚湖下游的Sudd的排放中。推定温度较高，使微生物更活跃。
即使是带有碳循环反馈的新气候模型，这种甲烷增加也没有内置。这些模型主要假设空气中的甲烷水平将保持稳定。但是，人们的关注点是，即使技术可以减少工业排放，更温暖的世界也会推动甲烷水平的持续增长，因此更加温暖。
对于实现巴黎目标的努力，这是一个非常大的问题。
甲烷通常在大气中持续十年 - 比二氧化碳少得多。但是，当它在那里时，它带来了一个很大的变暖。在20年中测得的每个分子发射的甲烷分子的变暖效果比每个CO2的每个分子都要高84倍。
气候模型通常评估一个世纪以来温室气体的变暖影响。这有效地调整了它们以强调C02的重要性，并将甲烷降级为同样的生长。但是，如果将它们调整为较短的时间范围，甲烷的重要性几乎是重要的三倍。
鉴于世界的风险超过了2050年的两级变暖限制，很少采用这个较短的时间范围，这似乎很奇怪。说，如果自然生态系统随着世界的温暖而不断抽出更多的甲烷，“实现巴黎目标可能变得非常困难。”
大自然看来正在咬人。到目前为止，它吸收了我们的污染，现在似乎使它们变得更糟。我们只有自己要责备。
