工业革命之前人类活动的影响并没有得到很好的控制。我们对16世纪末全球大气CO2浓度下降7-10 ppm和17世纪初期全球地表温度下降0.15°C的原因进行了研究,研究是否是自然因素或欧洲人到达美洲后随之带来的美洲人口大规模减少、土地使用发生变化以及次生演替的结果。
我们从以下方面进行定量分析:(1)前哥伦布时期的人口规模;(2)人均土地使用规模;(3)1492年后的人口流失;(4)废弃的人为景观的碳吸收量。然后将这些因素与导致全球碳浓度下降7-10 ppm的潜在自然驱动因素进行比较。根据已发布的119个区域的人口估计结果,利用人均1.04公顷土地(四分位距:0.98-1.11公顷)这一数值,我们计算出1492年前人口数量为6050万(四分位距:44.8-78.2百万)。
在接下来的一个世纪里,欧洲流行病导致90%(四分位距:87-92%)的土著居民死亡,这导致了558 0万公顷废弃土地(四分位距:39.0–78.4 万公顷)的次生演替,相当于大气CO2浓度下降了3.5 ppm(四分位距:2.3–5.1ppm)。考虑到碳循环反馈以及美洲以外地区土地使用的变化,与15世纪相比,地表在16世纪额外吸收了5ppm的二氧化碳,占大气层二氧化
碳减排量的47-67%。
此外,我们的研究表明,除非包括美洲大规模的植被更新,否则16世纪的全球
碳预算难以平衡。在工业革命之前的两个世纪中,美洲土著居民的大量死亡带对地球系统带来了人为驱动的、全球性的影响。
Koch, A., Brierley, C., Maslin, M.M. and Lewis, S.L. (2019). Earth system impacts of the European arrival and great dying in the Americas after 1492. Quaternary Science Reviews, 207: 13-36.
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