气候科学家通过挖掘新闻来获取数据

1896 年，瑞典科学家斯凡特·阿伦尼乌斯 (Svante Arrhenius) 提出理论，燃烧煤炭向大气中排放二氧化碳将产生“温室效应”，并提高地球的平均温度。大多数科学家对此嗤之以鼻。人类微不足道的行为怎么可能严重改变自然气候周期？直到 1958 年，测量结果才开始显示大气中二氧化碳水平上升，气温发生变化。

准确了解人类活动如何影响这些变化将有助于我们了解未来该做什么。因此，气候研究人员一直在寻找新方法来挖掘过去。“我们试图看看我们有多糟糕，”丹·亚基尔说。亚基尔是以色列魏茨曼研究所的生物地球化学家。几年前，他开始尝试一种不寻常的方法来量化维多利亚时代的大气碳。这个想法是为了窥视工业化早期，当时人类开始大量燃烧煤炭和石油，而气候科学甚至还不存在。

观察古老空气的标准方法是寻找困在极地冰层中的气泡。在格陵兰岛和南极洲，科学家们花了数年时间在风中瑟瑟发抖，用重型钻头拔出冰柱并提取少量古代空气，这些空气中含有可追溯到约 70 万年前的线索。但这些样本的数据太古老，范围太广，无法准确显示安德鲁·卡内基在宾夕法尼亚州建造钢铁厂时发生了什么。从铅笔状核心样本读取的树木年轮提供了更详细的近年逐年记录。问题在于找到好的树木。

“你需要大量的重复实验，”亚基尔说，“因为一棵树受到很多因素的影响：火灾、干旱、放牧、人类破坏、竞争。”他想要从不久前的一个已知时期采集大量树木样本。他的灵感来自分析纸张，亚基尔称其为“一碗树木沙拉”。更好的是，分析报纸——它的每一页顶部都标有日期。

亚基尔给全美 10 家报纸的科学编辑写信，要求他们每人都寄给他从旧刊上剪下来的新闻纸片。只有《波士顿环球报》的编辑回复了他，而且说他太忙了，没时间花几个小时剪旧刊。但亚基尔觉得，1872 年创立的《波士顿环球报》非常适合做这个实验，他一直打电话，直到找到一位秘书，虽然有点抱怨（需要周六才能寄到），但听起来还是可以说服的。亚基尔给她寄了一张 100 美元的钞票，她回了一大包 1 乘 1.5 英寸的报纸片片。

亚基尔在超富氧炉中以 2,000 至 2,200°F 的温度燃烧了 100 多个 Globe 样品，让纸张中的碳与氧气结合生成二氧化碳。然后，他测量了废气中的碳，并使用质谱仪确定了其同位素组成，特别是化石燃料燃烧的关键标记碳 13，并将其与碳 12 进行比较。在这个实验中，他拼凑出了树木每年通过光合作用“吸入”的空气的故事。当大气中碳 13 与碳 12 的比例上升或下降时，树木中的比例也会上升或下降。这就是报纸片段所反映的内容。

亚利桑那大学树木年轮实验室负责人史蒂文·莱维特 (Steven Leavitt) 表示，雅基尔研究的优势在于“报纸样本可能代表了大片地区的许多树木，从而消除了与个别树木差异相关的变异性。”雅基尔的研究表明，碳含量随着早期工业的发展而增加，这将增强我们对人类对气候影响的理解。他称之为“读懂字里行间”。