Många tror att det inte är troligt att punkter om återvända i vårt jordsystem, som den amasoniska djungeln och isarken i västra Antarktis, försvinner. Ett team av författare granskade bevisen på att poäng utan återvändande kunde passeras och föreslog lösningar på problemen.
Politiker, ekonomer och till och med vissa naturvetare tenderar att tro att poäng med återvändande i vårt jordsystem, såsom försvinnandet av den amasoniska djungeln och isen i västra Antarktis, är osannolika och dåligt förstått. Men nu finns det fler och fler indikationer på att dessa händelser är mycket mer troliga än det verkade tidigare, att de har allvarliga konsekvenser och är nära besläktade med en mängd olika biofysiska system. Som ett resultat hotas världen med långsiktiga och irreversibla förändringar.
I den här artikeln analyserar vi bevisen för att poäng utan återvändande kan ges, identifiera kunskapsgap och föreslå lösningar. Vi undersöker konsekvenserna av sådana storskaliga förändringar, tar reda på hur snabbt de kan inträffa och om vi på något sätt kan kontrollera det.
Enligt vår åsikt hjälper vi till att fastställa att vi befinner oss i en akut klimatsituation och att intensifiera uppmaningarna till brådskande åtgärder för att förhindra klimatförändringar, som idag görs av alla: skolbarn och forskare, städer och hela länder.
Mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) tog fram idén om sådana tipppunkter för 20 år sedan. Då ansågs”storskaliga störningar” i klimatsystemet sannolikt endast om den globala uppvärmningen översteg 5 grader Celsius över de preindustriella nivåerna. Informationen som sammanfattas och presenterades i de två senaste IPCC-specialrapporterna (publicerade 2018 och september i år) tyder på att poäng utan återvändande kan passeras även med uppvärmning på 1-2 grader.
Om länder uppfyller sina åtaganden att minska utsläppen av växthusgaser (och det finns stora tvivel om detta) kommer den globala uppvärmningen att vara minst 3 grader Celsius. Detta trots att Parisavtalet 2015 syftar till att begränsa uppvärmningen till långt under 2 grader. Vissa ekonomer antar att klimatpunkter utan återvändande är mycket osannolika (om än katastrofala) tyder på att tre grader av uppvärmning är optimal med avseende på kostnad och nytta. Men om sådana tipppunkter verkar mer troliga, så är de "bästa" rekommendationerna för kostnads-nyttomodeller samma som i den senaste IPCC-rapporten. Med andra ord måste uppvärmningen begränsas till 1,5 grader Celsius. Och detta kräver extraordinära åtgärder.
JAPENS UTVECKLING
Kampanjvideo:
Vi tror att vissa punkter av återvändande i jordens kryosfär är farligt nära, men att minska utsläppen av växthusgaser kan fortfarande bromsa den oundvikliga ansamlingen av negativa konsekvenser och hjälpa oss att anpassa oss.
Undersökningar under de senaste tio åren visar att kusten i Amundsenhavet i den västra delen av Antarktis, indragna av vikarna, kanske redan har passerat denna punkt utan återvändande. Den "överlappande linjen" där is, hav och stenig bas möts, försämras obevekligt. Modellundersökningar visar att när denna sektor försvinner kan den störa stabiliteten i resten av isarken i Västantarktis som en dominoeffekt. Detta kommer att leda till en höjning av havsnivån med tre meter över tiden från flera århundraden till ett årtusende. Studier visar att en så storskalig förstörelse av ishöljet i den västra delen av Antarktis har uppstått upprepade gånger tidigare.
De senaste bevisen visar att en del av landisen i öster om Antarktis i Wilkesbassängen också är instabil. Simuleringar antyder att detta skulle kunna höja havsnivån med ytterligare fyra meter på lite mer än ett sekel.
Grönlands iskapp smälter snabbare. Om smältprocessen passerar ett visst tröskelvärde kommer havsnivån att öka med ytterligare sju meter på flera tusen år. När isöverdragets höjd minskar smälter det ännu mer och öppnar ytan för att möta den alltmer varma luften. De skapade modellerna visar att med en uppvärmning på en och en halv grad är Grönlands iskappa dömd att försvinna, och detta kan hända redan 2030.
Således är det möjligt att vi redan har tvingat framtida generationer under de kommande årtusendena att leva vid en havsnivåökning på cirka 10 meter. Vi kan dock ändra denna tidsram. Smältningsgraden beror på mängden uppvärmning utöver punkten för återvändande. Vid en uppvärmning på 1,5 grader kan detta ta 10 000 år. Om det överstiger 2 grader tar det mindre än 1 000 år. Forskare behöver mer observationsdata för att avgöra om isen når en kritisk punkt. De behöver bättre modeller baserade på tidigare och nuvarande data för att avgöra hur snart och hur snabbt isarken kommer att bryta.
Men oavsett vad informationen antyder, behövs praktisk åtgärd för att bromsa havsnivån. Detta kommer att hjälpa människor att anpassa sig och bland annat gradvis flytta stora, lågliggande bosättningar till andra platser.
Ett annat viktigt incitament för att begränsa temperaturökningen till 1,5 grader är att andra punkter utan återgång kan passeras vid lägre global uppvärmning. Nya IPCC-modeller förutspår en serie skarpa temperaturförskjutningar från en och en halv till två grader Celsius, av vilka vissa kommer att förknippas med smältande havsis. Sådan is minskar redan snabbt i Arktis, och detta antyder att med en uppvärmning på två grader har denna region 10 till 35% chans att nästan helt frigöra is under sommaren.
BIOSFÄRENS GRUND
Klimatförändringar och mänskliga aktiviteter kan utlösa störande förändringar av olika skalor i en rad ekosystem i biosfären.
Värmevågor i haven har resulterat i massiv korallblekning och förlusten av hälften av korallen från de grunda vattnen i Australiens Great Barrier Reef. Det här är fruktansvärt, men det förutsägs att 99% av tropiska koraller kan försvinna om den genomsnittliga globala temperaturen stiger med två grader Celsius. Det orsakas av kopplingen mellan uppvärmning av havet, försurning och förorening. Detta kommer att vara en enorm förlust för den marina biologiska mångfalden och beröva många människor deras försörjning.
Utgångspunkten i biosfären försvagar inte bara våra livsstödssystem utan kan också utlösa dramatiska utsläpp av kol i atmosfären. Detta kommer att intensifiera klimatförändringarna ytterligare och minska de återstående utsläppsminskningarna.
Avskogning och klimatförändringar förvärrar balansen i Amazonasbassängen, hem till världens största fuktiga djungel och hem för en av tio kända djurarter. Uppskattningarna avseende punkten att återvända i Amazonas varierar mycket. Någon säger att vändpunkten kommer när 40% av skogarna kommer att huggas, medan andra kallar siffran 20%. Sedan 1970 har regionen tappat ungefär 17% av sina skogar. Avskogningsgraden ändras med policyändringar. För att bestämma punkten för återvändande krävs modeller där avskogning och klimatförändringar samverkar krafter. De måste också inkludera information om bränder och klimat som samverkande mekanismer och betrakta hela bilden som helhet.
Uppvärmning i Arktis sker dubbelt så snabbt som i världen som helhet, och taiga i den subarktiska zonen blir allt mer sårbar. Uppvärmningen har redan orsakat storskalig obalans bland insekter, och en ökning av antalet bränder har lett till döden av nordamerikanska boreala skogar, vilket kan förvandla vissa regioner från kolsänkor till kolkälla. Permafrost i hela Arktis börjar tina irreversibelt och släpper ut koldioxid och metan, som är ungefär 30 gånger starkare än koldioxid under ett sekel.
Forskare måste utveckla sin förståelse för de observerade förändringarna i stora ekosystem, såväl som där nya punkter utan återkomst kan uppstå. Det är nödvändigt att mer exakt bestämma mängden befintliga kollager och möjliga utsläpp av koldioxid och metan.
Den återstående globala utsläppsbudgeten för 50 procents chans att hålla sig inom 1,5 grader av uppvärmning är bara cirka 500 gigaton CO2. Utsläppen i permafrostzonen kan ta uppskattningsvis 20% (100 g CO2) från denna budget, och detta är utan metan från djup permafrost och utan marina hydrater under vattnet. Om skogarna ligger nära punkten att ingen återkomst kommer, kommer deras försvinnande i Amazonasbassängen att leda till frigörandet av ytterligare 90 gigaton koldioxid, och förstörelsen av taiga ger 110 gigatons koldioxid. Med globala koldioxidutsläpp på mer än 40 gigaton per år kan budgeten redan vara uttömd.
GLOBAL CASCADE-EFFEKT
Enligt vår uppfattning kommer en tydlig nödsituation att uppstå om vi närmar oss den globala kaskadeffekten av sådana tipppunkter, som kommer att föra världen till en ny klimatisk "växthus" -stat och bli mindre livlig. En ömsesidig reaktion mellan havet och atmosfärisk cirkulation kan förekomma eller omvända effekter, vilket kommer att öka nivån på växthusgaser och globala temperaturer. Eller globala punkter utan återkomst kan vara resultatet av en ömsesidig molnbildning.
Vi hävdar att kaskadeffekter kan vara utbredda. Förra året analyserade forskare 30 typer av förändringar i klimatregim och ekologiska system, från försvinnandet av iskapen i den västra delen av Antarktis till omvandlingen av selva till savann. Denna analys visade att passeringar av återvändande i ett system ökar risken för samma passering i andra system. Sådana anslutningar hittades i 45% av möjliga interaktioner.
Enligt vår åsikt har exempel på detta redan börjat dyka upp. Till exempel leder smältningen av havsis i Arktis till en ökad regional uppvärmning, och uppvärmningen i Arktis och smältningen av Grönland orsakar tillströmningen av sötvatten till Nordatlanten. Detta har resulterat i en avmattning på 15% sedan mitten av 1900-talet i den Atlantiska meridional vältningscirkulationen, vilket bidrar starkt till transporten av värme och salt genom havet. Snabb smältning av isarken i Grönland och ytterligare bromsning av Atlanten i meridional vändningscirkulation kan störa monsonsäsonger i Västafrika, och detta kommer att orsaka torka i Afrikas Sahel. Att bromsa denna cirkulation kan också tömma Amazonas, störa monsuncykler i Östasien och höja temperaturen i södra Oceanen, vilket kommer att påskynda smältningen av Antarktisisen.
Paleostatistics visar att globala tipppunkter kan ha orsakat fenomen som uppkomsten av cykliska istid för 2,6 miljoner år sedan och förändringar i deras amplitud och frekvens för ungefär en miljon år sedan. Simulering kan knappast skapa en sådan imitation. Regionala punkter utan återkomst inträffade upprepade gånger under den senaste istiden för 80-10 tusen år sedan (särskilt i slutet) (Dansgaard - Eschger oscillationer och Heinrich-händelser) Detta är inte direkt tillämpligt på den nuvarande interglacialperioden, men sådana händelser belyser att jordens system upprepade gånger har gått in i ett instabilt tillstånd under påverkan av relativt svaga krafter orsakade av förändringar i jordens omloppsbana. Nu anstränger vi detta system mycket starkt eftersom koncentrationen av koldioxid i atmosfären och globala temperaturer växer snabbare och starkare,än under den sista glaciären reträtt.
Koldioxidinnehållet i atmosfären idag är detsamma som det sist observerades för fyra miljoner år sedan i Pliocen. Och den ökar snabbt och närmar sig den nivå som var förra 50 miljoner år sedan i Eocen. Då var temperaturen 14 grader högre än under förindustriella tider. Det är mycket svårt att simulera detta "växthus" -tillstånd på jorden med klimatmodeller. En möjlig förklaring är att sådana modeller förbiser den viktigaste punkten utan återvändande. I år publicerades en modellstudie som indikerar att det plötsliga förfallet av stratocumulusmoln, som släpper cirka 1 200 ppm CO2, kan leda till den globala uppvärmningen på cirka åtta grader.
Tidigare resultat från de senaste klimatmodellerna för IPCC: s sjätte bedömningsrapport visar att klimatet är mycket känsligare och sårbart (definierat som temperatursvar på en fördubbling av koldioxid i atmosfären) än i tidigare modeller. Det kommer att finnas nya resultat, och ytterligare forskning behövs, men vi tror att även dessa preliminära resultat indikerar att en global punkt utan återvändande är möjlig.
För att lösa dessa problem behöver vi modeller som tar hänsyn till en rikare uppsättning anslutningar och relationer i jordsystemet. Och vi behöver data från nuet och från det förflutna för att dessa modeller ska fungera. Om dessa modeller hjälper oss att bättre förstå de tidigare plötsliga klimatförändringarna och dess växthusstillstånd kommer det att bli större förtroende för deras förmåga att förutsäga framtiden.
Vissa forskare hävdar att argumenten om möjligheten till globala återvändande poäng är rent hypotetiska. Men vi följer följande position. Med tanke på de enorma konsekvenserna och irreversibla karaktären av punkterna om återvändande måste någon allvarlig riskbedömning ta hänsyn till fakta, dock begränsad vår förståelse av dessa fakta. Det skulle vara oansvarigt att göra ett misstag i det här fallet.
Om destruktiva kaskadfenomen kan inträffa och den globala punkten om återvändande inte kan uteslutas, är detta ett hot mot existensen av civilisationen. Återigen kommer ingen kostnadsfördelningsanalys att hjälpa oss. Vi måste ändra vår inställning till klimatproblemet.
ÅTGÄRDA Omedelbart
Enligt vår åsikt indikerar uppgifterna om återvändandepunkterna att vi är i en global nödsituation. Riskerna och svårighetsgraden av denna situation kan inte överskattas.
Vi hävdar att den återstående tiden för intervention för att förhindra återvändandepunkten redan närmar sig noll och responstiden för att uppnå nollutsläpp är i bästa fall 30 år. Därför kan vi redan tappa kontrollen över poängen utan återvändande, och vi kan inte förhindra dem. Trösten är att graden av ansamling av skador efter punkten utan återvändande, och därmed riskerna från den, kan vi fortfarande hålla kontroll under en viss grad.
Vår planes motståndskraft och dess förmåga att återhämta sig är i stora problem. Svaret på detta borde inte bara vara ord, utan också hela världssamhällets handlingar.
