В наиболее полном отчете об изменении климата рассматриваются потенциально необратимые климатические опасности, от повышения уровня моря до замедления циркуляции океана, которых все еще можно избежать с помощью решительных мер по борьбе с изменением климата.
Пар и грязный дым поднимаются над угольной электростанцией в Польше. Выбросы ископаемых видов топлива необходимо немедленно и радикально сократить, чтобы предотвратить дальнейшее катастрофическое изменение климата, говорится в крупном новом отчете об изменении климата Межправительственной группы экспертов по изменению климата.
Изменение климата уже коснулось каждого уголка планеты и будет продолжать изменять человеческий опыт на протяжении столетий, его воздействие будет усиливаться по мере роста потепления, предупреждают ученые.
На 2,0 градуса по Фаренгейту (1,1 градуса по Цельсию) планета нагрелась с тех пор, как доиндустриальный период подтолкнул Землю к необратимым изменениям, некоторые из которых неизбежны. Но решительные действия по быстрому и тщательному сокращению выбросов - удерживая общее повышение температуры на как можно более низком уровне - могут значительно снизить риски дальнейшего превышения опасного порога, который подвергнет планету еще большему риску, согласно новой массивной новой Межправительственной группе экспертов по изменению климата (Отчет IPCC, опубликованный на этой неделе.
«Чтобы стабилизировать климат, мы должны немедленно прекратить выбросы, и точка», - говорит Чарльз Ковен, один из авторов доклада и климатолог из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли в Калифорнии.
Риск необратимых изменений стал более очевидным
Температура Земли росла более или менее неуклонно в течение десятилетий, точно в тандеме с ростом парниковых газов. Основное эмпирическое правило простое: чем больше выбрасывается углекислого газа, тем теплее становится, и эта взаимосвязь будет продолжаться, говорится в отчете.
Но ученые уже более 30 лет знают, что в климатической системе существуют пороговые значения, которые, если их пересечь, могут коренным образом изменить мир, каким мы его знаем, вызывая изменения, необратимые в человеческом масштабе времени. Толкание ледяных щитов в Гренландии и Антарктиде, например, через определенные точки может привести к самоусиливающемуся спаду, который будет продолжаться, даже если завтра выбросы прекратятся.
«Мы играем в русскую рулетку с климатом, [и] никто не знает, что находится в активном патроннике ружья», - писал в 1987 году выдающийся климатолог Уолли Брокер.
С тех пор множество исследований показали, что многие из этих результатов могут произойти при более низких глобальных изменениях температуры, чем кто-либо ожидал, и что некоторые из них, возможно, уже начались. Хотя точные пороговые значения до сих пор неизвестны, некоторые из них могут быть вызваны потеплением в диапазоне от 1,5 до 2 °C - пределы, предложенные в Парижском соглашении 2015 года..
В новом отчете говорится, что к 2100 году планета может нагреться примерно на 1,4°C по сравнению с доиндустриальной температурой при самом амбициозном пути сокращения выбросов или более чем на 4°C при наименее амбициозном.
Даже в нижней части этого диапазона необратимые сдвиги могут произойти во всех уголках планеты: в ледяных частях, океанах, земле и атмосфере. Но риски становятся намного больше, и их становится все труднее избежать с еще большим потеплением.
«Чем сильнее мы выводим климатическую систему из состояния, в котором она находилась последние несколько тысяч лет, тем больше шансов, что мы преодолеем пороговые значения, которые мы можем лишь приблизительно спрогнозировать», - говорит Боб Копп, автор отчета. и климатолог из Университета Рутгерса.
Некоторые из этих изменений имеют очень локальный эффект. Потеря местных горных ледников, например, может серьезно повлиять на сообщества, которые зависят от них как источника воды. Другие, такие как таяние основных ледяных щитов, имеют глобальные последствия. Многие из них самоподкрепляются: например, лесные пожары чаще возникают в сухих и жарких условиях, что стало обычным явлением из-за изменения климата. Когда они горят, они выделяют углерод в атмосферу, усугубляя планетарное потепление и делая более вероятными будущие пожары - схема, которая сегодня хорошо знакома.
Что пугает, говорит Ковен, так это то, что «есть пороги, которые мы можем пересечь, и не знать, что мы их пересекли, пока они не будут пройдены». Это подчеркивает важность делать все возможное, чтобы держаться подальше от теоретических ограничений.
Здесь мы объясняем некоторые из потенциально необратимых изменений, которых можно избежать с помощью решительных действий.
Мы все еще можем избежать катастрофических потерь крупнейших запасов льда на Земле
Таяние льдов Гренландии и Антарктиды уже способствует более быстрому повышению уровня моря, чем когда-либо за последние 3000 лет, угрожая миллиардам жителей прибрежных районов во всем мире. В докладе говорится, что выбросы парниковых газов заблокировали нас в постоянном росте на века вперед, но скорость и серьезность этой блокировки все еще находятся под нашим контролем, говорится в отчете.
Уровень моря может подняться чуть более чем на 1,6 фута (0,5 метра) к 2100 году, если выбросы будут активно сокращаться, или на два-три фута, если выбросы продолжат расти. Но при наихудшем сценарии - и если переломные моменты Антарктики будут преодолены - это число может достигать шести футов.
Самые страшные прогнозы срабатывают только в том случае, если ледяные щиты преодолеют критический порог, после чего физика будет диктовать их дальнейшее снижение, но «вы определенно можете уменьшить вероятность этого, уменьшив выбросы», - говорит Бэйлор Фокс-Кемпер. один из авторов доклада и океанограф Брауновского университета.
В одной только Западной Антарктиде находится достаточно льда, чтобы поднять глобальный уровень моря примерно на 10 футов, если он весь растает, и ее геология делает эту возможность реальной проблемой. Регион имеет форму чаши: скала глубоко под массивным ледяным щитом находится ниже уровня моря. Океану не дает вылиться в чашу сам ледяной щит, который нависает над краем и выходит в океан, как выпуклая крышка. Но если эта крышка сломана или даже слегка отодвинута от края, океанская вода может вылиться на край чаши, подтачивая лед снизу, что, вероятно, ускорит кончину листа.
Есть свидетельства того, что неизбежный спад может быть вызван, как только Земля прогреется где-то на 1,5-2 °C выше доиндустриальной температуры, и некоторые ученые считают, что есть признаки того, что процесс уже идет, что придает большую актуальность сокращению выбросов.
Лед на северном полюсе тоже может перейти в новое, опасное состояние. В отчете говорится, что она уже особенно уязвима, так как Арктика прогревается примерно в два раза быстрее, чем в среднем по миру.
Гренландский ледяной щит, который поднимет глобальный уровень моря примерно на 24 фута, если исчезнет, сокращается быстрее, чем когда-либо за последние 350 лет, и находится на пути к тому, чтобы превысить скорость таяния за последние 12 000 лет.. За один супержаркий день в конце июля с его поверхности утекло достаточно воды, чтобы покрыть Флориду на два дюйма воды.
Один из ключевых циклов обратной связи, который может ускорить его кончину, работает следующим образом: палящее летнее солнце растапливает ярко-белый снег, который собирается на ледяном щите, обнажая более плотный и темный лед внизу и иногда создавая лужи талой воды. Более темный лед и вода поглощают больше тепла, вызывая большее таяние, что приводит к образованию большего количества талой воды, круглой и круглой в разрушительном цикле. Проблема летней усадки будет только усугубляться по мере того, как ледяной покров становится все меньше и короче: по мере того, как он теряет высоту, его поверхность приближается к уровню моря, где воздух значительно теплее, что еще больше ускоряет гибель.
Нагретые климатическими изменениями океанские воды также грызут некоторые края ледяного щита, в результате чего от него откалываются новые большие куски. Больше льда соскальзывает вниз, чтобы заменить потерянные куски, что приводит к падению большего количества кусков и так далее. Это как вытащить жевательную резинку из автомата: остальные спешат стать следующими.
Лед Гренландии завтра не исчезнет. По оценкам ученых, для полного распада потребуется более 1000 лет, а возможно, и еще несколько тысяч лет, если нам удастся быстро сократить выбросы. Но как только процесс преодолеет определенные пороговые значения, которые, по оценкам некоторых групп, могут произойти при потеплении примерно на 2,7 °C или, может быть, даже меньше, кончина вряд ли будет обратимой. Это означает, что лед будет продолжать исчезать на протяжении столетий, даже если температура стабилизируется.
Несмотря на это, «мы не должны опускать руки», - подчеркивает Твила Мун, климатолог из Национального центра данных по снегу и льду в Колорадо. «Насколько больше выбросов мы выбрасываем в атмосферу, насколько позволяем ей нагреваться - это действительно повлияет на скорость изменений».
Недавние исследования показали, что ограничение потепления до 1,5 °C сократит повышение уровня моря в этом столетии вдвое.
Океанское течение может замедлиться
Опасные сдвиги в основных океанских течениях, которые контролируют погоду вокруг Атлантического бассейна, также могут стать постоянными при неконтролируемом изменении климата, говорится в докладе.
Вода постоянно перекачивает через мировой океан, перенося тепло, углерод и многое другое по всей планете. В Атлантическом океане часть этого гигантского мощного океанского конвейера переносит тепло на север, поскольку течет вдоль западной стороны бассейна. Это тепло влияет на все: от повседневной погоды в Соединенных Штатах и Европе до уровня моря на восточном побережье и распределения осадков в Африке.
Но изменение климата уже замедляет течение. Скорость воды частично определяется тем, насколько она плотна, когда достигает Гренландии, где она обычно быстро остывает и погружается в глубины океана, как мяч, катящийся с холма. Но вода, достигающая этой точки погружения, становится теплее, и тающий лед Гренландии также вливает в него пресную воду - и то, и другое делает его менее плотным и менее способным тонуть, что замедляет всю конвейерную ленту. Исследования показывают, что с середины 20-го века он замедлился примерно на 15 процентов и сейчас движется медленнее, чем когда-либо за последнюю тысячу лет.
Возможен еще более полный коллапс. В прошлом конвейерная лента ползла и, возможно, даже останавливалась, что приводило к резкому похолоданию и полному изменению погодных условий и режимов осадков в Атлантическом бассейне.
В новом отчете МГЭИК подтверждается, что такое замедление, изменяющее Землю, вполне возможно, хотя и маловероятно до 2100 года. Продолжающееся снижение, которое, вероятно, растянется на столетия, может сместить основные режимы выпадения осадков в Европе и Африке на юг от их нынешних местоположений, ослабить муссоны, которые теперь ежегодно дуют в тропическую Африку и Азию, привести к повышению уровня моря на дополнительный фут или более вдоль западного побережья Британских островов, восточного побережья США и многое другое.
Никто точно не знает, где лежат опасные пороги тока. «Все элементы, которые заставят его пойти неверным путем, есть», - говорит Паола Цесси, океанограф из Океанографического института Скриппса в Калифорнии. «И если мы продолжим идти в том же духе, то в конце концов обязательно доберемся до цели.” Но решительные меры по борьбе с изменением климата все же могут обратить вспять спад, предотвратив или даже избежав наихудших последствий.
Вечная мерзлота может распасться
Арктика является домом для 9 миллионов квадратных миль вечной мерзлоты, почвы которой остаются замороженными круглый год. Эти почвы содержат огромное количество мертвого органического материала, безопасного и инертного, пока он заморожен. Но когда вечная мерзлота оттаивает, мертвые вещества превращаются в парниковые газы - сверхмощный парниковый газ метан, а также углекислый газ. В этих почвах содержится больше углерода, чем сейчас в атмосфере.
Но Арктика прогревается быстрее, чем остальная часть планеты, дестабилизируя вечную мерзлоту и медленно выделяя свой углерод в атмосферу, что способствует дальнейшему потеплению и еще большему таянию. В специальном промежуточном отчете МГЭИК, опубликованном в 2019 году, предполагается, что обратная связь может усилиться примерно на 3 ° C (5,4 ° F) потепления, но этот процесс будет продолжаться, несмотря ни на что, если температура еще больше повысится, говорит Ковен.
«Мы ожидаем, что эти процессы будут действовать как своего рода положительная обратная связь, дестабилизируя климатическую систему и значительно затрудняя достижение наших климатических целей», - говорит он. Но резкое сокращение выбросов может замедлить или даже обратить вспять выбросы углерода из экосистемы вечной мерзлоты, предотвратив наихудшие последствия обратной связи.
Лес Амазонки может превратиться в саванну
Сегодня в тропических лесах Амазонки происходит нечто замечательное: они производят собственную воду.
Дождь захлестывает восточную часть леса с Атлантического океана. Деревья используют его и выдыхают обратно, где он вновь конденсируется в новые облака, которые движутся вместе с западным ветром, лья дождь и продолжая цикл. Одна молекула воды может быть переработана пять раз по всей ширине тропического леса.
Обезлесение, деградация лесов и изменение климата сами по себе прерывают этот процесс, говорит Дэвид Лапола, исследователь из Университета Кампина в Бразилии, стимулируя переход от растений тропических лесов к растениям, предпочитающим более сухие условия, и вызывая устойчивые изменения. во всей экосистеме.
Приспособленные к засухе виды больше защищают свою воду, выдыхая и меньше возвращаясь в воздух над ней, нарушая цикл дождей и приводя к дальнейшему высыханию. Засушливые виды уже захватывают часть юго-восточной части Амазонки.
Амазония содержит от 150 до 200 миллиардов тонн углерода, что составляет около 15 процентов оставшегося углеродного баланса, предложенного в этом отчете МГЭИК, чтобы иметь 50-процентный шанс остаться ниже 2 ° C потепления. Лапола объясняет, что потеря воды будет означать потерю большей части накопленного углерода.
До сих пор неясно, где именно лежит критический порог. Одно исследование предполагает, что потеря 40 процентов леса или превышение 4 ° C (7,2 ° F) потепления может привести к постоянным и необратимым изменениям. Другие думают, что это может занять еще меньше. Безудержное обезлесение - по оценкам, вырублено почти 20 процентов леса - и неумолимое потепление делает эту перспективу слишком близкой для комфорта.
«20 лет назад мы ожидали, что это произойдет, но изначально мы думали, что это произойдет в 2050 году или позже», - говорит Лапола. Но теперь, когда он смотрит на реальность, становится ясно, что «мы, возможно, были консервативны по сравнению с тем, что наблюдаем».
Список можно продолжить. Пришло время действовать
Это лишь некоторые из необратимых изменений, которые мы можем ожидать, если климат планеты станет намного теплее, говорится в докладе. Основные сдвиги в муссонах; усиление потепления океана, закисления и потери кислорода; увеличение экстремальной жары на пределе возможностей для жизни человека - изменение климата не оставляет ни одного уголка планеты нетронутым.
И поскольку каждое дополнительное потепление будет иметь гораздо большее влияние, чем предыдущее, наихудших последствий можно избежать, приняв решительные меры. Например, сегодня волна тепла, которая исторически случалась раз в 50 лет, теперь примерно в пять раз более вероятна; при потеплении на 2°С вероятность этого будет в 14 раз выше; но в мире, где на 4°C теплее, вероятность этого была бы в 40 раз выше, говорится в отчете.
В настоящее время моральным долгом является предотвращение этих дополнительных рисков, говорит Тим Лентон, климатолог из Эксетерского университета, который уже много лет предупреждает о необратимом изменении климата.
«Мы должны действовать так, как будто мы находимся в чрезвычайной климатической ситуации», - говорит Лентон. «Люди сейчас проснулись и сказали: «Черт, ученый не блефовал», но теперь, 30 лет спустя, мы здесь. Сейчас главное действие».