Tak niedawno jak 6,000 lat temu Sahara była zielona i żyzna. Znaleźliśmy dowody na to, że przez ten region przepływają duże rzeki, wzdłuż których stoją kwitnące osady. Potem nagle wszystko się zmieniło. Drzewa uschły, a ziemia wyschła. Ziemia zdmuchnęła lub zamieniła się w piasek i tych rzek już nie było. W ciągu zaledwie kilku stuleci Sahara przekształciła się z regionu przypominającego współczesną Afrykę Południową w pustynię, którą znamy dzisiaj.

To jest przykład „punktu zwrotnego”. Pomyśl tylko o klimacie jak o krześle. Potrzeba silnego pchnięcia, aby przewrócić krzesło stojące na czterech nogach, ale kiedy opiera się tylko na dwóch nogach, wymagany nacisk staje się mniejszy. Rzeczywiście, jeśli nachylenie stanie się wystarczająco duże, przewróci się samoistnie.

Obecnie tendencja do zmiany klimatu wzrasta – i wiemy, że może nagle się odwrócić, ponieważ nasza planeta była wcześniej świadkiem kilku nagłych zmian między różnymi stanami. Wraz z tym, co stało się z Saharą, istnieją również przeskoki między epokami lodowcowymi a umiarkowanymi warunkami, które zdarzały się co 1,000 lat, zanim sytuacja się uspokoiła 10,000 XNUMX lat temu.

Pomysł, że globalne ocieplenie może zdestabilizować wiele systemów klimatycznych i spowodować nagłe zmiany, został zbadany w filmie The Day After Tomorrow, w którym topniejące szelfy lodowe spowodowały nagłe odwrócenie prądów atlantyckich – i ogólnoświatową katastrofę.

Pomysł punktów krytycznych klimatu został dokładniej zbadany przez zespół naukowców kierowany przeze mnie na potrzeby niedawno opublikowanego badania czasopismo PNAS. Przyjrzeliśmy się wszystkim symulacjom przeprowadzonym przez 37 modeli klimatycznych, które wykorzystano do poinformowania Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) – wraz z ich historycznymi i przedindustrialnymi symulacjami. To dało nam gigantyczną ilość danych: około 10¹⁵ bajtów podzielonych na kilka serwerów komputerowych na całym świecie.

Wykryliśmy 37 przypadków nagłych zmian, rozłożonych na trzy różne scenariusze zmian klimatu. Obejmują one uwolnienie Arktyki od lodu nawet zimą, wymieranie lasów deszczowych Amazonii oraz całkowite zniknięcie pokrywy śnieżnej i lodowej na Płaskowyżu Tybetańskim.

Istnieje 30% szans, że przynajmniej jeden z tych punktów krytycznych zostanie przekroczony w ciągu najbliższych 200 lat. W scenariuszu najbardziej agresywnego ocieplenia wzrasta to do 50%. Jednak prawdopodobieństwo przekroczenia pojedynczego punktu krytycznego jest znacznie mniejsze i wynosi zaledwie kilka punktów procentowych. Tak więc Himalaje prawdopodobnie nadal zachowają przynajmniej część swoich lodowców. W styczniu nadal powinieneś być w stanie stanąć na biegunie północnym. Ale razem wzięte, istnieje przyzwoita szansa, że ​​wydarzy się coś ważnego.

Jednym z najważniejszych odkryć jest to, że 18 z 37 nagłych zmian prawdopodobnie nastąpi, gdy globalny wzrost temperatury wyniesie 2? lub mniej, często przedstawiany jako górny poziom „bezpiecznego” globalnego ocieplenia. Nasze wyniki sugerują, że nie ma okna „bezpiecznego” globalnego ocieplenia ani progu oddzielającego bezpieczną i niebezpieczną zmianę klimatu. Co 0.5? wzrost temperatury jest równie niebezpieczny.

Punkty krytyczne, które możemy osiągnąć

Wiele punktów krytycznych, które znaleźliśmy, dotyczy lodu morskiego i cyrkulacji oceanicznej. Ponieważ woda morska odbija mniej światła słonecznego niż lód – i pochłania więcej ciepła – znikający lód morski oznacza dalsze lokalne ocieplenie, co z kolei oznacza więcej topnienia lodu morskiego. Proces ten może szybko wzmocnić efekt globalnego ocieplenia. Większość modeli klimatycznych symuluje nagłe zniknięcie całego letniego lodu morskiego w Arktyce o godz w pewnym momencie w tym stuleciu.

Czasami modele przewidują, że nastąpi proces odwrotny, z tworzeniem się lodu morskiego w regionach, które wcześniej były otwartymi wodami. Na przykład odpływ wody z pokryw lodowych Grenlandii i Antarktydy w połączeniu ze zwiększonymi opadami i topnieniem lodu morskiego może sprawić, że wody powierzchniowe oceanów staną się świeższe i lżejsze niż zwykle. Na dalekiej północy Atlantyku zapobiegłoby to mieszaniu się zimniejszych wód powierzchniowych i ciepło z głębi oceanu co zwykle ma miejsce w regionie. Gdy ciepło pozostanie głęboko w oceanie, wynikające z tego ochłodzenie będzie bardziej powszechne – jeden model przewidywał, że do 2060 roku Morze Bałtyckie może prawie całkowicie zamarzać każdej zimy.

Załamanie się prądu atlantyckiego spowodowałoby, że północna Europa byłaby bardzo chłodna. Mapa pokazuje potencjalną różnicę temperatur między średnią 2080-2100 a 1850-1900, symulowaną przez model FIO-ESM. Sybren Drijfhout, pod warunkiem autoraW dwóch scenariuszach proces ten jest związany z załamaniem się cyrkulacji atlantyckiej, która przenosi ciepłą wodę z półkuli południowej do zimnych mórz wokół Grenlandii, gdzie tonie. Upadek wszelkiego zatonięcia zamyka ten obieg.

To jest scenariusz Pojutrze. Niedawno napisałem osobny artykuł analizujący możliwe skutki takiego działania załamanie się prądów oceanicznych – jest to bardziej prawdopodobne niż mogłoby się wydawać i naprawdę doprowadziłoby do globalnego ochłodzenia. W rzeczywistości, w zależności od utrzymujących się poziomów emisji, skutki mogą nawet przewyższyć globalne ocieplenie przez dziesięciolecia do stulecia, zwłaszcza na półkuli północnej.

Takie nagłe przejścia są rzadsze na lądzie, ale niektóre modele przewidują, że 2.5? ocieplenie może spowodować zniknięcie lasów deszczowych Amazonii w ciągu 200 lat. Lasy zawierają dużo wilgoci, a parowanie utrzymuje lokalny klimat chłodny. Jeśli drzewa zaczną umierać, w regionie zrobi się cieplej i bardziej sucho, co spowoduje śmierć większej liczby drzew.

Większość modeli klimatycznych nadal nie bierze nawet pod uwagę tego, jak roślinność zareaguje na zmiany klimatu – a ulepszenia w tym zakresie prawdopodobnie doprowadziłyby do większej liczby przewidywań „punktów krytycznych” na lądzie. Podobnie zapadanie się pokrywy lodowej oraz uwalnianie węgla i metanu z topniejącej wiecznej zmarzliny może również prowadzić do nagłych zmian, ale nie są one jeszcze uwzględnione w modelach klimatycznych.

Z tych powodów ja i moi koledzy wierzymy, że katalog nagłych zmian, który znaleźliśmy, znajduje się w dolnej części tego, co może wystąpić w rzeczywistości. Niebezpieczne zmiany klimatyczne nie ograniczają się do 2? globalne ocieplenie lub coś więcej – aby uniknąć przykrych niespodzianek, powinniśmy je jak najbardziej ograniczyć.

O autorze

Sybren Drijfhout, profesor oceanografii fizycznej i fizyki klimatu, University of Southampton. główne zainteresowania badawcze koncentrują się wokół roli oceanu w zmianach klimatu i odwrotnie, wpływu zmian klimatu na ocean, w szczególności stabilności południkowej cyrkulacji zwrotnej Atlantyku i gwałtownych zmian klimatycznych.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązana książka:

at

Dzięki za odwiedziny InnerSelf.com, gdzie są 20,000 + zmieniające życie artykuły promujące „Nowe postawy i nowe możliwości”. Wszystkie artykuły są tłumaczone na 30+ języków. Zapisz się! do wydawanego co tydzień magazynu InnerSelf i Daily Inspiration Marie T Russell. Magazyn InnerSelf ukazuje się od 1985 r.