Климатичната точка, след която връщане назад няма: да не вярваме в нея е много рисковано

Нарастващата опасност от резки и необратими климатични изменения трябва да ни накара да приемем политически и икономически мерки против емисиите. Много хора предполагат, че критичните точки в климатичната система на нашата планета , след преминаването, на които връщане няма, такива като изчезването на амазонските екваториални гори и ледената покривка в западна Антарктида, са малко вероятни. В статия, публикувана в изданието Nature, група от световно известни учени е анализирала могат ли да бъдат преминати тези критични точки и кога това може да се случи.

Политици, икономисти и даже някои учени-натуралисти са склонни да твърдят, че такива точки, след които връщане назад няма (невъзвратни точки), като изчезването на амазонската селва и леденото покритие в западна Антарктида, са малко вероятни и слабо изучени. Но в последно време се появяват все повече доказателства , че вероятността да се случат тези събития е по-голяма, отколкото се предполагаше по-рано. Те могат да предизвикат сериозни последствия и са тясно свързани с най-различни биофизични системи. По тази причина планетата е заплашена от дългосрочни и необратими промени.

В тази статия ние анализираме свидетелствата за това, че критичните точки могат да бъдат преминати, разглеждаме празнотите в знанията и предлагаме начини за решаване на тези проблеми. Ние изследваме последствията от тези мащабни изменения и анализираме колко бързо могат те да се случат, а също така има ли начини те да бъдат контролирани.

По наше мнение, разглеждането на такива преломни моменти помага да се разбере, че ние сме в критична климатична ситуация. Трябва да се активизират призивите за неотложни действия за предотвратяване на климатичните промени, за които днес призовават толкова много хора: ученици и учени, градове и цели страни.

Междуправителствената група от експерти по промяна на климата (IPCC) обяви идеята за такива критични точки още преди 20 години. В същото време „мащабните нарушения” в климатичната система се смятаха вероятни само в тези случаи, ако глобалното затопляне надвиши пет градуса по Целзий в сравнение с доиндустриaлната епоха ( 1762 година се смята за начало на индустриалната епоха – бел.ред.). Информацията, обобщена и представена от IPCC (публикувана през 2018 година и през септември тази година) показва, че невъзвратните точки, след които връщане назад няма, могат да бъдат преминати даже при затопляне с 1-2 градуса по Целзий.

Ако държавите изпълняват поетите от тях задължения по съкращаване емисиите на парникови газове (а в това има големи съмнения), глобалното затопляне ще бъде минимум с 3 градуса по Целзий. И това, въпреки че целта на Парижкото споразумение от 2015 година е да се ограничи затоплянето значително под 2 градуса. Някои икономисти, изхождайки от това, че климатичните невъзвратни критични точки са малко вероятни (въпреки че могат да бъдат катастрофални) предполагат, че затоплянето с 3 градуса по Целзий е оптимално от гледна точка на разходи и резултати. Но ако вероятността от такива преломни моменти е по-голяма, то в този случай „оптималните” препоръки по моделите за ефективността на разходите съвпадат с тези, за които се говори в последния доклад на IPCC . С други думи, затоплянето трябва да се ограничи до 1,5 градуса по Целзий. А затова са необходими извънредни мерки.

Изчезването на ледовете

Ние смятаме, че някои критични невъзвратни точки в криосферата на Земята са опасно близко. Но намаляването на емисиите все още може да забави неизбежното натрупване на негативни последствия и да ни помогне да се адаптираме.

Изследванията в последните десет години показват, че изрязания от заливи бряг на морето на Амундсен в западната част на Антарктида може вече да е преминал невъзвратната точка. Линията на „съприкосновение”, където се срещат леда, океана и скалните основи, неумолимо отстъпва. Изследване, извършено чрез моделиране на тези процеси, показва, че когато този сектор изчезне, може да се наруши устойчивостта на останалото ледено покритие в западна Антарктида, подобно на ефекта на доминото. Това ще доведе до повдигане нивото на световния океан с три метра за период от няколко века до хилядолетие . Изследванията показват, че такова мащабно разрушаване на леденото покритие в западна Антарктида в миналото се случвало нееднократно.

Най-новите данни сочат, че континенталния лед в източна Антарктида в Басейна на Уилкс също е неустойчив. Моделирането показва, че това може да повиши нивото на морето още с четири метра за столетие и малко.

Ледената шапка на Гренландия също се топи с бързи темпове. Ако процесът на топене премине определено прагово значение, то за хиляда години нивото на световния океан ще се повиши с още седем метра. С намаляването височината на леденото покритие, то ще започне да се разтопява все повече, отваряйки повърхността за среща с още по-топъл въздух. Създадените модели демонстрират, че при затопляне с градус и половина ледената шапка на Гренландия е обречена на изчезване и това може да се случи до 2030 година.

По този начин не е изключено , че ние ще принудим бъдещите поколения в предстоящото хилядолетие да живеят при ниво на световния океан приблизително с 10 метра по-високо от досегашното. Но тези времеви рамки все още могат да се променят. Скоростта на топене зависи от нивото на затопляне след преминаване на критичните невъзвратни точки. При затопляне с 1,5 градуса за този процес може да са необходими 10 000 години. Ако затоплянето е с 2 градуса, то ще са необходими 1000 години. За да се разбере дали леденото покритие достига до критичната си невъзвратна точка са необходими допълнителни данни от наблюдения на протичащите процеси. На учените са им нужни по-съвършени модели, които да отчитат данните от миналото и настоящето, за да определят колко скоро и колко бързо ще се разруши леденото покритие.

Но каквото и да покажат тези данни, на практика са нужни действия за забавяне вдигането на нивото на океана. Това ще помогне на хората да се адаптират и постепенно да започнат преместването на други по-подходящи места на големите населени места, които са с критично ниско местоположение (например, през 2018 година правителството на Индонезия взе решение за преместване на столицата Джакарта – бел.ред.).

Още един важен стимул да се ограничи затоплянето до градус и половина се състои в това, че други невъзвратни точки могат да бъдат преминати и при по-ниско ниво на глобалното затопляне. Последният модел на IPCC показва, че са възможни цяла серия от резки температурни промени при глобално затопляне от градус и половина до два градуса по Целзий, като някои от тях са свързани с топенето на морските ледове. В Арктика сега бързо намaлява леда и това показва, че при затопляне с два градуса в този регион ще има от 10% до 35% шанс на почти пълно освобождаване от леденото покритие през летните периоди.

Границите на биосферата

Промяната на климата от човешката дейност могат да предизвикат преломни промени с различен мащаб в много екосистеми в биосферата.

Периодите на силни горещини в океаните доведоха до масово обезцветяване на коралите и загуба на половината корали в плитките води в района на Големия австралийски риф. Това е ужасно , но съгласно прогнозите , 99% от тропическите корали могат да изчезнат, ако средната глобална температура се повиши с два градуса по Целзий. Това е предизвикано от връзката между затоплянето и замърсяването на океана. Ако това се случи, ще бъде голяма загуба за морското биоразнообразие и ще лиши много хора от средства за съществуване.

Невъзвратната точка в биосферата не само заплашва нашата система на животообезпечаване, но може да предизвика и рязко увеличение на емисиите на въглерод в атмосферата. Това ще доведе до последващо изменение на климата и намаляване на оставащите ни средства за съкращаване на емисиите.

Унищожаването на горите и промяната на климата нарушават баланса в басейна на река Амазонка, където се намират най-големите влажни джунгли и обитава всеки десети известен вид животни. Оценките относно критичната невъзвратна точка за Амазония са много различни. Някои казват, че преломният критичен момент ще настъпи, когато бъдат изсечени 40% от горите, а някои говорят за 20%. От 1970 година този регион е загубил 17% от своите гори. Темповете на изсичане на горите се променят в зависимост от промяната на политиката. За да се определи невъзвратната точка, са необходими модели , в които обезлесяването и климатичните промени се явяват взаимодействащи сили. В тях трябва да се включи информация за пожарите и климата като взаимосвързани механизми и да се разгледа цялата картина комплексно.

Затоплянето в Арктика протича два пъти по-бързо, отколкото в останалата част на света. Тайгата в субарктическата зона започва да става все по-уязвима. Затоплянето вече е предизвикало мащабни нарушения на равновесието между насекомите, а ръстът на количеството на пожари е довел да гибелта на североамериканските бореални гори, заради което някои региони са се превърнали от поглъщащи въглерод в негов източник. Вечната замръзналост в цяла Арктика започва необратимо да се топи, освобождавайки въглероден диоксид и метан, който приблизително е 30 пъти по-въздействащ от СО₂ за столетен период.

Учените трябва значително да развият своите представи за наблюдаваните промени в големите екосистеми. Трябва точно да се определи количеството на съществуващите запаси на въглерод и възможните обеми на емисиите на СО₂ и метан.

Оставащият световен бюджет на емисии за 50-процентен шанс да останем в границите на затопляне от градус и половина е само 500 гигатона СО₂. Емисиите от районите на вечната замръзналост могат да вземат по груби оценки около 20% (т.е 100 гигатона СО₂) и това е без да се отчита метана от дълбоката вечна замръзналост и без подводните морски хидрати. Ако горите са близки до критичната невъзвратна точка, то изчезването на горите от басейна на Амазонка ще доведе до изхвърлянето още на 90 гигатона СО₂, а гибелта на тайгата ще донесе още 110 гигатона СО₂. И тъй като световните емисии на въглероден диоксид представляват 40 гигатона СО₂ годишно, то остатъкът в бюджета може вече да е изчерпан.

Глобалният каскаден ефект

По наше виждане , явна извънредна ситуация възниква в случай, ако ние се приближим към глобалния каскаден ефект от достигането на редица невъзвратни точки, което ще доведе света до ново климатично състояние на „оранжерия” и планетата ще стане по-неподходяща за живот. Твърде е възможно да възникне неблагоприятно взаимно влияние между океана и атмосферната циркулация, което ще увеличи нивото на парниковите газове и глобалните температури.

Ние твърдим , че каскадните ефекти могат да получат широко разпространение. Миналата година изследователи са анализирали 30 типа промени на режима на климата и екологичните системи, започвайки с изчезването на ледниковата шапка в западната част на Антарктида и завършвайки с превръщането на амазонската селва в савана. Този анализ е показал, че преминаването на невъзвратна точка в една от системите увеличава риска за такова преминаване в другите системи. Такива връзки са открити в 45% от възможните взаимодействия.

По наше виждане, примери за това вече започнаха да се появяват. Например, топенето на морските ледове в Арктика води до увеличване на регионалното затопляне, а затоплянето в Арктика и топенето в Гренландия предизвиква приток на прясна вода в северната част на Атлантическия океан. Това е довело до забавяне с 15% на Атлантическата меридионална обръщаща циркулация, в сравнение със средата на 20-ти век. Тази циркулация е изключително важна за пренасянето на топлината и солите в океана. Бързото топене на ледената покривка в Гренландия и по-нататъшното забавяне на Атлантическата меридионална обръщаща циркулация може да доведе до нарушаване на мусонните сезони в Западна Африка, а това ще предизвика засушаване в африканския Сахел. Забавянето на тази циркулация може също да засуши Амазонка, да предизвика нарушаване на мусонните цикли в източна Азия и повишаване на температурите в южните части на океаните, което ще ускори топенето на арктическите ледове.

Палеостатистиката показва, че и преди е имало глобални екстремални явления, такива като настъпването на цикличните ледникови периоди преди 2,6 милиона години или промяната в тяхната амплитудата и честотата приблизително преди милион години, които трудно се моделират. Регионалните невъзвратни точки са се случвали по време на последния ледников период преди 80 -10 хиляди години, особено в неговия край ( осцилациите на Дансгаард – Оешгер и събитията на Хайнрих – the Dansgaard–Oeschger and Heinrich events). Не може да се прави директна асоциация със сегашния междуледников период, но такива събития подчертават, че системата на Земята нееднократно е преминавала в нестабилно състояние под въздействието на сравнително слаби сили, предизвиквани от промените в земната орбита. Сега ние много силно напрягаме тази система, тъй като концентрацията на СО₂ в атмосферата и глобалните температури растат по-бързо и по-силно, отколкото във времената на отстъпление на ледниците.

Съдържанието на СО₂ в атмосферата в момента е такова, каквото се е наблюдавало преди 4 милиона години по време на плиоценовата епоха. И то бързо се увеличава до нивото , което последен път е било преди 50 милиона години в епохата на еоцена. Тогава температурите са били с 14 градуса по-високи, отколкото в доиндустриалната епоха. Да се моделира такова „оранжерийно” състояние на Земята с помощта на климатични модели не е лесна задача. Едно от възможните обяснения се състои в това, че в такива модели се пропуска ключова невъзвратна точка . Тази година бяха публикувани данни за моделно изследване , които показват, че рязкото намаляване на слоисто-дъждовните облаци с отделянето на около 1200 промила СО₂ може да доведе до глобално затопляне приблизително с осем градуса.

Първите резултати от най-новите климатични модели, разработени за шестия доклад на IPCC за оценка на текущата ситуация, показват, че климатът е много по-чувствителен и уязвим (тези показатели се определят като реакция на температурата при двойно увеличаване съдържанието на СО₂ в атмосферата), отколкото показваха предните модели. Ще има и нови резултати, ще има и нови изследвания, но ние смятаме, че даже предварителните резултати сочат, че глобалната невъзвратна точка е възможна.

Някои учени възразяват, че доводите за възможните невъзвратни точки имат чисто хипотетичен характер. Но ние се придържаме към друга позиция. Отчитайки колосалните последствия и необратимия характер на невъзвратните точки, във всяка сериозна оценка на рисковете трябва да се отчитат фактите, колкото и да е ограничено нашето разбиране за тях. Да сгрешим в дадения случай би било меко казано безотговорно.

Ако има вероятност да се случат катастрофални каскадни явления, а глобалната невъзвратна точка не може да бъде изключена, това означава, че съществува заплаха за цивилизацията. В този случай няма да помогне никакъв анализ на ефективността на разходите. Ние трябва да променим нашия подход към проблема за климата.

Да се действа незабавно

Нашето виждане е, че данните за невъзвратните точки показват, че ние се намираме в извънредна ситуация от планетарен мащаб. Рисковете и сериозността на тази ситуация не е възможно да се оценят.

Извънредна ситуация: как да я пресметнем.
Ние смятаме извънредната ситуация като функция на риска и срочността. Рискът (R) застрахователите го определят като вероятността (p), умножена на вероятната вреда (D). Срочността или неотложността (U) във извънредни ситуации се определя като времето за реагиране на сигнала за тревога (τ), разделено на оставащото време за намеса, за да се избегне лошия изход (Т). По този начин, ние получаваме следното уравнение:
Е= R x U = p x D x τ / T
Ситуацията се смята за извънредна, ако значенията на риска и срочността са високи. Ако времето за реагиране е по-голямо от оставащото време за намеса (τ / T > 1) означава, че ние сме загубили контрол над ситуацията.

Ние твърдим, че времето оставащо за намеса с цел предотвратяване на преминаването на глобалната невъзвратната точка вече се стреми към нула , а времето за реагиране с цел постигане на нулев показател на парникови емисии в най-добрия случай е около 30 години. По този начин ние можем да загубим контрол над невъзвратните точки и няма да можем да ги предотвратим. За утешение може да служи това, че темповете за натрупване на вредите след невъзвратната точка, а следователно и рисковете от нея, ние в някаква степен можем да държим под контрол.

Устойчивостта на планетата и нейната способност да се възстановява са под заплаха. Отговор на това могат да бъде не просто думите, но и неотложни действия на цялата световна общност.

Бел.ред. Ние никога не сме си позволявали да молим нашите читатели да харесват или да споделят наши публикации, защото нашето убеждение е, че това е абсолютно личен избор, в който ние нямаме право да се намесваме. Но за дадената публикация ще направим изключение, защото смятаме и ни се иска тя да стигне до възможно повече хора. Не искаме да налагаме на когото и да било нашето мнение, но вярваме, че запознавайки се с такъв научен и в същото време популярен анализ на климатичната ситуация на нашата Земя, всеки ще може да направи собствените си изводи в една или друга посока. Без притеснение бихме публикували обосновани материали и с противоположно мнение. Но с едно сме абсолютно съгласни с авторите на настоящата статия. Да сгрешим в дадения случай би било меко казано безотговорно и може би катастрофално. Затова най-учтиво и внимателно ви молим, харесайте и споделете!