Mnozí se domnívají, že body zpětného návratu v našem systému Země, jako je zmizení amazonské džungle a ledová pokrývka v západní Antarktidě, jsou nepravděpodobné. Tým autorů přezkoumal důkazy o tom, že body bez návratu mohly být předány, a navrhl řešení problémů.
Politici, ekonomové a dokonce i někteří přírodovědci mají sklon věřit, že je nepravděpodobné a špatně pochopeno, jak se v našem systému Země vrátí, jako je zmizení amazonské džungle a ledová pokrývka v západní Antarktidě. Nyní je však stále více náznaků, že tyto události jsou mnohem pravděpodobnější, než se zdálo dříve, že mají vážné důsledky a úzce souvisejí s řadou biofyzikálních systémů. Výsledkem je, že světu hrozí dlouhodobé a nevratné změny.
V tomto článku analyzujeme důkazy, že body bez návratnosti mohou být předávány, identifikujeme mezery ve znalostech a navrhujeme řešení. Zkoumáme důsledky takových rozsáhlých změn, zjišťujeme, jak rychle mohou nastat, a jestli to nějakým způsobem dokážeme ovládat.
Domníváme se, že zohlednění takovýchto bodů zvratu pomáhá prokázat, že máme klimatickou mimořádnou situaci, a zintenzivnit výzvy k naléhavému jednání s cílem zabránit změně klimatu, které dnes činí všichni: školáci a vědci, města a celé země.
Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) předložil myšlenku takovýchto bodů zvratu před 20 lety. V té době byla „velká narušení“klimatického systému považována za pravděpodobnou pouze tehdy, pokud globální oteplování překročilo 5 stupňů Celsia nad úroveň před industrializací. Informace shrnuté a prezentované v posledních dvou zvláštních zprávách IPCC (zveřejněných v roce 2018 a září letošního roku) naznačují, že body bez návratnosti lze projít i při zahřátí o 1-2 stupně.
Pokud země splní své závazky ke snížení emisí skleníkových plynů (a o tom existují velké pochybnosti), globální oteplování bude nejméně 3 stupně Celsia. A to i přesto, že cílem Pařížské dohody z roku 2015 je omezit oteplování výrazně pod 2 stupně. Někteří ekonomové, kteří předpokládají, že klimatické body bez návratnosti jsou velmi nepravděpodobné (i když katastrofické), naznačují, že z hlediska nákladů a přínosů jsou optimální 3 stupně oteplování. Pokud se však tyto body zlomu zdají pravděpodobnější, pak „nejlepší“doporučení pro modely nákladů a přínosů jsou stejná jako v nejnovější zprávě IPCC. Jinými slovy, oteplování musí být omezeno na 1,5 stupně Celsia. A to vyžaduje mimořádná opatření.
ODMÍTNUTÍ ICE
Propagační video:
Věříme, že některé body bez návratu v kryosféře Země jsou nebezpečně blízko, ale snížení emisí skleníkových plynů může stále zpomalit nevyhnutelné hromadění negativních důsledků a může nám pomoci přizpůsobit se.
Studie posledních deseti let ukazují, že pobřeží Amundsenova moře v západní části Antarktidy, ohraničené zátokami, již mohlo tento bod bez návratu překročit. „Překrývající se čára“, kde se setkávají led, oceán a skalní základna, neustále vytrvale ustupuje. Modelový výzkum ukazuje, že když tento sektor zmizí, může narušit stabilitu zbytku ledové pokrývky na Západní Antarktidě jako dominový efekt. To povede ke zvýšení hladiny moře o tři metry v průběhu času od několika století do tisíciletí. Studie ukazují, že k takové rozsáhlé destrukci ledové pokrývky v západní části Antarktidy došlo v minulosti opakovaně.
Poslední důkazy naznačují, že část suchozemského ledu na východě Antarktidy v povodí Wilkes je také nestabilní. Simulace naznačují, že by to mohlo zvýšit hladiny moří o další čtyři metry za něco více než století.
Grónská ledová čepice se zrychluje. Pokud tavicí proces překročí určitou prahovou hodnotu, pak za několik tisíc let stoupne hladina moře o dalších sedm metrů. Dále, jak se výška ledové pokrývky snižuje, roztavuje se ještě více, čímž se povrch otevírá, aby vyhovoval stále teplému vzduchu. Vytvořené modely ukazují, že s oteplením o jeden a půl stupně je ledová čepice Grónska odsouzena k zániku, což se může stát již v roce 2030.
Je tedy možné, že jsme v nadcházejících tisíciletích přinutili budoucí generace, aby žily na hladině moře asi 10 metrů. Tento časový rámec však stále můžeme změnit. Rychlost tání závisí na množství oteplování nad bodem bez návratu. Při zahřátí 1,5 stupně to může trvat 10 000 let. Pokud překročí 2 stupně, bude to trvat méně než 1 000 let. Vědci potřebují více pozorovacích údajů, aby určili, zda led dosáhne kritického bodu. Potřebují lepší modely založené na minulých a současných datech, aby určili, jak brzy a jak rychle se ledová vrstva rozbije.
Ať už však údaje naznačují, je třeba zpomalit stoupání hladiny moře praktickými kroky. Pomůže to lidem přizpůsobit se a mimo jiné postupně přemísťovat velká nízko položená sídla na jiná místa.
Dalším důležitým motivem k omezení nárůstu teploty na 1,5 stupně je to, že při nižším globálním oteplování mohou být předány další body bez návratu. Nejnovější modely IPCC předpovídají řadu prudkých teplotních posunů z jednoho a půl na dva stupně Celsia, z nichž některé budou spojeny s táním mořského ledu. Takový led již v Arktidě rychle klesá, což naznačuje, že při oteplení o dva stupně má tato oblast 10 až 35% šanci na téměř úplné uvolnění z ledu v létě.
BOUNDARIES BIOSFÉRY
Změna klimatu a lidské činnosti mohou vyvolat rušivé změny různých měřítek v řadě ekosystémů v biosféře.
Vlny veder v oceánech vedly k masivnímu bělení korálů a ke ztrátě poloviny korálů v mělkých vodách australského Velkého bariérového útesu. To je hrozné, ale předpokládá se, že 99% tropických korálů by mohlo zmizet, pokud by průměrná globální teplota vzrostla o dva stupně Celsia. Je to způsobeno spojením mezi oteplováním oceánu, okyselením a znečištěním. Bude to obrovská ztráta mořské biologické rozmanitosti a mnoho lidí se zbaví jejich obživy.
Body bez návratu v biosféře nejen oslabují naše systémy na podporu života, ale mohou také vyvolat dramatické emise uhlíku do atmosféry. To dále prohloubí změnu klimatu a sníží zbývající snížení emisí.
Odlesňování a změna klimatu narušují rovnováhu v amazonské pánvi, kde sídlí největší vlhká džungle na světě, a domov jedné z deseti známých živočišných druhů. Odhady týkající se bodu návratu v Amazonii se velmi liší. Někdo říká, že bod zlomu nastane, když bude vykáceno 40% lesů, zatímco ostatní nazývají číslo 20%. Od roku 1970 tento region ztratil asi 17% svých lesů. Míra odlesňování se mění se změnami politiky. Určení bodu bez návratu vyžaduje modely, ve kterých odlesňování a změna klimatu vzájemně ovlivňují síly. Rovněž musí zahrnout informace o požárech a klimatu jako interakční mechanismy a zvážit celý obraz jako celek.
Oteplování v Arktidě se děje dvakrát rychleji než ve světě jako celku a taiga subarktické zóny se stává zranitelnější. Oteplování již způsobilo rozsáhlou nerovnováhu mezi hmyzem a nárůst počtu požárů vedl k úmrtí severoamerických borealských lesů, které by mohly některé oblasti změnit z propadů uhlíku na zdroj uhlíku. Permafrost v celé Arktidě začíná nevratně tát a uvolňuje oxid uhličitý a metan, které jsou asi 30krát silnější než CO2 během století.
Vědci musí rozvinout své porozumění pozorovaným změnám ve velkých ekosystémech a také tam, kde mohou nastat nové body bez návratu. Je nutné přesněji určit množství stávajících zásob uhlíku a možné objemy emisí CO2 a metanu.
Zbývající globální rozpočet na emise s 50% pravděpodobností, že zůstane v rozmezí 1,5 stupně oteplování, je pouze asi 500 gigatonů CO2. Emise v permafrostové zóně mohou z tohoto rozpočtu odebrat přibližně 20% (100 gigatonů CO2), a to bez metanu z hlubokého permafrostu a bez podvodních mořských hydrátů. Pokud jsou lesy téměř nulové, pak jejich zmizení v amazonské pánvi povede k uvolnění dalších 90 gigatonů CO2 a zničení tajgy poskytne 110 gigatonů oxidu uhličitého. S celosvětovými emisemi CO2 vyššími než 40 gigatonů ročně může být rozpočet již vyčerpaný.
GLOBÁLNÍ EFEKT KASKRÉTU
Podle našeho názoru nastane jasná nouzová situace, pokud přistoupíme ke globálnímu kaskádovému efektu takových bodů zvratu, který přinese svět do nového klimatického „skleníkového“státu a stane se méně obyvatelným. Může dojít k vzájemné reakci mezi oceánem a atmosférickou cirkulací, nebo může dojít k obráceným účinkům, které zvýší hladinu skleníkových plynů a globální teploty. Nebo globální body bez návratu mohou být výsledkem vzájemného vytváření mraků.
Tvrdíme, že kaskádové efekty mohou být rozšířené. V loňském roce vědci analyzovali 30 typů změn v klimatickém režimu a ekologických systémech, od zániku ledové čepice v západní části Antarktidy po transformaci selvy na savanu. Tato analýza ukázala, že průchody bez návratu v jednom systému zvyšují riziko stejného průchodu v jiných systémech. Taková spojení byla nalezena u 45% možných interakcí.
Podle našeho názoru se tyto příklady již začaly objevovat. Například tání mořského ledu v Arktidě vede ke zvýšení regionálního oteplování a oteplování v Arktidě a tání Grónska způsobuje příliv sladké vody do Severního Atlantiku. To vedlo k 15% zpomalení od poloviny 20. století v atlantickém poletujícím převrácení, což významně přispívá k přenosu tepla a soli oceánem. Rychlé tání ledové pokrývky v Grónsku a další zpomalení atlantického polevního převracení by mohlo narušit monzunová období v západní Africe, což by v africkém Sahelu způsobilo sucho. Zpomalení této cirkulace může také vypustit Amazonku, narušit monzunové cykly ve východní Asii a zvýšit teploty v jižním oceánu, což urychlí tání antarktického ledu.
Paleostatistika ukazuje, že globální body zvratu mohly vyvolat jevy, jako je začátek cyklického ledového věku před 2,6 miliony let, jakož i změny v jejich amplitudě a frekvenci asi před milionem let. Simulace takovou imitaci stěží vytvoří. Regionální body bez návratu se objevily opakovaně během poslední doby ledové před 80-10 tisíci lety (zejména na jejím konci) (Dansgaard-Eschgerovy oscilace a Heinrichovy události). To se netýká přímo současného interglaciálního období, ale takové události ukazují, že pozemský systém opakovaně vstoupil do nestabilního stavu pod vlivem relativně slabých sil způsobených změnami na oběžné dráze Země. Nyní tento systém velmi silně napínáme, protože koncentrace CO2 v atmosféře a globální teploty rostou rychleji a silněji,než během posledního ústupu ledovců.
Obsah CO2 v atmosféře je dnes stejný, jako byl naposledy pozorován před asi čtyřmi miliony let v pliocénu. A rychle roste a přibližuje se úrovni, která byla v Eocene poslední asi před 50 miliony let. Potom byly teploty o 14 stupňů vyšší než v předprůmyslových dobách. Je velmi obtížné simulovat tento „skleníkový“stav Země pomocí klimatických modelů. Jedním možným vysvětlením je, že takové modely přehlížejí klíčový bod bez návratu. V letošním roce byla zveřejněna modelová studie, která naznačuje, že prudký rozpad mraků stratocumulus, který uvolňuje asi 1 200 ppm CO2, by mohl vést ke globálnímu oteplování asi o osm stupňů.
První výsledky nejnovějších klimatických modelů pro šestou hodnotící zprávu IPCC ukazují, že klima je mnohem citlivější a zranitelnější (definované jako reakce teploty na zdvojnásobení CO2 v atmosféře) než v předchozích modelech. Přinesou se nové výsledky a je zapotřebí dalšího výzkumu, ale věříme, že i tyto předběžné výsledky naznačují, že globální bod bez návratnosti je možný.
K vyřešení těchto problémů potřebujeme modely, které zohledňují bohatší sadu spojení a vztahů v systému Země. Aby tyto modely fungovaly, potřebujeme data ze současnosti a z minulosti. Pokud nám tyto modely pomohou lépe porozumět minulým prudkým změnám klimatu a jeho skleníkovému stavu, bude větší důvěra v jejich schopnost předpovídat budoucnost.
Někteří vědci tvrdí, že argumenty o možnosti globálních bodů bez návratu jsou čistě hypotetické. Ale držíme se následující pozice. Vzhledem k obrovským důsledkům a nezvratné povaze bodů bez návratnosti musí jakékoli vážné posouzení rizik vzít v úvahu skutečnosti, které však naše chápání těchto skutečností omezují. V tomto případě by bylo nezodpovědné udělat chybu.
Pokud mohou nastat destruktivní kaskádové jevy a nelze vyloučit globální bod návratu, je to hrozba pro existenci civilizace. Opět nám nepomůže žádná analýza nákladů a přínosů. Musíme změnit náš přístup k problému klimatu.
AKTUÁLNĚ AKTIVUJTE
Podle našeho názoru údaje o bodech bez návratu naznačují, že jsme v celosvětové nouzi. Rizika a závažnost této situace nelze přeceňovat.
Tvrdíme, že čas, který zbývá na zásah, aby nedošlo k návratu, se již blíží nule a doba odezvy na dosažení nulových emisí je nanejvýš 30 let. Už jsme tedy mohli ztratit kontrolu nad body bez návratu a nemůžeme jim zabránit. Útěchou je, že míra akumulace škod po okamžiku návratu, a tedy i rizika z ní, stále můžeme do jisté míry udržet pod kontrolou.
Odolnost naší planety a její schopnost se zotavit má velké potíže. Odpověď na to by neměla být jen slova, ale také akce celého světového společenství.