Daudzi uzskata, ka punkti, kur mūsu Zemes sistēmā vairs neatgriežas, piemēram, Amazones džungļu un ledus slāņa pazušana Antarktīdas rietumos, ir maz ticami. Autoru grupa izskatīja pierādījumus, ka atgriešanās punkti nav nodoti, un ierosināja problēmu risinājumus.
Politiķi, ekonomisti un pat daži dabas zinātnieki mēdz uzskatīt, ka punkti, kad mūsu Zemes sistēmā vairs nav atgriešanās, piemēram, Amazones džungļu un ledus slāņa pazušana Antarktīdas rietumos, ir maz ticami un slikti izprotami. Tomēr tagad arvien vairāk ir norāžu, ka šie notikumi ir daudz ticamāki, nekā šķita agrāk, ka tiem ir nopietnas sekas un tie ir cieši saistīti ar dažādām biofizikālām sistēmām. Tā rezultātā pasaulei draud ilglaicīgas un neatgriezeniskas izmaiņas.
Šajā rakstā mēs analizējam pierādījumus tam, ka atgriešanās punktus nevar nokārtot, identificējam zināšanu trūkumus un ierosinām risinājumus. Mēs pētām tik liela mēroga izmaiņu sekas, noskaidrojam, cik ātri tās var notikt, un vai mēs kaut kā spējam tās kontrolēt.
Mūsuprāt, šāda veida atskaites punktu ņemšana vērā ļauj noteikt, ka mums ir ārkārtas situācija klimata jomā, un pastiprināt aicinājumus steidzami rīkoties, lai novērstu klimata pārmaiņas, ko šodien izsaka visi: skolnieki un zinātnieki, pilsētas un visas valstis.
Klimata pārmaiņu starpvaldību padome (IPCC) pirms 20 gadiem izvirzīja ideju par šādiem atskaites punktiem. Tajā laikā "liela mēroga traucējumi" klimata sistēmā tika uzskatīti par iespējamiem tikai tad, ja globālā sasilšana pārsniegs 5 grādus pēc Celsija virs pirmsindustriālā līmeņa. Informācija, kas apkopota un sniegta pēdējos divos IPCC īpašajos ziņojumos (publicēti 2018. gadā un šī gada septembrī), liecina, ka atgriešanās punktus nevar nokārtot pat ar 1-2 grādu sasilšanu.
Ja valstis izpildīs savas saistības samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas (un par to ir lielas šaubas), globālā sasilšana būs vismaz 3 grādi pēc Celsija. Tas notiek neskatoties uz to, ka 2015. gada Parīzes līguma mērķis ir ierobežot sasilšanu līdz krietni zem 2 grādiem. Daži ekonomisti, pieņemot, ka klimatiskie punkti, kur neatgriezties, ir ļoti maz ticami (kaut arī katastrofiski), norāda, ka 3 un vairāk sasilšanas pakāpes ir optimālas izmaksu un ieguvumu ziņā. Bet, ja šādi pavērsiena punkti šķiet ticamāki, tad “labākie” ieteikumi izmaksu un ieguvumu modeļiem ir tādi paši kā jaunākajā IPCC ziņojumā. Citiem vārdiem sakot, sasilšana jāierobežo līdz 1,5 grādiem pēc Celsija. Un tas prasa ārkārtas pasākumus.
Ledus izzušana
Reklāmas video:
Mēs uzskatām, ka daži Zemes kriosfēras neatgriešanās punkti ir bīstami tuvu, taču siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšana joprojām var palēnināt neizbēgamo negatīvo seku uzkrāšanos un palīdzēt mums pielāgoties.
Pēdējo desmit gadu pētījumi rāda, ka Amundsena jūras piekraste Antarktīdas rietumu daļā, ko griezuši līči, iespējams, jau ir izturējusi šo atgriešanās punktu. “Līnija, kas pārklājas”, kur satiekas ledus, okeāns un akmeņainā bāze, nerimstoši atkāpjas. Modeļu pētījumi rāda, ka tad, kad šī nozare izzūd, tā var izjaukt pārējās ledus loksnes stabilitāti Rietumantarktīdā kā domino efekts. Tas novedīs pie jūras līmeņa paaugstināšanās par trim metriem laika posmā no vairākiem gadsimtiem līdz tūkstošgadei. Pētījumi rāda, ka tik liela ledus segas iznīcināšana Antarktīdas rietumu daļā agrāk ir notikusi atkārtoti.
Jaunākie pierādījumi liecina, ka arī daži sauszemes ledus Antarktīdas austrumos Vilkes baseinā ir nestabili. Simulācijas liecina, ka tas varētu paaugstināt jūras līmeni vēl par četriem metriem nedaudz vairāk kā gadsimta laikā.
Grenlandes ledus vāciņš kūst ar paātrinātu ātrumu. Ja kausēšanas process šķērso noteiktu sliekšņa vērtību, tad pēc vairākiem tūkstošiem gadu jūras līmenis paaugstināsies vēl par septiņiem metriem. Tālāk, samazinoties ledus segas augstumam, tas vēl vairāk kūst, atverot virsmu, lai tā satiktos ar arvien siltāko gaisu. Izveidotie modeļi rāda, ka ar pusotra grāda sasilšanu Grenlandes ledus vāciņš ir lemts pazust, un tas var notikt jau 2030. gadā.
Tādējādi ir iespējams, ka mēs nākamajām paaudzēm nākamajās tūkstošgadēs esam jau piespieduši dzīvot apmēram 10 metru augstumā jūras līmenī. Tomēr mēs joprojām varam mainīt šo laika grafiku. Kušanas ātrums ir atkarīgs no sasilšanas daudzuma ārpus atgriešanās vietas. Ja tas sasilda 1,5 grādus, tas varētu aizņemt 10 000 gadus. Ja tas pārsniedz 2 grādus, tas prasīs mazāk nekā 1000 gadus. Zinātniekiem ir nepieciešami vairāk novērošanas datu, lai noteiktu, vai ledus sasniedz kritisko punktu. Viņiem nepieciešami labāki modeļi, kuru pamatā ir pagātnes un pašreizējie dati, lai noteiktu, cik ātri un cik ātri ledus lode saplīsīs.
Bet neatkarīgi no datiem, jūras līmeņa celšanās palēnināšanai ir nepieciešama praktiska rīcība. Tas palīdzēs cilvēkiem pielāgoties un, cita starpā, pakāpeniski pārvietot lielas, zemas apmetnes uz citām vietām.
Vēl viens svarīgs stimuls ierobežot temperatūras paaugstināšanos līdz 1,5 grādiem ir tas, ka zemākas globālās sasilšanas laikā var tikt novirzīti citi punkti, kur vairs neatgriezties. Jaunākie IPCC modeļi prognozē strauju temperatūras maiņu no pusotra līdz diviem grādiem pēc Celsija, daži no tiem būs saistīti ar jūras ledus kušanu. Šāds ledus Arktikā jau strauji samazinās, un tas liek domāt, ka ar divu grādu sasilšanu šim reģionam ir 10 līdz 35% izredzes gandrīz pilnībā atbrīvoties no ledus vasarā.
BIOSFĒRAS SATURS
Klimata izmaiņas un cilvēku darbības var izraisīt graujošas dažāda mēroga izmaiņas biosfēras ekosistēmu diapazonā.
Karstuma viļņi okeānos ir izraisījuši masīvu koraļļu balināšanu un zaudējuši pusi koraļļu no Austrālijas Lielā barjerrifa seklajiem ūdeņiem. Tas ir briesmīgi, bet tiek prognozēts, ka 99% tropu koraļļu varētu pazust, ja vidējā globālā temperatūra paaugstinās par diviem grādiem pēc Celsija. To izraisa saikne starp okeāna sasilšanu, paskābināšanos un piesārņojumu. Tas būs milzīgs zaudējums jūras bioloģiskajai daudzveidībai un daudziem cilvēkiem liegs iztikas līdzekļus.
Vietas, kurās biosfērā nav atgriešanās, ne tikai vājina mūsu dzīvības uzturēšanas sistēmas, bet arī var izraisīt dramatiskas oglekļa emisijas atmosfērā. Tas vēl vairāk pastiprinās klimata pārmaiņas un samazinās atlikušos izmešu samazinājumus.
Atmežošana un klimata pārmaiņas izjauc līdzsvaru Amazones baseinā, kur atrodas pasaulē lielākie mitrā džungļi un viens no desmit zināmajiem dzīvnieku veidiem. Aplēses par neatgriešanās punktu Amazones ir ļoti atšķirīgas. Kāds saka, ka pagrieziena punkts pienāks, kad tiks izcirsti 40% mežu, bet citi to sauc par 20%. Kopš 1970. gada reģions ir zaudējis aptuveni 17% no saviem mežiem. Mežu izciršanas ātrums mainās, mainoties politikai. Lai noteiktu neatgriešanās punktu, nepieciešami modeļi, kuros mežu izciršana un klimata pārmaiņas mijiedarbojas. Viņiem arī jāiekļauj informācija par ugunsgrēkiem un klimatu kā mijiedarbīgiem mehānismiem, kā arī jāapsver viss attēls kopumā.
Arktikā sasilšana notiek divreiz ātrāk nekā visā pasaulē, un subarktiskās zonas taiga kļūst arvien neaizsargātāka. Sasilšana jau ir izraisījusi plaša mēroga nelīdzsvarotību kukaiņu starpā, un ugunsgrēku skaita palielināšanās ir izraisījusi Ziemeļamerikas boreālo mežu bojāeju, kas dažus reģionus var pārvērst no oglekļa piesaistītājiem līdz oglekļa avotiem. Mūžīgais sasalums visā Arktikā sāk neatgriezeniski atkausēt, izdalot oglekļa dioksīdu un metānu, kas gadsimta laikā ir aptuveni 30 reizes spēcīgāki par CO2.
Zinātniekiem jāattīsta izpratne par novērotajām izmaiņām lielajās ekosistēmās, kā arī par vietām, kur var rasties jauni punkti, no kuriem neatgriežas. Ir precīzāk jānosaka esošo oglekļa krājumu daudzums un iespējamie CO2 un metāna izmešu apjomi.
Atlikušais globālais emisiju budžets, kas paredz 50% iespēju uzturēties 1,5 grādu temperatūrā, ir tikai aptuveni 500 gigatonu CO2. Emisijas mūžīgā sasaluma zonā no šī budžeta var aizņemt aptuveni 20% (100 gigatonas CO2), un tas nesatur metānu no mūžīgā sasaluma un bez zemūdens jūras hidrātiem. Ja meži atrodas tuvu tam, lai neatgrieztos, tad to pazušana Amazones baseinā izraisīs vēl 90 gigatonu CO2 izdalīšanos, un taigas iznīcināšana radīs 110 gigatonus oglekļa dioksīda. Tā kā CO2 emisijas pasaulē pārsniedz 40 gigatonus gadā, budžets jau var būt izsmelts.
GLOBĀLĀ KASKADES IETEKME
Mūsuprāt, skaidra ārkārtas situācija radīsies, ja tuvosimies šādu pakāpienu globālajam kaskādes efektam, kas pārcels pasauli jaunā klimatiskā „siltumnīcas” stāvoklī un kļūs mazāk apdzīvojams. Var notikt savstarpēja reakcija starp okeānu un atmosfēras cirkulāciju vai arī pretēji efekti, kas palielinās siltumnīcefekta gāzu līmeni un globālo temperatūru. Vai arī globālie punkti bez atgriešanās var būt abpusēja mākoņu veidošanās rezultāts.
Mēs uzskatām, ka kaskādes efekti var būt plaši izplatīti. Pagājušajā gadā pētnieki analizēja 30 klimata režīma un ekoloģisko sistēmu izmaiņu veidus, sākot no ledus vāciņa pazušanas Antarktīdas rietumu daļā līdz selvas pārvēršanai savannā. Šī analīze parādīja, ka pārejas punkti, kad vienā sistēmā nav atgriešanās, palielina tādas pašas pārejas risku citās sistēmās. Šādi savienojumi tika konstatēti 45% no iespējamās mijiedarbības.
Mūsuprāt, piemēri tam jau ir parādījušies. Piemēram, jūras ledus kušana Arktikā izraisa reģionālās sasilšanas palielināšanos, un sasilšana Arktikā un Grenlandes kušana izraisa saldūdens pieplūdumu Atlantijas okeāna ziemeļdaļā. Tā rezultātā kopš 20. gadsimta vidus Atlantijas okeāna meridiāna apgāšanās cirkulācija ir samazinājusies par 15%, kas lielā mērā veicina siltuma un sāls pārvadāšanu pa okeānu. Strauja ledus lodes izkausēšana Grenlandē un turpmāka Atlantijas okeāna meridionu apgāšanās aprites palēnināšanās varētu izjaukt musonu gadalaiku Rietumāfrikā, izraisot sausumu Āfrikas Sāhelā. Palēninot šo cirkulāciju, varētu aizplūst arī Amazone, izjaukt musonu ciklus Austrumāzijā un paaugstināt temperatūru okeāna dienvidu daļā, kas paātrinās Antarktikas ledus kušanu.
Paleostatistika rāda, ka globālie sastopamības punkti var būt izraisījuši tādas parādības kā ciklisko ledus laikmetu sākums pirms 2,6 miljoniem gadu, kā arī izmaiņas to amplitūdā un biežumā pirms apmēram miljons gadiem. Simulācija diez vai var radīt šādu atdarinājumu. Reģionālie neatgriešanās punkti atkārtojās pēdējā ledus laikmeta laikā pirms 80-10 tūkstošiem gadu (īpaši tā galā) (Dansgaarda - Ešgera svārstības un Heinriha notikumi). Tas nav tieši attiecināms uz pašreizējo starpglaciālo periodu, taču šādi notikumi uzsver, ka Zemes sistēma ir vairākkārt nonākusi nestabilā stāvoklī relatīvi vāju spēku ietekmē, ko izraisa izmaiņas Zemes orbītā. Tagad mēs ļoti spēcīgi saspīlējam šo sistēmu, jo CO2 koncentrācija atmosfērā un globālā temperatūra pieaug ātrāk un spēcīgāk,nekā pēdējā ledāja atkāpšanās laikā.
CO2 saturs atmosfērā mūsdienās ir tāds pats kā tas pēdējo reizi tika novērots pirms četriem miljoniem gadu pliocēnā. Un tas strauji palielinās, tuvojoties līmenim, kāds pēdējoreiz bija pirms apmēram 50 miljoniem gadu eocēnā. Tad temperatūra bija par 14 grādiem augstāka nekā pirmsindustriālajā laikā. Izmantojot klimata modeļus, ir ļoti grūti simulēt šo Zemes "siltumnīcas" stāvokli. Viens no iespējamiem izskaidrojumiem ir tāds, ka šādi modeļi neņem vērā galveno punktu - atgriešanos. Šogad tika publicēts modeļa pētījums, kas norāda, ka stratocumulus mākoņu pēkšņa sabrukšana, izdalot apmēram 1200 ppm CO2, var izraisīt globālo sasilšanu aptuveni par astoņiem grādiem.
IPCC Sestā novērtējuma ziņojuma jaunāko klimata modeļu agrīnie rezultāti liecina, ka klimats ir daudz jutīgāks un jutīgāks (definēts kā temperatūras reakcija uz CO2 divkāršošanos atmosfērā) nekā iepriekšējos modeļos. Būs jauni rezultāti, un būs nepieciešami turpmāki pētījumi, taču mēs uzskatām, ka pat šie provizoriskie rezultāti norāda, ka globāls punkts, kurā atgriezties, nav iespējams.
Lai atrisinātu šīs problēmas, mums nepieciešami modeļi, kas ņem vērā bagātīgāku savienojumu un attiecību kopumu Zemes sistēmā. Un, lai šie modeļi darbotos, mums ir nepieciešami dati no tagadnes un pagātnes. Ja šie modeļi palīdzēs mums labāk izprast pagātnes pēkšņās klimata izmaiņas un to siltumnīcas stāvokli, būs lielāka pārliecība par viņu spējām paredzēt nākotni.
Daži zinātnieki apgalvo, ka argumenti par globālu punktu neatgriešanos ir tīri hipotētiski. Bet mēs ievērojam šādu nostāju. Ņemot vērā neatgriešanās punktu milzīgās sekas un neatgriezenisko raksturu, veicot nopietnu riska novērtējumu, jāņem vērā fakti, lai cik ierobežota būtu mūsu izpratne par šiem faktiem. Būtu bezatbildīgi kļūdīties šajā gadījumā.
Ja var notikt destruktīvas kaskādes parādības un nevar izslēgt atgriešanās globālo punktu, tad tas apdraud civilizācijas pastāvēšanu. Atkal nekāda izmaksu un ieguvumu analīze mums nepalīdzēs. Mums jāmaina sava pieeja klimata problēmai.
RĪCIES TIESĪGI
Mūsuprāt, dati par neatgriešanās punktiem norāda, ka esam nonākuši globālā ārkārtas situācijā. Nevar pārvērtēt šīs situācijas riskus un nopietnību.
Mēs uzskatām, ka atlikušais laiks intervencei, lai novērstu atgriešanās punktu, jau tuvojas nullei, un reakcijas laiks nulles emisijas sasniegšanai labākajā gadījumā ir 30 gadi. Tādējādi mēs jau varētu zaudēt kontroli pār neatgriešanās punktiem, un mēs nevaram tos novērst. Mierinājums ir tāds, ka postījumu uzkrāšanās ātrumu pēc atgriešanās vietas un līdz ar to arī no tā izrietošos riskus mēs zināmā mērā joprojām varam kontrolēt.
Mūsu planētas noturība un spēja atgūties ir lielās nepatikšanās. Atbildei uz to vajadzētu būt ne tikai vārdiem, bet arī visas pasaules sabiedrības rīcībai.