Ziemskie progi bezpieczeństwa

Na naszej stronie opublikowaliśmy już wiele artykułów o zmianie klimatu. Piszemy o zmianach klimatu w przeszłości i tej obserwowanej obecnie, wykraczającej poza to, co znamy z Holocenu (Koniec Holocenu), a wkrótce może poza wszystko, co wystąpiło dotąd w historii geologicznej Ziemi (Zmiany klimatu kiedyś i dziś - w 80 lat do klimatu z czasów dinozaurów?). Piszemy o konsekwencjach zmian, w tym puntach krytycznych – takich jak zbliżający się punkt nieodwołalnego rozpadu lodowców Antarktydy (Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony) czy stepowienia Amazonii (Coraz dłuższa pora sucha w Amazonii), zakwaszaniu oceanów i zagrożeniu dla raf koralowych (Mit: Zakwaszanie oceanu nie szkodzi morskim stworzeniom). Piszemy też o scenariuszach emisji i wyzwaniu, jakie stanowi uzgodnione w zeszłym roku w Paryżu ograniczenie wzrostu temperatury do progu 1,5-2°C (Dodatkowe emisje ze źródeł naturalnych a przyszła zmiana klimatu, Ograniczenie ocieplenia do 2C - nierealny optymizm naukowców).  

Rysunek 1. Wybielanie koralowców na Malediwach, maj 2016 (c) XL Catlin Seaview Survey / Underwater Earth

Wszystko to są złożone i pełne niuansów kwestie, a co więcej – silnie ze sobą powiązane. Czy jest możliwe, żeby przedstawić je wymownie na jednej grafice? Udało się to naukowcom z Instytutu Badań Klimatu w Poczdamie (PIK), w opublikowanym w Nature Climate Change artykule „Dlaczego uzgodniony w Paryżu cel jest właściwy” (Schellnhuber, Rahmstorf i Winkelmann, 2016). Artykuł z jednej strony pokazuje, dlaczego naukowcy są tak zaniepokojeni (oględnie mówiąc) zmianą klimatu, a z drugiej, dlaczego dostrzegają promyk nadziei.

A oto rysunek:

Rysunek 2. Zmiany średniej temperatury powierzchni Ziemi od ostatniego maksimum epoki lodowcowej przez Holocen (pomiary na podst. proksy – linia niebieska) do czasów obecnych (pomiary instrumentalne HadCRUT – linia czarna) oraz różnymi scenariuszami przyszłej zmiany klimatu (opis scenariuszy RCP). Prostokąty obrazują progi przekraczania punktów krytycznych ziemskiego systemu klimatycznego – kolor żółty oznacza „możliwe”, kolor czerwony „pewne” (Schellnhuber, Rahmstorf i Winkelmann, 2016).

Naukowcy z PIK nanieśli na rysunek historyczne zmiany temperatury i zmiany prognozowane w zależności od scenariusza emisji, zestawiając je z punktami krytycznymi ziemskiego systemu klimatycznego.

Nawet jeśli porozumienie paryskie zostanie zrealizowane, nie oznacza to, że nie będzie żadnych problemów. Rafy koralowe już teraz są w kryzysie – połowy z nich już nie ma, lód pływający w Arktyce szybko znika, a liczne lodowce, lądolód Grenlandii i fragmenty lądolodu Antarktydy zbliżają się do punktu nieuniknionego rozpadu. To przykłady najbardziej wrażliwych elementów ziemskiego systemu klimatycznego, jak pokazuje grafika narażone nawet w przypadku ograniczenia ocieplenia do 1,5-2°C (więcej przeczytasz w tekście O co chodzi z „Progiem wzrostu temperatury o 2C”?).

Tym niemniej, jeśli przekroczymy uzgodniony w Paryżu próg ocieplenia, prawdopodobieństwo i skala poważnych zmian w tych elementach systemu klimatycznego będą szybko rosły. Wystawimy się też na inne poważne ryzyka. Grafika pokazuje tu m.in. wyłączenie się krążenia wody w oceanach (cyrkulacji termohalinowej), rozpad lądolodu Antarktydy Wschodniej czy destabilizację wiecznej zmarzliny (patrz opis punktów krytycznych na stronie PIK).

Po przekroczeniu wielu punktów krytycznych zmiany będą same się napędzać. Po tym jak zacznie topnieć lądolód Grenlandii, jego powierzchnia zacznie się obniżać, a wraz ze spadkiem wysokości będzie rosnąć temperatura na powierzchni lądolodu, co przyspieszy topnienie. Kiedy zacznie się rozkład materii organicznej w wiecznej zmarzlinie, wydzielone w procesie rozkładu ciepło będzie dalej podgrzewać glebę. I tak dalej.

Rysunek 3. Grenlandia, „młyn lodowcowy”, czyli studnia, którą woda spływa z powierzchni w głąb lodowca. Zdjęcie autorstwa Johna Sonntaga, wykonane podczas kampanii pomiarowej IceBridge zamieszczamy dzięki uprzejmości NASA’s Earth Observatory.

Owszem, są niepewności, dotyczące dokładnego położenia punktów krytycznych. Niektóre badania pokazują, że elementy systemu klimatycznego będą bardziej odporne, inne badania zaś, że są bliższe załamania, niż sugeruje to rysunek. Amazonia, tajga, cyrkulacja oceaniczna na Atlantyku, wieczna zmarzlina i lądolód Antarktydy Wschodniej już teraz wykazują oznaki bezprecedensowych zmian.

Ricarda Winkelmann: Konieczność – punkty krytyczne a temperatura globalna

Uzgodniony w Paryżu cel ograniczenia wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi do maksymalnie 2°C, a lepiej 1,5°C, daje szanse na uniknięcie części najpoważniejszych zagrożeń – punktów krytycznych ziemskiego systemu klimatycznego (…) Prognozy pokazują, że lądolody czy las deszczowy Amazonii, na przykład, po przekroczeniu pewnych progów ocieplenia ulegną niszczącym i prawdopodobnie nieodwracalnym zmianom. To nie będą lokalne procesy – dotkną całej planety. (…)

Dla ziemskiego systemu klimatycznego pół stopnia różnicy ma znaczenie. Ocieplenie o 1,5°C będzie miało poważne konsekwencje, takie jak zagrożenie istnienia raf koralowych na całym świecie. Ale następstwa ocieplenia o 2°C będą znacząco gorsze. Rafy koralowe czeka zagłada. W świecie cieplejszym o 1,5°C wzrost poziomu morza do 2300 roku może być ograniczony do 1,5 metra, podczas gdy dla ocieplenia o 2°C wyniesie on 2-3 metrów, a lądolód Grenlandii może przekroczyć próg rozpadu. Poza progiem 2°C będziemy na drodze do długoterminowego całkowitego zaniku lodowców i lądolodu Grenlandii. Zagrozi to istnieniu wielu miast nadbrzeżnych, w tym Nowego Jorku, Mumbaju czy Tokio. Stąd konieczność realizacji uzgodnionego w Paryżu celu.

Stephen Rahmstorf: Możliwość – wycena kosztów emisji, ruch dywestycji, energia wiatru i słońca

O ile w ostatni raport IPCC rozprawił się mitem niemożliwości, pokazując, że przy zastosowaniu odpowiednich polityk można zatrzymać ocieplenie poniżej progu 2C stosunkowo niewielkim kosztem, to prawie wszystkie scenariusze IPCC zakładają tzw. ujemne emisje – aktywne wyciąganie CO2 z atmosfery i magazynowanie go. To agresywne założenie. Jednak spadek cen i wzrost efektywności instalacji produkcji energii z wiatru i słońca biją nawet najbardziej optymistyczne wcześniejsze prognozy.

Rysunek 4. Turbiny wiatrowe w okolicach Otmuchowa, zdjęcie yeti88, Dreamstime.com.

Bardzo szybki rozwój technologii odnawialnych, gdy ich penetracja rynkowa sięgnie 15-20%, doprowadzi do implozji przemysłu paliw kopalnych. Obecnie nawet Indie stawiają bardzo na rozwój energii odnawialnej – co jest silnym bodźcem dla rozwoju, przyczyniając się do przechylenia szal na globalnym rynku energii. Mocne porozumienie klimatyczne otwiera drogę do zaimplementowania mechanizmów wyceny emisji w coraz większej liczbie krajów. Nie bez znaczenia jest też coraz silniejsze powiązanie kwestii etycznych i ekonomicznych – jednym z punktów jest tu ruch dywestycji, mający na celu wycofywanie kapitału z przemysłu paliw kopalnych. Już dziś robią tak wiodący gracze sektora finansowego, tacy jak Allianz, AXA czy fundusz Rockefellerów.

Hans Joachim Schellnhuber: Prostota – negocjatorzy mogą przekuć cele na działania

Oprócz konieczności i możliwości, cel powstrzymania ocieplenia pod progiem 2°C ma tę przewagę nad innymi celami, że jest łatwy do komunikowania i zrozumienia, co w świecie ‘realpolitik’ jest nie do przecenienia. To cel dobrze balansujący konkretność i zrozumiałość, dzięki któremu świat działań klimatycznych może skupić się na jednej liczbie. Podczas nocy i dni negocjacji w Paryżu koncepcja progu 2°C udowodniła swoją przydatność, bo każda z krajowych delegacji mogła otwarcie wypowiedzieć się na rzecz preferowanego przez siebie celu poziomu wzrostu temperatury. Byłoby to trudne do wyobrażenia, gdyby metryka celu była bardziej złożona, takie jak np. proponowane ilość ciepła w oceanie, stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze w jednostkach ekwiwalentu CO2 czy tempo zmian temperatury. (…)

Uważam, że porozumienie paryskie to historyczne osiągnięcie i prawdziwy triumf rozsądku. Teraz chodzi o to, żeby wdrożyć ustalenia porozumienia na czas, aby na dobre uniknąć zbliżającej się tragedii humanitarnej.

Marcin Popkiewicz na podst. Controlled implosion of fossil industries and explosive renewables development can deliver on Paris, Schellnhuber, Rahmstorf i Winkelmann, 2016

Opublikowano: 2016-10-12 11:47
Tagi

projekcje klimatu skutki zmiany klimatu

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.