Upały „nie do zniesienia” mogą już za 50 lat dotknąć jedną trzecią ludzkości

Poszczególne organizmy żyją w odpowiednich dla siebie warunkach. Na przykład błazenki można spotkać jedynie w ciepłej wodzie, a narwale w zimnej. Naukowcy przeprowadzili liczne analizy, jak zmiana klimatu wpłynie zarówno na rozmieszczenie poszczególnych gatunków jak i całych ekosystemów, takich jak lasy deszczowe, sawanna czy tundra. Tym razem, w badaniu „Przyszłość niszy klimatycznej człowieka”, opublikowanym w prestiżowym czasopiśmie naukowym Proceedings of the National Academy of Sciences, badacze zastosowali taką metodykę do populacji ludzkiej (Xu i in., 2020).

Jakie są rezultaty?

Zbiory na polu w Indiach.

Rysunek 1: Zbiory w Indiach. Zdjęcie: Sarangib (licencja Pixabay).

Nisza klimatyczna ludzkości

Populacja ludzka jest w dużej mierze skoncentrowana w wąskich pasach klimatycznych. Niemal cała ludzkość mieszka – i od tysięcy lat mieszkała – na obszarach, w których średnia roczna temperatura zawiera się w przedziale 6-28°C, najodpowiedniejszym dla naszego zdrowia i produkcji żywności.

Średnie roczne temperatury na terenach zamieszkanych przez ludzi.

Rysunek 2: Średnie roczne temperatury na terenach zamieszkanych przez ludzi. Po lewej: znormalizowany rozkład względnej gęstości zaludnienia w różnych epokach w funkcji średniej rocznej temperatury panującej na danym terenie. Linie pokazują rozkład populacji w 6000 p.n.e. (dwa różne zbiory danych historycznych populacji: ArcheoGLOBE i HYDE), 500 p.n.e., 300 p.n.e. i obecnie (nisza jest jego aproksymacją za pomocą sumy dwóch rozkładów Gaussa – mniejszy „garb” odpowiada zasilanemu w wodę przez monsuny subkontynentowi indyjskiemu). Czerwona linia pokazuje sytuację w scenariuszu wysokich emisji (RCP8.5) i scenariuszu społeczno-gospodarczym SSP3 w 2070 roku. Pasy pokazują 95 percentyle wiązek rekonstrukcji populacji i klimatu. Po prawej: Średnia roczna temperatura doświadczana przez ludzi w różnych epokach. Źródło Xu i in., 2020

Warto zauważyć, że duża część ludzkości już obecnie zamieszkuje tereny bliskie „ciepłej” granicy niszy klimatycznej – w szczególności dotyczy to Indii, kraju, który według prognoz demograficznych w ciągu kilku najbliższych lat pod względem liczebności ma wyprzedzić Chiny, stając się tym samym krajem o największej liczbie ludności na świecie.

Gdzie da się żyć? To się zmienia!

Jak pokazuje analiza, w scenariuszu wysokich emisji gazów cieplarnianych (RCP8.5) w ciągu najbliższych 50 lat temperatury wzrosną tak znacząco, że wiele gęsto zaludnionych miejsc znajdzie się w ekstremalnie ciepłych warunkach, wychodzących znacząco poza warunki obecnej niszy klimatycznej.

Jak stwierdził prof. Marten Scheffer z Uniwersytetu w Wageningen, będący jednym z głównych autorów pracy:

Nie oczekiwaliśmy, że ludzie okażą się tak wrażliwi. Zwykliśmy myśleć o sobie jako łatwo adaptującym się gatunku, bo używamy ubrań, ogrzewania i klimatyzacji. Jednak w rzeczywistości, zdecydowana większość ludzkości żyje – i zawsze żyła – w niszy klimatycznej. (…) Pomimo wszystkich innowacji i migracji, ludzkość świata nadal jest skoncentrowana w tej samej wąskiej strefie korzystnych warunków klimatycznych. (…) Nisza ta obecnie przesuwa się jak nigdy wcześniej. (…) Skala tego nas zszokowała. W najbliższych 50 latach zmiany będą większe niż przez ostatnie 6000 lat.

Prognozowany do 2070 roku średni wzrost temperatury globalnej w scenariuszu wysokich emisji (RCP8.5) to ok. 3°C, jednak powierzchnia lądów nagrzewa się dużo szybciej niż powierzchnia oceanów. Tam też prognozowany jest najszybszy wzrost populacji. W rezultacie średni wzrost temperatury, którego doświadczą ludzie, wyniesie aż ok. 7,5°C.

To, jak prognozowany przez demografów przyszły rozkład zaludnienia ma się do niszy klimatycznej, pokazuje czerwona linia na rysunku 2. Z kolei rysunek 3 pokazuje, jak przesunie się na globie położenie niszy klimatycznej. Warto zaznaczyć, że badana w pracy nisza klimatyczna „przyjazności klimatu” obejmuje jedynie zakres temperatur. Rzeczywisty obszar niszy, ze względu na stosunki wodne i wiele innych czynników jest dużo mniejszy.

Klimat przyjazny człowiekowi dziś i w przyszłości - mapy

Rysunek 3: Nisza klimatyczna ludzi zgodnie z unormowanym rozkładem „niszy klimatycznej” pokazanym przerywaną linią niebieską na rys. 1. A) sytuacja obecna. B) w 2070 roku w scenariuszu wysokich emisji RCP8.5 i społeczno-gospodarczym SSP3. C) różnica między sytuacją w 2070 roku a obecna. Kolory pomarańczowe oznaczają pogorszenie się warunków klimatycznych mierzonych średnią roczną temperaturą, zielone ich polepszenie. Przerywana linia pokazuje obszar 95 percentyla rozkładu populacji. Źródło Xu i in., 2020

Warto przyjrzeć się na tym rysunku najbardziej ludnym obszarom: Indiom, Nizinie Chińskiej, półwyspowi Malajskiemu i Indonezji oraz części Afryki. Wszędzie tam nastąpi duże pogorszenie przyjazności klimatu.

O ile pas „niszy klimatycznej” wyraźnie przesunie się w kierunku wyższych szerokości geograficznych, to największy wzrost populacji przewidywany jest w niskich szerokościach geograficznych. To spowoduje niedopasowanie miejsca zamieszkiwania ludzi do przesuwających się warunków klimatycznych.

Gorąco jak na Saharze

Z lokalnej polskiej perspektywy można by powiedzieć, że warunki termiczne poprawią się (pomijając inne kwestie związane ze zmianą klimatu, takie jak m.in. zmiany stosunków wodnych czy wzrost poziomu morza). Jednak globalnie tak duża i szybka zmiana klimatu doprowadzi do radykalnego pogorszenia warunków klimatycznych dla miliardów ludzi. Jak znaczącego? Pokazuje to rysunek 3.

Gdzie upały będą ekstremalne? Mapa.

Rysunek 4: Ekspansja ekstremalnie gorących regionów w scenariuszu Biznes-jak-zwykle (RCP8.5). W obecnych warunkach klimatycznych średnie roczne temperatury przekraczające 29°C są ograniczone do niewielkich zaznaczonych ciemnoszarym kolorem terenów na Saharze. W 2070 roku warunki takie prognozowane są na cieniowanych terenach. W przypadku braku masowej migracji, w scenariuszu demograficznym SSP3, tereny te byłyby zamieszkane przez blisko 3,5 mld ludzi. Kolory tła reprezentują aktualne średnie roczne temperatury. Źródło Xu i in., 2020

Rezultaty symulacji prognozowanej zmiany klimatu, w połączeniu z przewidywanymi zmianami liczby ludności na świecie, prowadzą do wniosku, że w ciągu 50 lat blisko 3,5 mld ludzi – około 30% prognozowanej ludności świata – mieszkałoby na terenach, na których średnie roczne temperatury będą przekraczać 29°C – poza obszarem niszy klimatycznej. Takie warunki klimatyczne występują obecnie na zaledwie 0,8% powierzchni lądów na świecie, głównie w najgorętszych rejonach Sahary. W badanych scenariuszach w 2070 r. warunki te obejmą 19% powierzchni lądów planety.

Oznaczałoby to dla 3,5 mld ludzi warunki praktycznie uniemożliwiające przeżycie

podsumował Jens-Christian Svenning z Uniwersytetu w Aarhus, współautor badania.

W Azji południowo-wschodniej dotyczyłoby to ponad 1,8 mld ludzi (w samych Indiach ok. 1,2 mld), w Afryce ponad 1,1 mld, na Bliskim Wschodzie ponad 0,3 mld, a w Ameryce Łacińskiej ponad 0,1 mld.

Prognoza liczby ludzi (w milionach) w 2070 r. na terenach ze średnią roczną temperaturą przekraczającą 29°C.

Rysunek 5: Prognoza liczby ludzi (w milionach) w 2070 r. na terenach ze średnią roczną temperaturą przekraczającą 29°C. Źródło Xu i in., 2020

Jak piszą autorzy pracy:

W miarę jak warunki w gorących regionach będą się pogarszać, a w innych poprawiać, logicznym sposobem na scharakteryzowanie potencjalnych napięć wynikających z prognozowanej zmiany klimatu jest obliczenie, w jaki sposób przyszła populacja musiałaby w teorii zostać redystrybuowana geograficznie, jeśli mielibyśmy zachować ten sam jej rozkład względem temperatury. Takie obliczenia sugerują, że w scenariuszu emisji biznes-jak-zwykle RCP8.5 i z uwzględnieniem trendów demograficznych ze scenariusza SS3, musiałoby wyemigrować około 3,5 mld ludzi, czyli 30% ówczesnej populacji.

Mniejsza katastrofa

Naukowcy przyjrzeli się też sytuacji w scenariuszu szybkiej redukcji emisji gazów cieplarnianych, zgodnej z celami uzgodnionymi w ramach Porozumienia paryskiego, prowadzącymi do wzrostu średniej globalnej temperatury o 1,5°C (scenariusz emisji RCP2.6). W tym optymistycznym scenariuszu na ekstremalnie gorących terenach (ze średnią roczną temperaturą przekraczającą 29°C), znalazłoby się 1,5 mld ludzi – o ponad połowę mniej. Należy też podkreślić, że w tym scenariuszu, ze względu na zaprzestanie emisji gazów cieplarnianych i wynikające z niego ustabilizowanie się klimatu, ekstremalnie gorące tereny nie rozszerzałyby się już dalej, podczas gdy w scenariuszu biznes-jak-zwykle klimat wciąż by się ocieplał, a ekspansja ekstremalnie gorących terenów dalej by postępowałaby po 2070 roku.

Jak podsumował współautor badania Tim Lenton z Uniwersytetu w Exeter:

Jeśli uda nam się ograniczyć globalne ocieplenie, jego skutki mogą być znacznie mniejsze. (…). Nasze obliczenia pokazują, że każdy kolejny stopnień ocieplenia powyżej obecnego poziomu przekłada się mniej więcej na kolejny miliard ludzi, którzy znajdą się poza korzystną niszą klimatyczną.

Masowe migracje

Autorzy pracy ostrożnie podchodzą do kwestii skali migracji. Oddajmy im głos:

Nasze obliczenia hipotetycznej redystrybucji nie mogą być rzecz jasna interpretowane w kategoriach przewidywanej migracji. Przede wszystkim, szczegółowe badania regionalne sugerują, że migracja odpowiada na zmiany temperatury nieliniowo. Tak więc możliwe jest, że migracja przyspieszy dopiero wtedy, gdy osiągnięty zostanie krytyczny próg klimatyczny. Ogólniej rzecz biorąc, ludzie zwykle unikają decyzji o migracji i zależy ona od złożonego zestawu czynników, w tym dostępności rozwiązań pozwalających na adaptację do nowych warunków. Oznacza to, że rzeczywista liczba migrantów klimatycznych będzie prawdopodobnie znacznie niższa niż sugerowałaby rozbieżność pomiędzy oczekiwaną lokalizacją niszy temperaturowej a faktycznym rozmieszczeniem ludności, nawet mimo tego, że w naszych obliczeniach nie uwzględniliśmy kilku czynników nasilających ruchy migracyjne, takich jak ekstremalne zjawiska pogodowe czy prognozowany wzrost poziomu morza, które same w sobie mogą prowadzić do znacznych przesunięć ludności na całym świecie. Jest oczywiste, że prognozy dotyczące skali przyszłych migracji klimatycznych (w tym osób ubiegających się o azyl) są obarczone dużą niepewnością. (…)

O ile jednak konsekwencje zależą od kontekstu sytuacyjnego, a czynniki społeczne, kulturowe i polityczne dodatkowo komplikują sytuację, to szereg analiz sugeruje, że zmiany warunków klimatycznych mogą wywierać wystarczającą presję, by powodować migrację, której część może przybrać formę fal ludzi szukających azylu przed konfliktami.

Wielu ludziom wciąż wydaje się, że poważne konsekwencje zmiany klimatu nie będą miały miejsca za ich życia. Tymczasem to, co kiedyś było odległą abstrakcją gwałtownie przybliża się w czasie. Co więcej, dekady odwlekania działań doprowadziły do sytuacji, w której niebezpiecznej zmiany klimatu w zasadzie nie da się już uniknąć, wciąż można jednak działać, aby osiągnęła ona mniej katastrofalną skalę.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2020-07-27 10:22
Tagi

projekcje klimatu skutki zmiany klimatu

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