Wprowadzenie do 6 Raportu IPCC

6 raport IPCC – co w nim znajdziemy? Przedstawiamy najważniejsze wnioski z dokumentu.

Tegoroczny lipiec, będący najcieplejszym miesiącem na Ziemi w całej historii pomiarów obfitował w klimatyczne mocne wrażenia, podsumowane zwięźle w 3-minutowym filmie, przygotowanym przez brytyjski dziennik „The Guardian”. Opublikowany ostatnio najnowszy raport IPCC pokazuje, że taki miesiąc wkrótce może być wspominany jako „stare, dobre czasy”, zanim zmiana klimatu rozkręciła się na dobre.

Po ośmiu latach pracy setek naukowców, w oparciu o kilkanaście tysięcy recenzowanych prac naukowych, opublikowana została licząca blisko 4 tysiące stron pierwsza część 6 Raportu IPCC (AR6), pochodząca od I Grupy Roboczej (WG I) i dotycząca fizycznych podstaw naukowych zmiany klimatu. Przedstawiamy kluczowe wnioski.

Bezprecedensowy wzrost temperatury w ostatnich dekadach – bezdyskusyjnie w wyniku naszej działalności

Globalna temperatura powierzchni Ziemi w ostatniej dekadzie była wyższa o 1,1°C względem epoki przedprzemysłowej, definiowanej jako okres 1850–1900. Ocieplenie jest bezdyskusyjnie wynikiem naszej, ludzkiej działalności.

Obecne ocieplenie i jego tempo są bezprecedensowe. Najcieplejszy okres w ostatnich 100 000 lat miał miejsce 6500 lat temu, kiedy średnia temperatura powierzchni z prawdopodobieństwem 95% nie przekraczała 1,0°C względem poziomu przedprzemysłowego. W ostatnich latach przekroczyliśmy już ten poziom. Temperatura powierzchni Ziemi w ostatnim stuleciu wzrosła więc do poziomu najwyższego od ponad 100 000 lat.

Poprzedni interglacjał, ok. 125 000 lat temu, jest następnym najmniej odległym w czasie kandydatem na okres wyższej temperatury – z prawdopodobieństwem 66% były one wtedy wyższe o 0,5–1,5°C niż w epoce przedprzemysłowej. Prawdopodobne jest, że już osiągnęliśmy lub przekroczyliśmy ówczesne temperatury, a jeśli jeszcze nie, to nastąpi to w najbliższych 20 latach (patrz Tabela 2).

Dokładniej znana czułość klimatu

Doprecyzowanie równowagowej czułości klimatu ECS, czyli wzrostu temperatury w odpowiedzi na podwojenie stężenia dwutlenku węgla (patrz Czułość klimatu – znamy ją coraz dokładniej!) było „Świętym Graalem” klimatologii przynajmniej od czasu, gdy amerykański meteorolog Jule Charney zasugerował w swoim raporcie z 1979 roku jej prawdopodobny zakres w granicach od 1,5°C do 4,5°C. To oszacowanie wynikało w dużej mierze z wyników symulacji dwoma pierwszymi na świecie globalnymi modelami klimatu, które w odpowiedzi na podwojenie atmosferycznej koncentracji CO₂ dały średni globalny wzrost temperatury powierzchni Ziemi o 2 i 4°C. Od tego czasu, pomimo znacznego postępu w rozumieniu procesów klimatycznych oraz wielu precyzyjnych obserwacji, ten wysoki zakres niepewności uparcie się utrzymywał.

Jednak lepsza znajomość procesów klimatycznych, dowodów paleoklimatycznych i odpowiedzi systemu klimatycznego na rosnące wymuszanie radiacyjne w końcu pozwoliła na bardziej precyzyjne oszacowanie równowagowej czułości klimatu. Jak stwierdza 6 Raport IPCC, prawdopodobny zakres ECS to 2,5–4°C, a najbardziej prawdopodobna wartość to 3°C. Dzięki temu wiemy, że zarówno najbardziej pesymistyczne scenariusze odpowiedzi klimatu na nasze emisje, jak i najbardziej optymistyczne, są mało prawdopodobne.

Rysunek 3: Zmiany oszacowań czułości klimatu w kolejnych raportach IPCC oraz raporcie Charneya z 1979 roku. Kropki pokazują najlepsze oszacowanie, paski zakres prawdopodobny (66%), a przedziały zakres bardzo prawdopodobny (95%). Adaptacja za Carbonbrief.

Nowe modele klimatu i scenariusze

W raporcie AR6 wykorzystano dane wyjściowe z najnowszej generacji globalnych modeli klimatu, opracowanych w ramach projektu Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). Wykorzystywanych jest w nim ok. 100 różnych modeli klimatu, tworzonych niezależnie przez dziesiątki grup naukowców.

Modele wykorzystują zestaw 5 nowych scenariuszy, tzw. Wspólnych Ścieżek Społeczno-Ekonomicznych (ang. „Shared Socio-economic Pathway”, SSP), obejmujących zakres możliwych przyszłych zmian antropogenicznych czynników zmiany klimatu. Emisje w poszczególnych scenariuszach różnią się w zależności od założeń społeczno-gospodarczych, stopnia mitygacji zmiany klimatu oraz – w przypadku aerozoli i niemetanowych prekursorów ozonu – ograniczania zanieczyszczenia powietrza. W kolejności rosnących emisji (i poważniejszej zmiany klimatu) są to scenariusze:

• bardzo niskich emisji SSP1-1.9, z emisjami szybko spadającymi do zera w połowie stulecia, z późniejszym wielkoskalowym usuwaniem CO₂ z atmosfery; 
• niskich emisji SSP2-2.6, podobnego do SSP1-1.9, ale z wolniejszym spadkiem emisji, późniejszym osiągnięciem zera emisji netto i mniejszym poziomem usuwania CO₂ z atmosfery;
• średnich emisji SSP2-4.5, z emisjami gazów cieplarnianych utrzymującymi się do drugiej połowy stulecia na poziomie zbliżonym do obecnego, później zaś stopniowo spadającymi, lecz nie poniżej zera do końca XXI w.;
• wysokich emisji SSP3-70, w którym emisje rosną, podwajając się względem obecnego poziomu do końca stulecia;
• bardzo wysokich emisji SSP5-8.5, w którym emisje szybko rosną, podwajając się względem obecnego poziomu do połowy stulecia;

Terminologia scenariuszy 6 Raportu IPCC: W Raporcie pięć scenariuszy ilustracyjnych oznaczanych jest identyfikatorami SSPx-y, gdzie „SSPx” odnosi się do Wspólnej Ścieżki Społeczno-Ekonomicznej (ang. „Shared Socio-economic Pathway”, w skrócie „SSP”) opisującej trendy społeczno-ekonomiczne leżące u podstaw scenariusza, a „y” odnosi się do przybliżonego poziomu wymuszania radiacyjnego (w W/m2) związanego ze scenariuszem w 2100 r.

Poniższa tabela zestawia wymuszanie radiacyjne w 2100 z dotychczasowymi scenariuszami RCP (Representative Concentration Pathways – Reprezentatywne Ścieżki Koncentracji, więcej piszemy o nich tutaj) oraz nowymi scenariuszami SSP. Nie są one w pełni porównywalne, ale w pewnym przybliżeniu można je tak traktować. Zestawienie to może pomóc osobom znającym dotychczasowe scenariusze RCP.

Antropogeniczne emisje CO₂ w powyższych scenariuszach przedstawia Rysunek 4.

Który scenariusz najlepiej odpowiada obecnym trendom?

W ostatniej dekadzie tempo wzrostu emisji spowolniło. Po ich kilkuprocentowym spadku w 2020 r., co miało związek z koronakryzysem, spodziewane jest odbicie emisji i ich wzrost do rekordowego poziomu w 2023 r. (IEA 2021). Mimo to trend masowego odchodzenia od węgla i rozwoju odnawialnych źródeł energii pozwala żywić nadzieję, że najbardziej pesymistyczny scenariusz SSP5-8.5 nie ziści się. To dobra wiadomość.

Gorsza jest taka, że redukcja emisji zgodna ze scenariuszem SSP1-1.9, pozwalającym zatrzymać wzrost temperatury na poziome 1,5°C (choć też niezupełnie, o czym dalej) wymagałaby nie tylko szybkiego i głębokiego ścięcia emisji, ale też pochłaniania dwutlenku węgla w drugiej połowie stulecia na mało realistyczną skalę kilkunastu miliardów ton rocznie.

A jak ze scenariuszami pośrednimi? Złożone dotychczas zobowiązania redukcji emisji w ramach Porozumienia Paryskiego wciąż prowadziłyby do (wolnego, co prawda) wzrostu emisji w najbliżej dekadzie. Realizacja zobowiązań zadeklarowanych nieformalnie przez kraje przed planowanym w listopadzie szczytem klimatycznym w Glasgow prowadziłaby do stopniowego spadku emisji. Można więc powiedzieć, że obecnie świat znajduje się mniej więcej na trajektorii emisji scenariusza SSP2-4.5, z orientacyjnym zakresem niepewności od SSP1-2.6 do SSP3-7.0.

Prognozy przyszłego wzrostu temperatury

IPCC podkreśla, że wzrost temperatury zależy przede wszystkim od tego, jak dużo w sumie dwutlenku węgla wyemitujemy. Istnieje niemal liniowa zależność między skumulowanymi antropogenicznymi emisjami CO₂, a powodowanym przez nie globalnym ociepleniem (wyjaśniamy to w artykule Mit: Temperatura rośnie 'tylko logarytmicznie’ z koncentracją CO₂). Szacuje się, że każde 1000 GtCO₂ skumulowanych emisji CO₂ spowoduje wzrost temperatury powierzchni Ziemi o ok. 0,45°C. Tak więc osiągnięcie zerowego poziomu antropogenicznych emisji CO2 netto jest koniecznym warunkiem stabilizacji wzrostu globalnej temperatury.

Biorąc pod uwagę, że dla finalnego wzrostu temperatury liczy się skumulowana suma emisji, w scenariuszach, w których emisje nie spadają do zera netto, wzrost temperatury będzie dalej postępować (abstrahując nawet od dodatkowych emisji np. z wiecznej zmarzliny, płonących lasów, czy przyspieszonego rozkładu materii organicznej w ocieplających się glebach).

Prognozowany wzrost temperatury w rozpatrywanych scenariuszach pokazany jest na Rysunku 6.

Podsumowując pokrótce scenariusze:

• SSP1-1.9: w drugiej połowie stulecia średnia temperatura powierzchni Ziemi rośnie do 1,6°C, następnie, w wyniku wielkoskalowego pochłaniania CO₂ z atmosfery spadając do 2100 r. do 1,4°C;
• SSP1-2.6: wzrost temperatury zatrzymuje się pod koniec stulecia poniżej progu 2°C; 
• SSP2-4.5: scenariusz najbardziej zgodny z obecnie przyjętymi celami redukcji emisji w ramach Porozumienia Paryskiego. Do końca stulecia temperatura rośnie o blisko 3°C, a później jeszcze więcej;
• SSP3-7.0: scenariusz, w którym kraje nie podejmując dalszych działań pod kątem ochrony klimatu. Do końca stulecia temperatura rośnie o ok. 3,5°C, a później dużo więcej;
• SSP5-8.5: świat zarzuca politykę ochrony klimatu, paliwa kopalne są spalane na coraz większą skalę. Do końca stulecia temperatura rośnie o ok. 4,5°C, a później dużo więcej, na dłuższą metę do poziomu kilkunastu stopni;

We wszystkich rozpatrywanych scenariuszach, łącznie z najbardziej ambitnym, próg ocieplenia o 1,5°C zostaje przekroczony już w ciągu najbliższych kilkunastu lat (należy zauważyć, że mówimy tu o średnich 20-letnich. Pojedynczy rok z temperaturą przekraczającą próg 1,5°C może wystąpić już w najbliższych latach, szczególnie w przypadku wystąpienia silnego El Niño).

Cieplejszy świat

O ile ogrzanie wody w oceanach zajmuje bardzo dużo czasu, w skali stuleci, to na lądach wpływ wywołanej przez nas nierównowagi radiacyjnej na wzrost temperatury manifestuje się dużo szybciej.

Tendencja ta będzie się utrzymywać. Ponadto wzrost temperatury nad lądami również nie będzie jednorodny – na wysokich szerokościach geograficznych będzie ona rosnąć szybciej, szczególnie w Arktyce.

W cieplejszym klimacie z powierzchni oceanów wyparowywać będzie więcej wody, a że ilość wilgoci, która może utrzymywać się w atmosferze, jest relatywnie niewielka, parowanie będzie równoważone również większymi opadami. Wraz ze wzrostem temperatury średnie opady na świecie będą wzrastać, prowadząc do wzrostu występowania intensywnych opadów i powodzi. Występować będą przy tym znaczące różnice regionalne: będą też obszary, w których suma opadów będzie maleć, jak na przykład rejon Morza Śródziemnego, Karaibów czy Amazonii.

Wzrost temperatury spowoduje silniejsze parowanie i wysychanie gleby. W rezultacie nawet na terenach, w których suma opadów wzrośnie, może następować wysuszanie się gleby. W regionach, w których prognozowany jest spadek opadów, gleba będzie się silnie wysuszać, a zagrożenie suszą poważnie rosnąć. Będzie to dotyczyć nie tylko rejonów ze spadkiem ilości opadów, ale też regionów, w których wzrost parowania będzie przeważać, na przykład zachodnich stanów USA czy Niziny Chińskiej.

Ekstrema pogodowe

Zmiana klimatu to nie tylko zmiana średnich wartości parametrów opisujących klimat, ale też zmiany w występowaniu zjawisk ekstremalnych, tj. długich upałów, silnych opadów, susz, burz, huraganów itd. Stanowią one bezpośrednie zagrożenie dla ludzkiego zdrowia i życia, a także infrastruktury czy produkcji rolnej.

Jak stwierdza raport:

Zmiana klimatu dotyka już wszystkich zamieszkanych regionów na całym świecie, a wpływ człowieka przyczynia się do wielu zaobserwowanych zmian w pogodzie i ekstremach klimatycznych.

Rośnie też prawdopodobieństwo wystąpienia spotęgowanych zjawisk ekstremalnych, będących połączeniem wielu czynników i/lub zagrożeń, które przyczyniają się do powstania ryzyka społecznego lub środowiskowego. Przykładem mogą być występujące równocześnie fale upałów i susze, powodzie (np. spiętrzenie sztormowe w połączeniu z ekstremalnymi opadami deszczu i/lub przepływem wody w rzekach), warunki pogodowe związane z pożarami (np. połączenie gorąca, suszy i wiatru) lub jednoczesne występowanie zjawisk ekstremalnych w różnych miejscach.

Wzrost poziomu morza: zmiana praktycznie „na zawsze”

Wzrost poziomu morza wynika przede wszystkim z rozszerzalności termicznej coraz cieplejszej wody oraz topnienia lądolodów i lodowców. Ponieważ są to bardzo powolne procesy, wzrost poziomu morza będzie trwał jeszcze stulecia do tysiącleci po zaprzestaniu przez nas emisji.

W przypadku zrealizowania scenariusza niskich emisji SSP1-2.6, do 2100 roku poziom morza względem okresu przedprzemysłowego wzrośnie prawdopodobnie o 0,5–0,8m, a w przypadku scenariusza najwyższych emisji SSP5-8.5 o 0,8–1,2 m. W 2150 r. liczby te rosną odpowiednio do 0,5–1 m oraz 1,1–2 m, a w 2300 r. do 0,5–3,2 m oraz 1,9–7 m. Są to przedziały prawdopodobne, czyli mające prawdopodobieństwo 66%. Duży zakres prognozowanego wzrostu poziomu morza związana jest z niepewnością odnośnie stabilności lądolodów Grenlandii i Antarktydy. Jak pisze IPCC, ze względu na dużą niepewność procesów związanych z lądolodami w scenariuszu SSP5-8.5, nie można wykluczyć globalnego wzrostu średniego poziomu morza (…) sięgającego 2 m do 2100 r., 5 m do 2150 r. i 15 m do 2300 r. To prognozy wykraczające poza zakres „prawdopodobnych” – ich prawdopodobieństwo przekracza jednak 1/6. Ubezpieczamy się przy dużo niższym prawdopodobieństwie zalania czy pożaru.

Na dłuższą metę, jak pisze IPCC, w ciągu następnych 2000 lat średni globalny poziom morza podniesie się o ok. 2–3 m przy ograniczeniu ocieplenia do 1,5°C, 2–6 m przy ograniczeniu ocieplenia do 2°C oraz 19–22 m przy ociepleniu o 5°C. To liczby wynikające nie tylko z naszego rozumienia procesów fizycznych i modelowania (w przypadku kwestii topnienia lądolodów obarczonych sporą niepewnością), lecz także wiedzy odnośnie wysokości poziomu morza w cieplejszych okresach w historii. Podczas poprzedniego interglacjału 125 000 lat temu, gdy temperatury globalne były najprawdopodobniej o 0,5–1,5°C wyższe niż w okresie przedprzemysłowym, poziom morza był 5–10 m wyżej niż obecnie; z kolei 3 mln lat temu, gdy temperatury globalne były wyższe o 2,5–4°C, poziom morza był wyższy o 5–25 m.

Wciąż jest czas, żeby zapobiec najpoważniejszym konsekwencjom

Tabela 2 jest dobrą ilustracją rozbieżności między długoterminowymi konsekwencjami, a skupiającą się na tu-i-teraz rzeczywistością zwykłych ludzi i polityków. W zasadzie niezależnie od skali podjętych działań w najbliższych 20 latach wzrost temperatury w poszczególnych scenariuszach będzie nierozróżnialny. Za to w dłuższym horyzoncie czasowym rezultaty będą radykalnie odmienne. Ze względu na bezwładność systemu klimatycznego, żeby zapobiec poważnym problemom w przyszłości, trzeba działać już teraz.

W przeszłości odkładaliśmy działania „na potem”, teraz jednak widzimy, że w wyniku takiego podejścia to „jutro” już nadeszło. Jak pokazują ostatnie pożary w USA, Kanadzie czy krajach śródziemnomorskich oraz powodzie w Niemczech lub Chinach (to dobry moment, żeby rzucić okiem na podlinkowany na początku artykułu 3-minutowy film), konsekwencje tego odczuwają nie tylko biedne kraje Globalnego Południa, ale i zamożne kraje w klimacie umiarkowanym.

Marcin Popkiewicz