science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe het onvoorspelbare te voorspellen in een veranderend klimaat?

Een gletsjer ondersteunt de grote landmassa van de Barry Arm-fjord. Krediet:Frank Kovalchek/Creative Commons

De terugtrekking van een gletsjer in Alaska in de Barry Arm-fjord, veroorzaakt door stijgende temperaturen, heeft een steile en forse landmassa achtergelaten zonder structurele ondersteuning. Als de heuvel instort in een aardverschuiving, miljoenen tonnen gesteente en aarde zullen in de wateren beneden storten, het genereren van een golf van water van honderden meters hoog, nabijgelegen kustplaatsen in gevaar brengen. Misschien nog verontrustender, wetenschappers kunnen de timing van de ineenstorting en de daaruit voortvloeiende tsunami niet met zekerheid voorspellen, voorbereiding moeilijk maken.

Met de nadruk op dit voorbeeld, een recente studie bespreekt hoe het bestuderen van trends uit het verleden en het gebruik van simulaties kan helpen om de onbekende en onvoorspelbare effecten van klimaatverandering te beheersen. Geschreven door Miriam Matejova en Chad M. Briggs, de krant is gepubliceerd in Wereldwijde milieupolitiek .

Een van de belangrijkste instrumenten die de auteurs bespreken, is scenarioanalyse, waarbij trends uit het verleden worden bestudeerd om mogelijke toekomsten te extrapoleren. Bijvoorbeeld, scenarioanalyse kan worden gebruikt om de bevolkingsgroei te voorspellen, temperatuurstijgingen, of toekomstige niveaus van CO 2 uitstoot. Echter, het bestuderen van trends uit het verleden kan alleen helpen, aangezien klimaatverandering nieuwe risico's met zich meebrengt. Om ervoor te zorgen dat scenarioanalyse effectief is in het voorspellen van milieurisico's voordat ze gevaren worden, ze moeten een hoger niveau van complexiteit bevatten. In veel gevallen, eenvoudige modellen die op slechts één of twee variabelen vertrouwen, zullen geen nauwkeurige voorspellingen geven van hoe gecompliceerde sociale en ecologische systemen op veranderingen zullen reageren. Als voorbeeld van hoe het toevoegen van complexiteit helpt, de auteurs benadrukken een verbeterde scenario-analyse uitgevoerd in Hawaï om te zoeken naar systemische kwetsbaarheden voor tropische stormen of tsunami's op het eiland Oahu. Er werden nieuwe risico's op het gebied van voedsel- en energie-infrastructuur geïdentificeerd waar het betreffende eiland anders niet op voorbereid zou zijn.

Naast scenarioanalyse, de auteurs suggereren simulaties als een andere manier om voor te bereiden op dreigende risico's. Simulaties worden gedefinieerd als realistische situaties waarin deelnemers kunnen trainen en oefenen met het reageren op bepaalde omstandigheden. Met hun oorsprong in militaire instellingen, simulaties, ook wel wargamen genoemd, zijn gebruikt om omgevingen te ontwerpen die testen, het meten en verbeteren van gedrag en besluitvorming in complexe en onzekere situaties. Bijvoorbeeld, militaire officieren nemen vaak deel aan simulaties, leren hoe u bepaalde strategieën en tactieken kunt implementeren terwijl u onder druk staat. Voor natuurrampen, simulaties kunnen betrekking hebben op politieke actoren die leren hoe ze grote groepen mensen kunnen mobiliseren, instellingen leren hoe ze goede hulp en opvang kunnen bieden, of gemeenschappen die leren hoe ze beslissingen moeten nemen terwijl ze risico's beheersen.

Whittier, Alaska. Een stad binnen het bereik van de potentiële Barry Arm-tsunami. Krediet:Valeriaan Guillot/Creative Commons

Mensen hebben, tot op zekere hoogte, leerden hun gedrag aan te passen op basis van ervaringen uit het verleden en plannen te maken voor rampen op basis van typische trends. Maar het tsunami-risico van Barry Arm benadrukt een cruciale implicatie van klimaatverandering. Naarmate de omgevingen en ecosystemen rond menselijke gemeenschappen verschuiven, voorbereid zijn wordt veel moeilijker. Voorbij alleen fjorden en gletsjers, andere ecosystemen kunnen ook nieuwe, misschien onmerkbare risico's als gevolg van klimaatverandering. Hoe effectief zullen de huidige maatregelen voor voorbereiding en reactie zijn bij onbekende en onverwachte risico's?

In een interview met GlacierHub, Sue Perry, een voormalig rampenwetenschapper voor de United States Geological Survey, sprak over haar ervaring met een risico dat velen vandaag de dag kennen:"In mijn universum, iedereen die ooit in de buurt van een oceaan is geweest, weet dat tsunami's zeldzaam zijn, maar op elk moment kunnen gebeuren, en dat - afhankelijk van hoe ver weg de tsunami begint - ze uren of een paar minuten kunnen hebben om actie te ondernemen. Ze zouden de waarschuwingssignalen kennen dat er een tsunami op handen is, hoe kom je in veiligheid, dat een tsunami een mijl of meer rivieren kan verplaatsen, en dat tsunami's meer dan één schadelijke golf aan land kunnen sturen." Maar naarmate de omstandigheden veranderen, gemeenschappen die ooit onaangetast waren, zullen moeten leren omgaan met nieuwe rampendreigingen. Zelfs gemeenschappen die ervaring hebben met natuurrampen, moeten zich mogelijk ook aanpassen.

De auteurs suggereren dat scenario-analyse en simulaties een sleutelrol zouden moeten spelen bij het identificeren van zwakke signalen, zoals de verandering in de Barry Arm Fjord, die over het hoofd zijn gezien. Ze definiëren zwakke signalen als "stukjes informatie die willekeurig lijken, maar belangrijke patronen onthullen als ze in een nieuwe context worden geïnterpreteerd." Dergelijke signalen worden vaak genegeerd, of het nu te wijten is aan verkeerde interpretaties of het psychologisch vermijden van ongunstige resultaten.

Perry merkte op, "We zouden veel meer vooruitgang boeken als wij (eerste-wereld) mensen onszelf niet meer zouden zien als de managers en heersers van deze planeet. En natuurlijk zou de VS zijn jongeren kunnen opvoeden zodat toekomstige generaties de onwetendheid van vandaag achter zich kunnen laten." Hoewel er systemen zijn die mensen helpen zich voor te bereiden op natuurrampen, velen van hen kunnen binnenkort achterhaald zijn als natuurrampen in hoeveelheid veranderen, wreedheid en locatie als gevolg van klimaatverandering. Door middel van scenarioanalyse, belangrijke zwakke punten kunnen worden geïdentificeerd, en door middel van simulaties, de nodige politieke actoren, instellingen en belanghebbenden kunnen leren hoe ze moeten reageren op toekomstige risico's.

Scenario-analyse en simulaties zullen altijd met enkele beperkingen te maken hebben. Zoals de auteurs opmerken, 2020 heeft herhaaldelijk aangetoond dat we niet altijd kunnen voorspellen wat komen gaat. Er bestaat, echter, een groeiende kans om te proberen opkomende risico's te begrijpen en om diverse actoren en belanghebbenden samen te brengen om dergelijke risico's te beheersen. Of het nu gaat om het nastreven van onderzoek dat ooit onnodig leek of het verbinden van gemeenschappen die voorheen niet met elkaar verbonden waren, er zijn genoeg ontdekkingen te doen. Terwijl we ongekende tijden tegemoet gaan, we kunnen niet alleen vertrouwen op de precedenten van ervaringen uit het verleden.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.