science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hoe Antarctica (en ook de rest van de aarde) te redden

Illustratie van de negatieve effecten bij het worstcasescenario. Krediet:Stephen Rintoul et al./Nature

Beslissingen die in het volgende decennium worden genomen, zullen bepalen of Antarctica dramatische veranderingen ondergaat die bijdragen aan een wereldwijde zeespiegelstijging van een meter.

In een nieuwe studie, wetenschappers beweren dat de tijd dringt om dit unieke ecosysteem te redden, en dat als de juiste beslissingen niet worden genomen om Antarctica in de komende tien jaar te behouden, de gevolgen over de hele wereld voelbaar zullen zijn.

hun resultaten, vandaag gepubliceerd in Natuur , de toestand van Antarctica in 2070 beoordelen aan de hand van twee scenario's, die de tegenovergestelde uitersten vertegenwoordigen van actie en passiviteit op het gebied van broeikasgasemissies en milieubescherming.

Antarctica wordt beïnvloed door vele wereldwijde veranderingen, maar op zijn beurt beïnvloedt het ook het mondiale milieu. Bijvoorbeeld, een van de grootste onzekerheden in toekomstige voorspellingen van de zeespiegelstijging is hoe de Antarctische ijskap reageert op door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde.

De Zuidelijke Oceaan rond Antarctica neemt ook een grote hoeveelheid koolstofdioxide (CO2) op uit de atmosfeer, het tempo van de klimaatverandering vertragen. Echter, het kan maar zoveel CO2 opnemen, en het absorberen van overtollige hoeveelheden verhoogt de zuurgraad van het water, het leven in zee schaden.

De toekomst voorspellen

Om te zien wat de toekomst zou kunnen brengen, een internationaal team van onderzoekers, waaronder wetenschappers van het Imperial College London, heeft voorspeld wat er zou gebeuren in twee toekomstscenario's. Ten eerste, als de emissies onverminderd stijgen en de regelgeving op Antarctica de veranderingen niet bijhoudt; en ten tweede als de emissies aanzienlijk worden verminderd door regelgeving op basis van onderzoek.

De auteurs stellen dat welk scenario zich afspeelt sterk afhangt van de keuzes die in het komende decennium worden gemaakt, zowel over plannen voor mitigatie van klimaatverandering als over milieuregelgeving. Bijvoorbeeld, er is momenteel een moratorium op mijnbouw op Antarctica, maar naarmate de wereldbevolking toeneemt, kan dit akkoord worden bedreigd.

Co-auteur professor Martin Siegert, van het Grantham Institute-Klimaatverandering en het milieu bij Imperial, zei:"Sommige veranderingen waarmee Antarctica te maken zal krijgen, zijn al onomkeerbaar, zoals het verlies van enkele ijsplaten, maar er is veel dat we kunnen voorkomen of terugdraaien.

"Om de ergste gevolgen te voorkomen, we hebben sterke internationale samenwerking en effectieve regelgeving nodig, ondersteund door strenge wetenschap. Dit zal afhangen van regeringen die erkennen dat Antarctica nauw verbonden is met de rest van het aardsysteem, en schade daar zal overal voor problemen zorgen."

Hoofdauteur Dr. Steve Rintoul, van het Centre for Southern Hemisphere Oceans Research and Antarctic Climate and Ecosystems Cooperative Research Centre in Australië, zei:"De uitstoot van broeikasgassen moet in het komende decennium beginnen af ​​​​te nemen om een ​​realistisch vooruitzicht te hebben om het verhaal van lage emissies te volgen en zo de wereldwijde effecten in verband met veranderingen in Antarctica te vermijden, zoals een aanzienlijke stijging van de zeespiegel."

Twee uitersten:op weg naar instorting of minimale impact

Onder het verhaal van hoge emissies en lage regelgeving, Antarctica en de Zuidelijke Oceaan ondergaan wijdverbreide en snelle veranderingen, met wereldwijde gevolgen.

  • tegen 2070, opwarming van de oceaan en de atmosfeer heeft geleid tot een dramatisch verlies van grote ijsplaten, wat leidt tot meer verlies van geaard ijs van de Antarctische ijskap en een versnelling van de wereldwijde zeespiegelstijging.
  • Veranderingen in het milieu, waaronder opwarming, terugtrekking van zee-ijs en verzuring van de oceaan hebben mariene ecosystemen veranderd.
  • Onbeperkte groei in menselijk gebruik van Antarctica heeft het milieu aangetast en invasieve plagen geïntroduceerd.

Onder het verhaal van lage emissies en strakke regelgeving, vermindering van de uitstoot van broeikasgassen en implementatie van effectief beleid helpt om verandering in Antarctica te minimaliseren, die in 2070 veel lijkt op de eerste decennia van de eeuw.

  • De ijsplaten van Antarctica zijn intact gebleven, het vertragen van het verlies van ijs van de ijskap en het verminderen van de dreiging van zeespiegelstijging.
  • De verzuring van de oceaan is niet verergerd en de Antarctische ecosystemen zijn intact gebleven.
  • Menselijke druk op Antarctica wordt beheerd door een steeds meer samenwerkend en effectiever bestuursregime.

Vergelijking van de effecten onder best- en worstcasescenario's. Krediet:Stephen Rintoul et al./ Natuur

Professor Siegert zei:"Als het politieke landschap van een toekomstig Antarctica meer te maken heeft met rivaliteit, en hoe elk land het meeste uit het continent en zijn oceanen kan halen, dan kunnen alle beveiligingen worden vernietigd.

"Echter, als we het belang van Antarctica in het mondiale milieu erkennen, dan is er het potentieel voor internationale samenwerking die bewijs gebruikt om veranderingen door te voeren die 'tipping points' vermijden - grenzen die ooit overschreden werden, op hol geslagen verandering zou veroorzaken, zoals de ineenstorting van de West-Antarctische ijskap."

Meer details over de effecten:milieu

In het worstcasescenario van hoge uitstoot van broeikasgassen en lage of ineffectieve regelgeving, de mondiale luchttemperatuur zou bijna 5C boven 1850 niveaus stijgen, overwegende dat in het gunstigste scenario van lage emissies en strikte regelgeving, het zou onder de doelstelling van 2C opwarming gehouden worden.

In het ergste geval, drijvende ijsplaten die ijs op het land tegenhouden, zouden instorten, het verbeteren van de ijsstroom van land naar zee. Antarctica zou meer dan 25 cm bijdragen aan een totale wereldwijde zeespiegelstijging van meer dan een meter. Dit zou uiteindelijk kunnen leiden tot het instorten van de gehele West-Antarctische ijskap, en ongeveer 3,5 m zeespiegelstijging.

Momenteel, ijsverlies aan de randen van Antarctica wordt gecompenseerd door een grotere ophoping van ijs door sneeuwval in het midden van het continent. tegen 2070, echter, dit evenwicht niet meer mogelijk zou zijn, en het continent als geheel zou ijsmassa verliezen.

De omvang van het zee-ijs in de zomer zou ook met 50% verminderen. Dit, gecombineerd met instortingen van ijsplaten en geaarde ijsverliezen, zou leiden tot een opfrissing van het lokale oceaanoppervlak, die de oceaanstromingen zouden veranderen.

De oceaan zelf zou ook opwarmen tot 2C vanaf het huidige niveau, het verminderen van het vermogen om CO2 op te nemen en ervoor te zorgen dat het broeikaseffect sneller optreedt. De zuurgraad van de oceanen zou ook een punt bereiken waarop de schelpen van bepaalde zeedieren zich niet goed kunnen vormen.

In tegenstelling tot, in het beste geval, De bijdrage van Antarctica aan de zeespiegel zou slechts ongeveer 6 cm zijn bij een wereldwijde stijging van ongeveer een halve meter , als gevolg van instabiliteiten in de West-Antarctische ijskap die sinds 2010 onomkeerbaar zijn.

Echter, veel van de andere effecten in de regio zouden aanzienlijk minder zijn, en in sommige gevallen omgekeerd. De oceaan zou geen significante verfrissing ervaren vanwege het verminderde verlies van zee-ijs en het uiteenvallen van de ijsplaat, circulatiepatronen intact laten.

De oceaan zou ook minder opwarmen, met slechts ongeveer 0,7C, wat betekent dat het zijn vermogen om CO2 op te nemen zou behouden en de zuurgraad niet op schadelijke niveaus zou zijn.

Meer details over de effecten:mens

Naast de fysieke veranderingen in Antarctica, de analyse keek ook naar de effecten op ecosystemen en directe menselijke effecten, zoals mijnbouw en toerisme. Deze factoren zijn sterk afhankelijk van de mate van internationale overeenstemming en samenwerking, vooral bij het creëren en handhaven van goed geïnformeerde regelgeving.

De auteurs zeggen dat dit betekent dat onderzoeksprogramma's moeten worden ondersteund om op feiten gebaseerde beslissingen te nemen over de beste weg vooruit. Als deze tot 2070 worden gehandhaafd, en de internationale gemeenschap handelt samen naar de aanbevelingen, dan kunnen de ergste gevolgen worden vermeden.

Bijvoorbeeld, zonder strikte beperkingen op de visserij, bestanden van regelmatig gevangen soorten zullen drastisch afnemen. Als resultaat, nieuwe soorten worden gevist, en deze zullen ook snel worden verminderd als de regelgeving niet inhaalt. Er zullen ook domino-effecten zijn op de populaties van zeevogels en zoogdieren, de hele structuur van het ecosysteem veranderen.

Er zijn bronnen op Antarctica die gedolven kunnen worden, zoals kolen en ijzererts, maar de huidige internationale overeenkomsten verbieden hun extractie. Echter, tegen 2070 zouden regeringen met logistieke aanwezigheid en capaciteit op het continent meer geïnteresseerd kunnen zijn in het verdelen van de middelen, in plaats van het hele milieu te redden.

Met minder ijs op land en zee, toerisme zou ook onhoudbare niveaus kunnen bereiken, bijvoorbeeld met de introductie van permanente hotels. Toeristen zullen nieuwe soorten brengen en verspreiden als er geen passende controle is, en de analyse voorspelt dat in dit geval enkele van 's werelds meest invasieve soorten tegen 2070 hun intrede zullen doen.