Het is 2050, en nog een zwoele dag in Los Angeles. Een jonge vrouw stapt naar buiten en zet haar luchtfiltermasker op. De lucht is dik van smog, wat haar astma verergert. Terwijl ze zich haast om in een van airconditioning voorziene, zelfrijdende auto, ze vraagt ​​zich af of de temperatuur vandaag eindelijk onder de 90 graden zal dalen - voor het eerst in november.

Honderd mijl ten noordwesten, een wijngaardeigenaar van de derde generatie is klaar met het inpakken van zijn gezin en neemt afscheid van het land. Het is te warm geworden om zijn Pinot Noir-druiven meer te produceren - alle nabijgelegen wijngaarden verbouwen nu tarwe voor het warmere weer. Hij gaat naar de koelere streken van Oregon om opnieuw te beginnen.

In de tussentijd, aan de kust, een jongen en zijn grootvader wandelen langs het strand, voorzichtig om het water niet aan te raken. Een veelbetekenende felrode vlek in de golven waarschuwt hen voor een giftige algenbloei. Het waterpeil is in de loop der jaren iets gestegen, en de grootvader vraagt ​​zich af hoeveel land er nog boven water zal zijn als zijn kleinzoon zijn leeftijd bereikt.

Tegen 2050, klimaatverandering en de realiteit ervan zullen niet langer ter discussie staan. De subtiele tekenen die we om ons heen beginnen te zien, zullen meer uitgesproken zijn, wetenschappers zeggen, en hun impact zal gemakkelijk te herkennen zijn in het dagelijks leven. De opwarmingstrend kan overweldigend zijn om te begrijpen, veel minder confronteren - vooral met zoveel factoren waarvan wordt aangenomen dat ze van invloed zijn op hoe de planeet verandert. Maar er is goed nieuws:de mensheid heeft hulpmiddelen om onze toekomst vorm te geven, USC-onderzoekers zeggen, en sommigen werken al op plaatsen over de hele wereld.

Het weer in 2050:Heet, heter, Heetste

"Het mondiale klimaat is als een vliegdekschip; het omkeren is traag, " zegt Julien Emile-Geay, een universitair hoofddocent aardwetenschappen aan het USC Dornsife College of Letters, Kunsten en Wetenschappen. "Als we nu niet beginnen, we zitten in 2050 op een zeer moeilijke plek." Als expert in klimaatdynamiek, Emile-Geay heeft zijn carrière gewijd aan het begrijpen van wat de planeet te wachten staat.

De 20e eeuw was de warmste periode op aarde in bijna 2, 000 jaar, hij zegt. Gegevens die hij onderzocht uit een grote verscheidenheid aan bronnen, inclusief ijskernen, boomringen en koraalriffen, laten zien dat de opwarmingstrend begon na de industriële revolutie - de jaren 1850. Voor het grootste deel van de wereld, de hoogste temperaturen zijn in de afgelopen 100 jaar gekomen. Hij is het eens met de brede wetenschappelijke consensus dat als de trend zich voortzet - en de natuurkunde zegt dat dat zo zal zijn - de zeespiegelstijging en droogte gebieden van de planeet onveilig of zelfs onbewoonbaar kunnen maken. Vluchtelingen die hun huizen verlaten voor een leefbaar klimaat kan leiden tot geopolitieke instabiliteit. De Wereldbank voorspelt dat tegen 2050 maar liefst 140 miljoen mensen ontheemd kunnen zijn.

In het Zuid-Californië van 2050, Angelenos zou een kwart van het jaar kunnen zweten bij temperaturen van 90 graden of meer. Dat is 95 dagen gevaarlijk warm weer per jaar, aanzienlijk hoger dan de 67 dagen die we in 2019 zien. Airconditioning zal de energierekening verhogen, maar onderzoekers anticiperen ook op kosten voor de gezondheid.

Als de temperatuur stijgt, sterfgevallen stijgen ook, zegt milieueconoom Paulina Oliva van USC Dornsife. Onderzoek suggereert dat onaangename hitte het lichaam belast, verhoogd risico op hartproblemen en beroertes, vooral bij ouderen. Hoge temperaturen zijn ook in verband gebracht met een toename van vroeggeboorten en kindersterfte. Studies bij studenten, effectenmakelaars en andere arbeiders hebben aangetoond dat temperaturen boven de 80 graden het denkproces vertragen, waardoor het moeilijker wordt om je te concentreren en beslissingen te nemen. Deze problemen zijn onevenredig schadelijk voor mensen met de minste middelen om het ongemak en de gezondheidsrisico's het hoofd te bieden.

Verschillende onderzoekers slaan alarm over het feit dat elk klimaatplan de systemische ongelijkheden van onze samenleving moet aanpakken. "De zwangere moeder die geen auto heeft, zal naar het openbaar vervoer moeten lopen en haar baby in de baarmoeder aan deze hoge temperaturen moeten blootstellen. " zegt Oliva. "Ook al hebben we middelen om ons aan te passen, rijkere mensen zullen zich beter kunnen aanpassen dan arme mensen."

Het klimaat zal waarschijnlijk op verschillende manieren extreem worden, waaronder een toename van zowel branden als overstromingen, regenachtige dagen en droogte, koude snaps en temperatuurpieken. In Californië, onvoorspelbare schommelingen kunnen de landbouwsector verwoesten, die goed is voor een achtste van de landbouwproductie van het land. Het is waarschijnlijk dat sommige gewassen, zoals druiven en appels, kon alleen verder naar het noorden worden gekweekt. Boeren die ervoor kiezen om in Californië te blijven, kunnen van product wisselen, bijvoorbeeld van maïs tot tarwe - om beter aan te sluiten bij de nieuwe klimaatrealiteit.

Milieu in 2050:Iets in de lucht

We hoeven niet naar 2050 te reizen om ons de impact van klimaatverandering op de lucht voor te stellen. In het voorjaar van 2018, De luchtkwaliteit van Los Angeles overschreed de federale veiligheidsniveaus gedurende 87 dagen, zegt Antonio Bento, directeur van het USC Center for Sustainability Solutions en hoogleraar aan de USC Price School of Public Policy en het Department of Economics.

Als de temperatuur stijgt, dat geldt ook voor "slechte" ozon. Verwar deze ozon niet met de ozonlaag in de bovenste atmosfeer, die de aarde afschermt tegen de straling van de zon. Slecht ozon vormt zich op grondniveau wanneer verontreinigende stoffen uit auto's en andere industriële bronnen reageren op zonlicht. "Ozon is temperatuurafhankelijk, zonlicht en hittegolven, ', zegt Bento. 'Dat betekent dat hogere hitte leidt tot een slechtere luchtkwaliteit.'

In Los Angeles, het is een van de grootste redenen waarom klimaatverandering de menselijke gezondheid in gevaar brengt:meer dagen boven 90 graden betekent meer ozon, meer astma, meer longschade en meer doden. Tegen 2050, als klimaatbeperkende strategieën en regulering van luchtvervuiling de stijgende temperaturen niet stoppen, de lucht van Los Angeles zou kunnen terugkeren naar de smog van de jaren zeventig, zegt Bento.

Dat was een tijd voor de Clean Air Act, toen meer dan de helft van de dagen in de stad onveilige niveaus van vervuiling hadden. Angelenos kon de bergen niet zien door de dikke smog. “Mede door klimaatverandering, veel van de voordelen die we hebben bereikt, worden snel ongedaan gemaakt, " zegt Bento, die onlangs onderzoek heeft gepubliceerd waaruit blijkt hoe een terugdraaiing van de emissienormen voor voertuigen gevaarlijk zou zijn. "We zijn op een punt beland waarop we grote schade kunnen voorkomen, we zouden moeten vertrouwen op aanpassing."

Voor een lange tijd, Bento was er zeker van dat leiders de urgente kwestie van klimaatverandering zouden aanpakken op basis van een wereldwijde consensus, daarom richtte hij zijn beleidsaanbevelingen op brede, verregaande oplossingen. Maar onlangs, hij veranderde zijn denken. Hij onderzoekt in toenemende mate hoe lokale beleidsveranderingen landen en staten ten goede kunnen komen.

Het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen zou niet alleen de gezondheidsproblemen verminderen die verband houden met de gevolgen van luchtverontreiniging, maar het kan ook andere voordelen met zich meebrengen, zoals het stimuleren van technologische innovatie, het verbeteren van de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening door diversificatie van energiebronnen, brandstofkosten te verlagen en werkgelegenheid te stimuleren.

"Als we rekening houden met deze nevenvoordelen van klimaatactie, het is in het belang van landen om onafhankelijk te handelen van wat anderen doen, "zegt hij. "En het is in het belang van Californië om klimaatbeleid te implementeren, want zelfs als anderen niet handelen, we krijgen deze extra voordelen."

Bento heeft samengewerkt met de stad Los Angeles en andere lokale overheden in de VS en in het buitenland om strategieën voor klimaatmitigatie te ontwikkelen. Tegen 2050, 68% van de wereldbevolking zal in steden wonen, gestegen van 55% vandaag, dus de acties van gemeentelijke en regionale overheden zijn van cruciaal belang. "Als steden de eenheid worden waarin we klimaatbeleid doen, we eindigen met uitgebreide klimaatwetgeving, zelfs zonder nationaal leiderschap, " legt hij uit. "Dat is de toekomst van onze steden en het milieu. Het hangt er echt van af hoe we de klimaatcrisis aan het publiek communiceren."

Bento onderzoekt ook manieren om een ​​optimale koolstofprijsstelling te creëren, waardoor de verantwoordelijkheid wordt teruggeschoven naar de producenten van de uitstoot van broeikasgassen. Koolstofprijsstelling werkt door de externe kosten van de broeikasgasemissies van een bedrijf te schatten en een belasting uit te vaardigen. Dit legt de financiële last op bedrijven in plaats van op lokale en kwetsbare gemeenschappen, terwijl bedrijven ook financieel worden gestimuleerd om te kiezen voor schonere technologie.

"Het is frustrerend, omdat we al tientallen jaren weten hoe we deze dingen moeten doen, maar we doen ze nog niet, " zegt hij. "Terwijl we richting 2050 gaan, we moeten ons aanpassen op manieren die de gemeenschappen die al kwetsbaar zijn niet nog meer belasten."

Oceanen en water in 2050:onder de oppervlakte

Meer dan 90% van de opwarming die sinds de jaren zeventig door de mens is veroorzaakt, is opgenomen door de oceanen. En net als op het land, er is een verschuiving gaande in de zee die de mondiale oceanen van 2050 zal beïnvloeden, zegt David Hutchins, een USC Dornsife hoogleraar mariene en milieubiologie. "De oceaan warmt op, verzurend, zuurstof verliezen en worden overbevist en verstikt met verontreinigende stoffen variërend van voedingsstoffen tot plastic, " zegt hij. "Bijna het hele mariene milieu is momenteel in beweging."

Aantal grote roofvissen is gedoken, en ongeveer de helft van 's werelds koraalriffen is verloren gegaan door verbleking veroorzaakt door opwarmingstemperaturen, zegt Hutchins. Tegen 2050, de meeste riffen zijn misschien verdwenen, volgens een rapport van de National Oceanic and Atmospheric Administration.

Sommige regeringen, zoals die van Australië, ondernemen actie, proberen riffen te beschermen door andere bedreigingen voor koraal, zoals baggeren en afvloeien van land, te verminderen. En wetenschappers identificeren en kweken soorten resistent koraal die mogelijk beter bestand zijn tegen warm water.

In Zuid-Californië, mensen zullen te maken krijgen met stijgende zeespiegels naarmate het poolijs blijft smelten. Enkele van de meest waardevolle kustvastgoederen van Californië kunnen later deze eeuw onder water komen te staan, zegt Hutchins. Nog een aquatische impact:ongewenste uitbarstingen van schadelijke algenbloei die gedijen in warmere wateren en het leven van mensen en zee vergiftigen.

"De klimaatnoodsituatie vindt nu plaats, vandaag, niet ergens in de verre toekomst, Hutchins zegt. "Ik zou graag willen dat mensen nadenken over het soort wereld dat we willen achterlaten voor onze kinderen en kleinkinderen, en om onze keuzes te maken - van de manier waarop we leven tot de leiders waarop we stemmen - met dat in gedachten. Er is letterlijk geen tijd te verliezen."

Waterverdeling over de hele planeet is een uitdaging, ook:tegen 2050, meer delen van de wereld zullen te maken krijgen met droogte, terwijl anderen zullen worden overspoeld met overstromingen. Het is moeilijk te geloven dat een plaats als Phuket, Thailand, zou kunnen lijden aan een watertekort als er ongeveer 100 centimeter regen per jaar valt, zegt Amy Childress, de Gabilan Distinguished Professor in Science and Engineering aan de USC Viterbi School of Engineering. But right before the monsoon season begins, the reservoirs can get very low as reserves from the last monsoon season dwindle.

Areas like Phuket can't wait until 2050 to figure out a sustainable plan for their water supply; they need to plan now. That goes for California, te.

"In Southern California, we are simultaneously preparing for the drought scenario—alternative water supplies, expansion of the water supply portfolio—and the flood scenario, which includes dam maintenance and flood risk management, " Childress says. Then there's the water we need to drink.

In de toekomst, more people will depend on drinking water that's been recycled. The idea of drinking water that's "secondhand" from wastewater or other human uses is off-putting to many, maybe because the public prefers to think it should come from a pristine mountain stream, Childress says. That's not realistic, zelfs vandaag. "Typisch, our drinking water comes from a source that was used upstream by others and is being reused by us, " she says. "We have regulations in place to ensure that this practice is safe."

In addition to recycled water, Californians of 2050 will rely more on desalinated seawater, she predicts. Desalinating seawater is usually the last choice for a region's water supply because the process is so energy intensive, but it is a reliable supply that will become more useful in the years to come. Direct, 12 desalination plants operate in California, but ocean filtration systems operate in more than 120 countries and are especially critical in countries in the Middle East and the Mediterranean.

Lifestyle in 2050:Changes at Home

Voor een lange tijd, Bento says, academics were so concerned with getting their climate change models right—and assessing broad existential threats—they failed to communicate how changes are already affecting daily life. That's no longer the case.

Commuting, travel, shopping, aan het eten, housing—they all may be transformed by 2050 as people come to understand their effect on the planet. Bento, for one, already drives an electric car, but he questions whether he needs one at all. "It was just such an unquestioned expectation for me, that I would get a car as a teenager, " he explains. "And when electric vehicles arrived, I thought I was doing something for the environment. But now we are moving into new models. "If we could move to a system that is more efficient, and that integrates density of development with public transit and car-sharing, perhaps we could have much better outcomes."

Earth scientist Emile-Geay has cut travel to most academic conferences. Instead of flying several times a year to meet other scientists—trips that leave a big carbon footprint—he chooses just one conference to attend. "I started to ask myself:What am I getting out of these conferences and what do others get from my presence?" hij zegt. "And so I prioritize small, more intimate gatherings where there's a real exchange of ideas."

evenzo, when people travel for pleasure in the future, more could opt to use low-carbon transportation to explore their own regions instead of taking trips to faraway countries. Besides changing his travel habits, Emile-Geay also has stopped eating meat, and tries to choose foods grown as locally as possible.

"Some like to pit a healthy planet against a healthy economy, " he says. "That's a false dichotomy. It's in our power to build an economy centered on ecological and humanistic values instead. The laws of physics won't change, but our laws can." A possible low-carbon future, hij zegt, could include less driving and more local focus, leaving more time with family and friends, which creates safer communities with stronger social bonds.

Oliva sees promise for slowing climate change, as more governments around the world seek immediate action. "And also, we're not sitting and waiting around here, " she says of California. "There's quite a bit of progress being made at the state and local level." She believes the state is a model for how sustainability and business can work together. "We're showing that these climate policies really are not going to be as costly as they're being portrayed, " Oliva says. "California was an early adopter of stricter greenhouse gas policies and businesses didn't all flee the state. So that gives me hope."

Emile-Geay sees an opportunity for a more civic-oriented and equitable future. Supply chains could be more efficient. Instead of shoppers ordering a product from across the Pacific, a neighborhood 3-D printer could fabricate the items people need and a bicycle courier could ferry it to their homes. He even imagines climate change spurring people to rethink the way they live.

"It's like somebody being given a diagnosis of a terminal illness. It's a wake-up call. Suddenly it makes you ask:"What am I doing with the rest of my time on Earth?"" he says. "That could be the kick we need to re-engineer our social networks and get more local, more focused on community, which is what many psychologists and social scientists say is good for us anyway."