science >> Wetenschap >  >> Natuur

Risico op meerdere klimaatomslagpunten escaleert boven 1,5°C opwarming van de aarde

De locatie van klimaatomslagelementen in de cryosfeer (blauw), biosfeer (groen) en oceaan/atmosfeer (oranje), en het broeikaseffect waar hun omslagpunten waarschijnlijk worden geactiveerd. Pinnen zijn gekleurd volgens onze schatting van de centrale opwarming van de aarde onder de 2°C, d.w.z. binnen het bereik van de Overeenkomst van Parijs (rood, cirkels); tussen 2 en 4°C, d.w.z. toegankelijk met de huidige polissen (roze, diamanten); en 4°C en hoger (paars, driehoekjes). Credit:ontworpen door Globaia voor de Earth Commission, PIK, SRC en Exeter University

Volgens een belangrijke nieuwe analyse gepubliceerd in het tijdschrift Science kunnen meerdere klimaatomslagpunten worden geactiveerd als de mondiale temperatuur meer dan 1,5 ° C boven het pre-industriële niveau stijgt. . Zelfs bij het huidige niveau van opwarming van de aarde loopt de wereld al het risico vijf gevaarlijke klimaatomslagpunten te passeren, en de risico's nemen toe met elke tiende graad van verdere opwarming.

Een internationaal onderzoeksteam heeft bewijsmateriaal verzameld voor omslagpunten, hun temperatuurdrempels, tijdschalen en effecten uit een uitgebreide beoordeling van meer dan 200 artikelen die zijn gepubliceerd sinds 2008, toen klimaatomslagpunten voor het eerst rigoureus werden gedefinieerd. Ze hebben de lijst met potentiële omslagpunten uitgebreid van negen naar zestien.

Het onderzoek, gepubliceerd voorafgaand aan een grote conferentie Tipping Points:From Climate Crisis to Positive Transformation aan de Universiteit van Exeter (12-14 september), concludeert dat menselijke emissies de aarde al in de gevarenzone van de kantelpunten hebben geduwd. Vijf van de zestien kunnen worden geactiveerd bij de huidige temperaturen:de Groenlandse en West-Antarctische ijskappen, wijdverbreide abrupte permafrostdooi, ineenstorting van convectie in de Labradorzee en massale afsterving van tropische koraalriffen. Vier hiervan gaan van mogelijke gebeurtenissen naar een waarschijnlijke opwarming van 1,5°C, en er worden er nog vijf mogelijk rond dit niveau van opwarming.

Hoofdauteur David Armstrong McKay van Stockholm Resilience Center, University of Exeter, en de Earth Commission zegt:"We kunnen al tekenen van destabilisatie zien in delen van de West-Antarctische en Groenlandse ijskappen, in permafrostgebieden, het Amazone-regenwoud en mogelijk de "Ook de Atlantische circulatie draait om. De wereld loopt nu al het risico op enkele kantelpunten. Naarmate de mondiale temperatuur verder stijgt, worden meer kantelpunten mogelijk. De kans om kantelpunten te overschrijden kan worden verkleind door de uitstoot van broeikasgassen snel te verminderen, met onmiddellijke ingang."

In het zesde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC) staat dat de risico's van het veroorzaken van klimaatomslagpunten hoog worden met ongeveer 2 °C boven pre-industriële temperaturen en zeer hoog met 2,5-4 °C.

Deze nieuwe analyse geeft aan dat de aarde mogelijk al een "veilige" klimaattoestand heeft verlaten toen de temperatuur de opwarming van ongeveer 1 ° C overschreed. Een conclusie van het onderzoek is dan ook dat zelfs de doelstelling van het Akkoord van Parijs van de Verenigde Naties om de opwarming te beperken tot ruim onder de 2°C en bij voorkeur 1,5°C niet voldoende is om gevaarlijke klimaatverandering volledig te vermijden. Volgens de beoordeling neemt de kans op een omslagpunt aanzienlijk toe in het "Parijs-bereik" van 1,5-2 °C opwarming, met nog grotere risico's boven de 2 °C.

De studie biedt sterke wetenschappelijke ondersteuning voor de Overeenkomst van Parijs en de bijbehorende inspanningen om de opwarming van de aarde te beperken tot 1,5°C, omdat het laat zien dat het risico op omslagpunten verder escaleert dan dit niveau. Om een ​​kans van 50% te hebben om 1,5°C te bereiken en zo het kantelpuntrisico te beperken, moet de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen tegen 2030 met de helft zijn verminderd en tegen 2050 netto nul bereiken.

Kaarten met de mondiale 'kern' (a) en regionale 'impact' (b) klimaatbepalende elementen die in deze studie zijn geïdentificeerd. Blauwe gebieden vertegenwoordigen cryosfeer-elementen, groene biosfeer en oranje oceaanatmosfeer. Credit:Earth Commission, PIK, SRC en Exeter University

Co-auteur Johan Rockström, co-voorzitter van de Earth Commission en directeur van het Potsdam Institute for Climate Impact Research zegt:"De wereld stevent af op een opwarming van 2-3°C. Dit zet de aarde op koers om meerdere gevaarlijke kantelingen te doorstaan punten die rampzalig zullen zijn voor mensen over de hele wereld. Om leefbare omstandigheden op aarde in stand te houden, mensen te beschermen tegen stijgende extremen en stabiele samenlevingen mogelijk te maken, moeten we al het mogelijke doen om te voorkomen dat omslagpunten worden overschreden. Elke tiende graad telt."

Co-auteur Tim Lenton, directeur van het Global Systems Institute aan de Universiteit van Exeter en lid van de Earth Commission zegt:"Sinds ik in 2008 voor het eerst klimaatomslagpunten heb beoordeeld, is de lijst gegroeid en is onze beoordeling van het risico dat ze vormen toegenomen Ons nieuwe werk levert overtuigend bewijs dat de wereld het koolstofarm maken van de economie radicaal moet versnellen om het risico van het overschrijden van klimaatomslagpunten te beperken. Om dat te bereiken, moeten we nu positieve sociale omslagpunten creëren die de transformatie naar een toekomst met schone energie versnellen. Wij Mogelijk moeten we ons ook aanpassen aan de klimaatomslagpunten die we niet vermijden, en moeten we degenen steunen die onverzekerbare verliezen en schade kunnen lijden."

Door paleoklimaatgegevens, huidige waarnemingen en de output van klimaatmodellen te doorzoeken, concludeerde het internationale team dat 16 belangrijke biofysische systemen die betrokken zijn bij het reguleren van het klimaat op aarde (de zogenaamde "tipping-elementen") het potentieel hebben om kantelpunten te overschrijden waar verandering zichzelf in stand houdt . Dat betekent dat zelfs als de temperatuur niet meer stijgt, de ijskap, oceaan of regenwoud eenmaal een omslagpunt heeft gepasseerd, het zal blijven veranderen naar een nieuwe staat. Hoe lang de overgang duurt, varieert van tientallen tot duizenden jaren, afhankelijk van het systeem. Zo kunnen ecosystemen en atmosferische circulatiepatronen snel veranderen, terwijl het instorten van de ijskap langzamer gaat maar leidt tot een onvermijdelijke zeespiegelstijging van enkele meters.

De onderzoekers categoriseerden de kantelende elementen in negen systemen die het hele systeem van de aarde beïnvloeden, zoals Antarctica en het Amazone-regenwoud, en nog eens zeven systemen die, als ze zouden kantelen, ingrijpende regionale gevolgen zouden hebben. De laatste omvatten de West-Afrikaanse moesson en de dood van de meeste koraalriffen rond de evenaar. Verschillende nieuwe kantelelementen zoals convectie in de Labradorzee en Oost-Antarctische subglaciale bekkens zijn toegevoegd in vergelijking met de beoordeling van 2008, terwijl Arctisch zomerzee-ijs en de El Niño Southern Oscillation (ENSO) zijn verwijderd wegens gebrek aan bewijs van kanteldynamiek.

Onze schattingen van de globale opwarmingsdrempel voor globale 'kern' en regionale 'impact' klimaatomslagelementen (a) ten opzichte van IPCC SSP-projecties en waarschijnlijke toekomstscenario's gezien het huidige beleid en de huidige doelstellingen (b) en hoeveel drempels kunnen worden overschreden per SSP-projectie (c ). Balken in (a) tonen de minimale (basis, geel), centrale (lijn, rood) en maximale (boven, donkerrood) drempelschattingen voor elk element (vet lettertype, globale kern; normaal lettertype, regionale impact), met een paleorecord van Global Mean Surface Temperature (GMST) over de afgelopen ~25ky (95) en projecties van toekomstige klimaatverandering (groen, SSP1-1.9; geel, SSP1-2.6; oranje, SSP2-4.5; rood, SSP3-7.0; paars, SSP5-8.5) van IPCC AR6 (23) getoond voor context. Toekomstige projecties worden in meer detail getoond in (b), samen met geschatte opwarmingstrajecten in de 21e eeuw voor huidig ​​en net-nulbeleid (grijze balken, doorlopend in (a); horizontale lijnen tonen centrale schattingen, staafhoogte de onzekerheidsbereiken) vanaf November 2021 (96) versus het bereik van de Overeenkomst van Parijs van 1,5-<2 °C (groene balk). Het aantal mogelijk overschreden drempels in de komende decennia, afhankelijk van het SSP-traject in (c) wordt weergegeven per decennium (balken) en cumulatief (lijnen). Credit:Earth Commission, PIK, SRC en Exeter University

Mede-auteur Ricarda Winkelmann, een onderzoeker aan het Potsdam Institute for Climate Impact Research en lid van de Earth Commission, zegt:"Belangrijk is dat veel kantelende elementen in het aardsysteem met elkaar verbonden zijn, waardoor trapsgewijze kantelpunten een serieus extra punt van zorg zijn. interacties kunnen de kritische temperatuurdrempels verlagen waarboven individuele kantelelementen op de lange termijn beginnen te destabiliseren."

Armstrong McKay zegt:"We hebben een eerste stap gezet om de wereld op de hoogte te houden van de risico's van kantelpunten. Er is dringend behoefte aan een diepere internationale analyse, met name over interacties met kantelende elementen, waarnaar de Earth Commission een project voor de onderlinge vergelijking van kantelpunten-modellen start. ." + Verder verkennen

Kantelende elementen kunnen elkaar destabiliseren, wat leidt tot klimaatdomino-effecten