Переломные моменты в Антарктике: необратимые изменения при потеплении на 2 ℃

May 26, 2024

Замедление циркуляции Южного океана, резкое сокращение площади морского льда и беспрецедентные волны тепла вызывают опасения, что Антарктида, возможно, приближается к переломному моменту.

Тимоти Нэйш

Профессор наук о Земле, Те Херенга Вака — Университет Виктории, Веллингтон

В настоящее время мир потеплел на 1,2 ℃ по сравнению с доиндустриальным уровнем (определяемым как средняя температура между 1805 и 1900 годами) и испытал глобальное повышение уровня моря на 20 см.

Значительно более высокий подъем уровня моря и более частые экстремальные климатические явления произойдут, если мы превысим цель Парижского соглашения по поддержанию потепления значительно ниже 2 ℃. В настоящее время мы находимся на пути к среднему глобальному потеплению на 3-4 ℃ к 2100 году.

Хотя недавние экстремальные явления в Антарктике не обязательно являются переломным моментом, продолжающееся потепление ускорит таяние льда и потепление океана, подталкивая Антарктику к пороговым значениям, пересечение которых приведет к необратимым изменениям – с глобальными долгосрочными последствиями для нескольких поколений и серьезными последствиями для человечества. люди и окружающая среда.

Система Земли устроена таким образом, чтобы достигать равновесия (приходить в баланс) в ответ на потепление климата, но в последний раз уровни углекислого газа (CO₂) в атмосфере были такими высокими, как сегодня (423 ppm), было три миллиона лет назад.

Мировому климату потребовалось тысячелетие, чтобы приспособиться к этому. Когда это произошло, поверхность Земли стала на 2 ℃ теплее, а глобальный уровень моря поднялся на 20 метров из-за таяния ледникового покрова Антарктики. В то время даже наши самые ранние предки человека еще не эволюционировали.

Эволюция человечества могла начаться только после того, как уровень CO₂ упал ниже 300 ppm, около 2,7 миллиона лет назад. С тех пор средняя температура Земли колебалась от 10 ℃ во время ледниковых периодов до 14 ℃ в более теплые межледниковые периоды.

В течение последних 10 000 лет нынешнего межледникового периода термостат парниковых газов Земли был установлен на уровне 300 ppm CO₂, поддерживая приятную среднюю температуру 14 ℃. Климат Златовласки – не слишком жаркий и не слишком холодный – но подходящий для процветания человеческой цивилизации.

Нынешнее глобальное потепление приводит систему Земли к порогу, с которым люди никогда не сталкивались, к климату, где шельфовые ледники Антарктиды и морские ледяные щиты больше не могут существовать, а один миллиард человек, в настоящее время живущих вблизи побережья, будет утоплен в результате повышения уровня моря.

Это будет мир, в котором лесные пожары, волны тепла, атмосферные реки, экстремальные осадки и засухи, подобные тем, которые мы наблюдали во всем мире прошлым летом, станут обычным явлением.

Система Земли (океаны, атмосфера, криосфера, экосистемы и т. д.) взаимосвязана. Это обеспечивает поток энергии, позволяя физическим и экологическим системам оставаться в равновесии или восстанавливать баланс. Но связи могут также означать зависимости, приводящие к реакциям, усиливающим обратную связь и последствия. Изменения имеют последующий эффект, во многом похожий на опрокидывание домино.

Петли обратной связи – циклические цепные реакции, которые повторяются снова и снова – могут усиливать или ослаблять последствия изменения климата, иногда стабилизируя систему, но чаще усиливая реакцию с неблагоприятными последствиями.

Изменения также не всегда линейны. Если будет преодолен порог или переломный момент, это может быть внезапным и необратимым в масштабах человеческого времени.

Здесь мы описываем одну последовательность изменений и последствий, включая петли обратной связи и пороговые значения, на примере глобального потепления, таяния ледяных щитов Антарктиды и, как следствие, повышения уровня моря.

Мы смотрим в будущее на 50 лет, поскольку это актуально для сегодняшних политиков, но также влечет за собой гораздо более долгосрочные последствия для нескольких поколений. Хотя мы сосредоточены на этом примере, существует множество других переломных моментов в Антарктике, включая воздействие пресной воды от таяния ледникового покрова на морские экосистемы и влияние изменений в Антарктике на температуру и характер осадков в Аотеароа.

Если мы не изменим нашу текущую траекторию выбросов, именно этого и следует ожидать.

К 2070 году климат над Антарктидой (Те Тири о те Моана) потеплеет более чем на 3 ℃ выше доиндустриальной температуры. В Южном океане станет на 2 ℃ теплее.