Klimat: o co chodzi z progami wzrostu temperatury o 1.5, 2 lub 3°C?

Nieraz słyszy się o tym, że jeśli roczne temperatury na Ziemi przekroczą 1.5, 2 lub 3°C względem epoki przedprzemysłowej, to miniemy „próg bezpieczeństwa”, za którym np. klimat stanie się bardziej nieprzewidywalny albo nastąpi katastrofa klimatyczna. Co znaczą te „progi” i na podstawie czego są wyznaczane?

Czym są „progi bezpieczeństwa dla klimatu”? Dla wielu osób może nie być jasne, dlaczego mówi się akurat o tej wielkości i co te wartości oznaczają. Postaram się to więc wyjaśnić.

Jeszcze kilka-kilkanaście lat temu klimatolodzy sądzili, że możliwe będzie utrzymanie do 2100 roku wzrostu średnich globalnych temperatur na poziomie 1,5˚C względem epoki przedprzemysłowej. Uznali tę wartość za w miarę „bezpieczny” bufor, w ramach którego Ziemi nie spotka wstrząs klimatyczny.

Niestety, opublikowany w 2018 roku raport klimatyczny IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu) pt. „Global Warming of 1.5˚C” nie pozostawia wątpliwości, że to się nie uda, a globalna temperatura podskoczy nam o 1,5˚C do 2030-2052 roku (takie widełki podaje IPCC).

Najnowszy Szósty Raport IPCC wskazuje, że próg 1,5˚C byłby osiągalny tylko w sytuacji, w której globalne emisje gazów cieplarnianych zostałyby zredukowane DO ZERA do 2050 roku. Dla 2°C musiałoby to nastąpić najpóźniej na początku lat 70. XXI wieku. Aby osiągnąć oba te cele, globalne emisje gazów cieplarnianych musiałyby osiągnąć szczyt najpóźniej przed 2025 rokiem, a następnie sukcesywnie maleć. Tymczasem nic tego nie zapowiada. Globalne emisje CO₂ w 2021 roku wzrosły o 4,8% względem poprzedniego roku, osiągając niemal rekordowy poziom. Coraz więcej wskazuje więc na to, że ocieplenie do końca XXI wieku przekroczy wartość 2°C: jeśli szybko nie zredukujemy emisji gazów cieplarnianych, to w latach 30. tego wieku wzrost temperatury może sięgnąć 1,5°C, a do 2100 roku – powyżej 4°C. I tym ostatnim scenariuszem obecnie podążamy.

Dlaczego to takie ważne?

Wydawać by się mogło, że jeśli średnia roczna temperatura na Ziemi wzrośnie o 2,1°C, względem czasów przedprzemysłowych, to sytuacja klimatyczna będzie tylko nieco gorsza jak przy temperaturze 1,9°C. Logika podpowiada, że zmiany klimatyczne powinny mieć przebieg liniowy, ale tak niestety nie jest.

„Badania naukowe wskazują, że w przypadku szeregu niepokojących zjawisk, istnieją tak zwane „punkty krytyczne”. Po ich przekroczeniu zmiany następujące w ziemskim układzie klimatycznym będą wymykać się spod naszej kontroli: działające w przyrodzie sprzężenia zwrotne będą popychać je w stronę nowego, odmiennego stanu równowagi” – napisała w serwisie Nauka o klimacie dr Aleksandra Kardaś, fizyczka atmosfery i redaktor naczelna tego serwisu.

Jakie zjawiska są „punktami krytycznymi”?

Klimatolodzy i fizycy wskazują na co najmniej kilkanaście wielkich procesów zachodzących w atmosferze, oceanach i na lądzie, które w skali Ziemi odgrywają rolę „punktów krytycznych” dla klimatu. Ich uaktywnienie uruchomi w niedługiej perspektywie kaskadę zdarzeń gwałtownie pogarszających sytuację klimatyczną na Ziemi.

Zestawienia tych punktów opublikowały dwa zespoły badawcze: zespół brytyjsko-niemiecki w 2008 roku i w 2019 roku oraz zespół amerykański w 2014 roku. Z zestawień tych wynika, że poszczególne wielkie procesy kluczowe dla całego klimatu naszej planety będą się uaktywniać przy określonym wzroście średniej globalnej temperatury względem poziomu z czasów przedprzemysłowych.

Oto 13 „punktów krytycznych” dla zachodzącej właśnie zmiany klimatu według badań z 2008 roku:

*13 “punktów krytycznych” dla klimatu Ziemi, które naukowcy wskazali 10 lat temu. Źródło: “Tipping elements in the Earth’s climate system”, PNAS*

Zespół brytyjsko-niemiecki raportował w 2008 roku, że przy wzroście o 0,5-2°C nastąpi zanik lodu morskiego w Arktyce. Ponieważ ponad 1°C wzrostu temperatury względem epoki przedprzemysłowej mamy już za sobą, lód arktyczny topi się nieubłaganie. Jak podaje Szósty Raport IPCC, jego zasięg i powierzchnia kurczą się w perspektywie długoterminowej. Co to oznacza dla świata? Już możemy to obserwować, jako że Arktyka pełni rolę regulującą dla pogody i klimatu całej półkuli północnej.

Wzrost o 1-2°C względem epoki przedprzemysłowej będzie oznaczał początek zaniku lądolodu Grenlandii (który to proces osiągnie punkty krytyczny przy wzroście o 3°C). Prowadzone różnymi metodami pomiary zgodnie wykazują, że lądolód grenlandzki traci obecnie masę, a co więcej – proces ten przyśpiesza.

Przy wzroście o 3-5°C zostanie osłabiona lub nawet ustanie cyrkulacja termohalinowa Atlantyku, co będzie oznaczało gigantyczne zmiany dla klimatu Europy Zachodniej oraz Ameryki Północnej. Wiele wskazuje na to, że ten proces już się rozpoczął.

Również przy wzroście o 3-5°C nastąpi wymieranie tajgi – i również ten proces już się rozpoczął.

Gdy będzie cieplej o 3-4°C, nastąpi wymieranie lasów amazońskich. I w tym wypadku nie mam dobrych wieści, bo to również już się zaczęło, co objawia się znacznym zwiększeniem częstotliwości susz w tym regionie.

To tylko wybrane przykłady „punktów krytycznych” dla klimatu powiązanych ze wzrostem globalnej temperatury. Jest ich niestety więcej.

Mówię: „sprawdzam!”

Po blisko 10 latach zespół brytyjskich i niemieckich naukowców, kierowany przez głównego autora omówionych powyżej badań, powiedział: „sprawdzam!”. I opublikował nowe badanie na ten temat pod znamiennym tytułem „Climate tipping points — too risky to bet against”.

Badacze stwierdzili, że aż 9 z kilkunastu „punktów krytycznych” już zostało uaktywnionych. Oto ich lista:

1. Częste susze wyniszczające amazońskie lasy deszczowe

2. Zmniejszenie zasięgu lodu morskiego w Arktyce

3. Osłabienie cyrkulacji wód w Atlantyku

4. Pożary i plagi szkodników niszczące lasy borealne

5. Wymieranie Wielkiej Rafy Koralowej

6. Nasilone topnienie pokrywy lodowej Grenlandii

7. Topnienie wieloletniej zmarzliny

8. Nasilone topnienie pokrywy lodowej w Antarktydzie Zachodniej

9. Nasilone topnienie pokrywy lodowej w Basenie Wilkesa w Antarktydzie Wschodniej.

Efekt domina

Te „punkty krytyczne” są ze sobą połączone: pojawienie się jednego „uaktywnia” kolejne punkty, jak przewracanie się kostek domina. Tak więc np. utrata lodu morskiego w Arktyce przyspiesza topnienie wieloletniej zmarzliny na Syberii i pokrywy lodowej na Grenlandii, a to, co się dzieje w Arktyce i Grenlandii, wpływa z kolei na spowolnienie cyrkulacji wód w Atlantyku, co powoduje częstsze susze w lasach amazońskich i pogarszanie się stanu pokrywy lodowej na Antarktydzie. Te wzajemne zależności pokazuje grafika poniżej:

Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) po raz pierwszy wspomniał o „punktach krytycznych” dla klimatu blisko 20 lat temu. Wówczas jednak przewidywał, że zmiany te mogą zajść, jeśli temperatury podniosą się o 5°C względem epoki przedprzemysłowej. Zdaniem autorów opublikowanych właśnie badań wiele wskazuje na to, że zmiany te mogą nastąpić już przy wzroście o 1-2°C.

Już samo to jest głęboko niepokojące i stwarza ogromne niebezpieczeństwo nie tylko dla ekosystemu Ziemi, ale też m.in. dla możliwości wyżywienia się ludzkości w przyszłości. Natychmiastowa reakcja – drastyczne zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych – może spowolnić ten proces i „kupić” nam trochę czasu na przygotowanie się do zmian, jakie nas czekają. Bo to, że czekają, jest już niestety pewne.