Переламні точки у процесі зміни клімату

До промислової революції середній вміст вуглекислого газу у атмосфері становив приблизно 280 частин на мільйон (ppm), а сьогодні цей рівень близький до 420 ppm і не просто зростає, а його зростання пришвидшується.

Востаннє рівень вуглекислого газу на нашій планеті був таким високим, як сьогодні, понад 4 мільйони років тому.

Тобто протягом останніх 60 років річний темп зростання вмісту CO2 в атмосфері пришвидшився приблизно в 100 разів. Багато екосистем не здатні так швидко адаптуватися до змін і тому вже наближаються до катастрофічних і потенційно незворотних змін.

Міжурядова група експертів зі зміни клімату (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC) визначає кілька так званих «переламних точок зміни клімату», – критичних порогів у системі, перевищення яких може призвести до незворотних наслідків – деякі з них найімовірніше будуть перетнуті вже в цьому столітті:

танення криги в Арктиці, Антарктиді та Гренландії,
танення вічної мерзлоти,
уповільнення або зупинка термогалінної циркуляції океану,
зміна патернів мусонів,
зникнення тропічних лісів Амазонки,
танення льодовиків Антарктики,
відмирання коралових рифів.

На початку 2000-х серед вчених був загальний консенсус щодо того, що більшості переламних точок може бути досягнуто у разі підвищення глобальної температури на 4C. Однак новіші оцінки показали, що перевищення потепління на 1,5C загрожує перетином кількох із цих порогів і це може статися дуже скоро, – температура поверхні вже зросла майже на 1,2C порівняно із середнім показником у 1850–1900 роках, і ми можемо досягти 1,5C потепління вже між 2026 і 2057 роками.

Чим же таке потепління загрожує?

Візьмемо, наприклад, танення льодовиків. Найбільші масиви криги зосереджені в Арктиці, Антарктиді та Гренландії.

Арктика нагрівається в 3-4 рази швидше, ніж решта світу, щороку додаючи майже 1 мм до світового рівня моря. Коли льодовий щит тане, зменшується поверхня льоду, що відбиває сонце, оголюються глибші шари океану, а також більше суші. А оскільки і блакитний океан, і суша краще й швидше поглинають сонячну енергію, цей порочний цикл неминуче призводить до підвищення температури в регіоні.

Далі, другий за величиною крижаний щит у світі, Арктика, містить достатньо води, яка, якщо повністю розтане, може підняти рівень моря на 7,2 метра. Підвищення середньої температури на 1,5C може стати порогом, коли танення льоду в регіоні буде незворотнім.

Антарктичний крижаний покрив вже дестабілізується і він дуже близький до переломної точки навіть без додаткового потепління, – фіксується підвищення температур у регіоні, температурні рекорди спостерігають протягом останніх 20 років, а цьогорічні спостереження показали не тільки найвищий рівень танення льоду в період антарктичного літа, а й найменший рівень утворення льоду в період антарктичної зими. Вчені все більше непокояться цими тенденціями, адже льодовиковий щит Антарктиди містить еквівалент підвищення рівня моря на 58 метрів за кілька століть.

Крім підвищення рівня моря, танення льодовиків в антарктичному регіоні може призвести до значної втрати біорізноманіття, оскільки тисячі видів тварин залежать від льоду, – наприклад, цього року в Антарктиді загинули тисячі пташенят пінгвінів через значне зменшення льоду.

А танення масивного крижаного щита Гренландії наразі вже відбувається настільки швидко, що тепер воно є головним фактором глобального підвищення рівня моря, згідно із супутниковими даними 2022 року. За останні два десятиліття Гренландія втратила понад 4700 мільярдів метричних тонн льоду, – цієї кількості достатньо, щоб затопити всі Сполучені Штати Америки на півметра водою.

Інший приклад – танення вічної мерзлоти. Вічна мерзлота – це ґрунт, який залишається замерзлим принаймні два роки поспіль і по суті є сумішшю гірських порід, ґрунту, осаду, льоду та органічного матеріалу.

Вічна мерзлота ізольована від атмосфери кордоном, так званим «активним шаром», який складається з живих рослин влітку та ще снігу взимку. Саме активний шар передає тепло від вічної мерзлоти або до неї.

Цей постійно замерзлий шар під поверхнею Землі охоплює частини Сибіру, Аляски, північної Канади та Тибетського плато та містить найбільший глобальний запас вуглецю з рослин і тварин, які вимирали та розкладалися протягом тисяч років (це за розрахунками близько 1400 мільярдів тонн вуглецю, майже вдвічі більше його обсягу в атмосфері).

Коли клімат теплішає і вічна мерзлота починає танути, в атмосферу викидаються вуглекислий газ і метан, які, як попереджають вчені, додадуть до 0,3C до глобального потепління і призведуть до того, що людство досягне інших переломних точок зміни клімату набагато швидше.

Ще один приклад: термогалійна циркуляція океанів, або її атлантична частина – атлантична меридіональна обертова течія (АМОТ, всім відомий Гольфстрим є її частиною)- велика система океанічних течій, що керуються різницею щільності води, яка визначає їх температуру.

AMOТ діє як стрічковий конвеєр: перерозподіляє тепло в кліматичній системі Землі, доставляє його з тропіків у південній півкулі аж до Гренландії, та несе холодну воду назад на південь. Однак надходження прісної води від танення льодовиків значно послаблює ці течії. Хоча протягом останніх п’яти десятиліть цей потік уже скоротився приблизно на 15%, очікується, що він зменшиться на 24–39% ще до того, як буде досягнуто переламної точки, що може статися вже в 2100 році.

Дослідження, опубліковане в 2021 році виявило, що AMOТ вже зараз є найслабшим за понад 1600 років.

Нові дані показують, що AMOТ може зупинитися приблизно в середині століття за поточного сценарію викидів. Суттєві зміни в АМОТ впливають на кількість опадів у регіоні Сахель, літній мусон в Азії, на кількість зимових штормів та навіть температуру в Європі. Вчені припускають, що частковий колапс цієї системи може занурити Європу в Льодовиковий період.

Це вже сталося колись, приблизно 12 000 років тому, коли талі води Гренландії втікали в Північний Атлантичний океан, призвело до того, що Європа та Північна Америка стали набагато холоднішими і спричинило глобальне похолодання більш ніж на 10°C, яке тривало 1200 років.

Мусони теж мають глобальний вплив: у тропіках, від Амазонки в Південній Америці до Західної Африки та навіть Індії, значні сезонні опади в мусонні цикли є основою для вирощування їжі.

Оскільки глобальне потепління впливає на їх силу, час і тривалість, невеликі фермери не зможуть довго підтримувати свої економічні моделі в умовах нестабільних мусонів, вони вже змушені переносити своє сільськогосподарське виробництво в інші місця. Така масова міграція, спричинена зміною клімату, неминуче знизить продуктивність і загрожуватиме продовольчій безпеці не лише в цих регіонах, але майже в усьому світі, порушуючи засоби до існування понад мільярда людей.

Згідно з новим дослідженням НАСА, посівам кукурудзи може загрожувати один з найбільш небезпечних сценаріїв щодо високих викидів парникових газів: якщо країнам не вдасться істотно зменшити свій вуглецевий слід, прогнозується, що врожайність кукурудзи впаде приблизно на 24% до 2030 року, а виробництво деяких інших основних культур, таких як рис і пшениця, також різко скоротиться внаслідок зміни клімату.

Порушення режиму мусонів і дощів у Південній Америці додасть проблем, які вже відчувають «легені світу» – тропічні ліси Амазонки – через вирубку лісів.

Найбільший тропічний ліс планети та домівка для близько трьох мільйонів видів рослин і тварин, Амазонка виробляє приблизно половину власних опадів, переробляючи вологу шляхом випаровування та транспірації під час руху повітря. Однак з посиленням наслідків зміни клімату посухи обмежують здатність лісу впливати на режим дощу.

За останні 10 років тропічні ліси Амазонки пережили вже три посухи, що «бувають раз на сто років». Це у поєднанні з надзвичайно високою (і постійно зростаючою) швидкістю вирубки лісів призвело не тільки до масового вимирання, але й до того, що тропічні ліси перетворилися з поглинача вуглецю на джерело парникових газів, оскільки зараз вони викидають більшу кількість вуглекислого газу, ніж можуть поглинути.

Дослідження щодо здатності відновлення амазонських джунглів, опубліковане навесні 2022 року, показало, що Амазонія втрачає свою здатність відновлюватися від вплив посух, пожеж та вирубки лісів вже з 2000х років, що свідчить про те, що вона дуже близька до переламної точки.

Ще одна переламна точка у потеплінні – зникнення екосистем коралових рифів.

Коралові рифи є однією з найдавніших екосистем в океані;потрібні тисячі років для повного розвитку коралового рифу від першого утворення поліпа з колонізаційних личинок. Ці складні екосистеми є одними з найцінніших екосистем на планеті.

Крім того, що коралові рифи містять одну з найбільш біорізноманітних екосистем на Землі, вони також захищають берегові лінії від руйнівного впливу хвиль і тропічних штормів, є джерелом азоту та інших поживних речовин для морських харчових ланцюгів, допомагають зберігати азот та вуглець, є джерелом доходу для мільйонів людей у всьому світі. Вони відіграють важливу роль у створенні піску та щебеню, які утримують острови та рифи.

На жаль, ці надзвичайно важливі екосистеми стикаються з безпрецедентно сильним знебарвленням та фізичним руйнуванням внаслідок антропогенного розвитку прибережної зони та некерованого туризму (включаючи стоянку на якорі, годування риби, морське сміття та контакт з драйверами). Багато вчених навіть стверджують, що рифи вже досягли переломної точки і ризикують бути повністю знищеними до 2050 року.

Єдиний спосіб зупинити подальше потепління – це досягти вуглецевої нейтральності якомога скоріше.

Однак, враховуючи теплову інерцію земної системи, подальшого потепління протягом наступного десятиліття не уникнути, навіть якщо завтра ми досягнемо нульових викидів. Тож в найближчі роки людство неминуче зіткнеться з дедалі більш частими та серйозними небезпеками, такими як посухи та підвищення рівня моря.

Тобто, ми вже змінили наш світ, але наскільки драматичні та незворотні ці зміні, залежить від того, як ми поводитимемося далі. Саме тому ми не можемо дозволити продовжуватися тенденції зростання глобальної температури і маємо змінити наш суїцидальний спосіб життя, що прискорює екологічний колапс не лише для нас самих, а й для майбутніх поколінь.

Неприпинення викидів і підвищення глобальної температури означає, що нашим дітям і онукам доведеться нести основний тягар нашої бездіяльності та мати справу з неймовірно руйнівними подіями. Тож єдиний спосіб уникнути перетину незворотних точок у зміні клімату— негайно кардинально змінити наші політичні пріоритети та спосіб життя.

Ольга Ігнатенко, Інформаційний центр «Зелене досьє».

Джерела