Mennesker lager ikke bare Jord varmere, de gjør klimaet kaotisk, antyder en sterk ny studie.
Den nye forskningen, som ble lagt ut 21. april til preprint-databasen arXiv (åpnes i ny fane), tegner et bredt og generelt bilde av den fulle potensielle innvirkningen av menneskelig aktivitet på klimaet. Og bildet er ikke pent.
Selv om studien ikke presenterer en fullstendig simulering av en klimamodell, tegner den en bred skisse av hvor vi er på vei hvis vi ikke begrenser Klima forandringer og vår ukontrollerte bruk av fossilt brensel, ifølge studieforfatterne, forskere ved Institutt for fysikk og astronomi ved Universitetet i Porto i Portugal. .
“Implikasjonene av klimaendringer er velkjente (tørke, hetebølger, ekstreme fenomener, etc.),” sa studieforsker Orfeu Bertolami til WordsSideKick.com i en e-post. “Hvis jordsystemet kommer inn i regionen med kaotisk oppførsel, vil vi miste alt håp om å fikse problemet på en eller annen måte.”
I slekt: Det er “nå eller aldri” å stoppe klimakatastrofen, sier FN-forskere
Klimaskifter
Jorden opplever med jevne mellomrom enorme endringer i klimamønstre, og går fra en stabil likevekt til en annen. Disse endringene er vanligvis drevet av eksterne faktorer som endringer i jordens bane eller en massiv økning i vulkansk aktivitet. Men tidligere forskning tyder på at vi nå går inn i en ny fase, en drevet av menneskelig aktivitet. Ettersom mennesker pumper mer karbon inn i atmosfæren, skaper vi en ny antropocen æra, en periode med menneskepåvirkede klimasystemer, noe planeten vår aldri har opplevd før.
I den nye studien modellerte forskere introduksjonen av antropocen som en faseovergang. De fleste er kjent med faseoverganger i materialer, for eksempel når en isbit endrer fase fra et fast stoff til en væske ved å smelte til vann, eller når vann fordamper til en gass. Men faseoverganger forekommer også i andre systemer. I dette tilfellet er systemet jordens klima. Et gitt klima sørger for regelmessig og forutsigbart årstider og vær, og en faseovergang i klimaet fører til et nytt mønster av årstider og vær. Når klimaet går gjennom en faseovergang, betyr dette at Jorden opplever en plutselig og rask endring i mønstre.
(åpnes i ny fane)
Logistikkproblemer
Hvis menneskelig aktivitet driver en faseovergang i jordens klima, betyr det at vi får planeten til å utvikle et nytt sett med værmønstre. Hvordan disse mønstrene vil se ut er et av klimavitenskapens mest presserende problemer.
Hvor er jordens klima på vei? Det avhenger i stor grad av nøyaktig hva aktiviteten vår er i løpet av de neste tiårene. Drastisk reduksjon av karbonproduksjonen vil for eksempel føre til andre utfall enn å endre ingenting i det hele tatt, skrev forskerne i studien.
For å redegjøre for de forskjellige banene og valgene menneskeheten kunne ta, brukte forskerne en matematisk verktøy kalt et logistikkkart. Det logistiske kartet er utmerket til å beskrive situasjoner der en eller annen variabel – for eksempel mengden karbon i atmosfæren – kan vokse, men naturlig når en grense. For eksempel bruker forskere ofte det logistiske kartet for å beskrive dyrepopulasjoner: Dyr kan fortsette å føde, øke antallet, men de når en grense når de spiser all maten i miljøet (eller rovdyrene deres blir for sultne og spiser dem).
I slekt: De 5 masseutryddelseshendelsene som formet jordens historie
Vår innflytelse på miljøet er definitivt økende, og det har den vært i over et århundre. Men det vil naturlig nok nå en grense, ifølge forskerne. For eksempel kan den menneskelige befolkningen bare vokse så stor og kan bare ha så mange karbonutslippsaktiviteter; og forurensning vil til slutt forringe miljøet. På et tidspunkt i fremtiden vil karbonproduksjonen nå en maksimal grense, og forskerne fant at et logistikkkart kan fange den fremtidige banen til karbonproduksjonen veldig godt.
Alt er kaos
Forskerne utforsket forskjellige måter det menneskelige logistiske kartet kan utvikle seg på, avhengig av en rekke faktorer som befolkningen vår, innføring av karbonreduksjonsstrategier og bedre, mer effektive teknologier. Når de fant hvordan menneskelig karbonproduksjon ville utvikle seg med tiden, brukte de det til å undersøke hvordan jordens klima ville utvikle seg gjennom den menneskedrevne faseovergangen.
I de beste tilfellene, når menneskeheten når grensen for karbonproduksjon, stabiliserer jordens klima seg ved en ny, høyere gjennomsnittstemperatur. Denne høyere temperaturen er generelt dårlig for mennesker, fordi den fortsatt fører til høyere havnivå og mer ekstreme værhendelser. Men det er i det minste stabilt: Antropocen ser ut som tidligere klimaaldre, bare varmere, og det vil fortsatt ha regelmessige og repeterbare værmønstre.
Men i de verste tilfellene fant forskerne at jordens klima fører til kaos. Riktignok matematisk kaos. I et kaotisk system er det ingen likevekt og ingen repeterbare mønstre. Et kaotisk klima vil ha årstider som endrer seg vilt fra tiår til tiår (eller til og med år til år). Noen år ville oppleve plutselige glimt av ekstremvær, mens andre ville være helt stille. Selv den gjennomsnittlige jordtemperaturen kan svinge vilt, og svinge fra kjøligere til varmere perioder i løpet av relativt korte perioder. Det ville bli helt umulig å bestemme i hvilken retning jordens klima er på vei.
“En kaotisk oppførsel betyr at det vil være umulig å forutsi oppførselen til Earth System i fremtiden selv om vi vet med stor sikkerhet dens nåværende tilstand,” sa Bertolami. “Det vil bety at enhver evne til å kontrollere og drive jordsystemet mot en likevektstilstand som favoriserer bebobarheten til biosfæren vil gå tapt.”
Mest bekymringsfullt fant forskerne at over en viss kritisk terskeltemperatur for jordens atmosfære, kan en tilbakemeldingssyklus starte der et kaotisk resultat ville bli uunngåelig. Det er noen tegn på at vi kanskje allerede har passert det vippepunktet, men det er ikke for sent å avverge klimakatastrofen.
Opprinnelig publisert på Live Science.