Катастрофические климатические «петли гибели» могут начаться всего через 15 лет
Экосистемы Земли могут рухнуть гораздо раньше, чем думали ученые. Согласно новому исследованию, более пятой части потенциально катастрофических переломных моментов в мире, таких как таяние вечной мерзлоты в Арктике, крах Гренландского ледяного щита и внезапное превращение тропических лесов Амазонки в саванну, могут произойти уже в 2038 году.
В климатологии «переломный момент» — это порог, за которым локальная климатическая система или «переломный элемент» необратимо меняется. Например, если ледяной щит Гренландии рухнет, это также уменьшит количество снегопадов в северной части острова, что сделает большую часть щита невосполнимой.
Тем не менее, наука, стоящая за этими драматическими преобразованиями, плохо изучена и часто основана на чрезмерно упрощенных моделях. Теперь новая попытка понять их внутреннюю работу, опубликованная в журнале Nature, показала, что они могут произойти намного раньше, чем мы думали.
«Более пятой части экосистем во всем мире находятся под угрозой исчезновения», — говорится в заявлении соавтора Саймона Уиллкока, профессора устойчивого развития Бангорского университета в Великобритании. «Однако постоянные стрессы и экстремальные события взаимодействуют, чтобы ускорить быстрые изменения, которые вполне могут выйти из-под нашего контроля. Как только они достигнут критической точки, будет слишком поздно».
В отличие от хорошо известной связи между сжиганием ископаемого топлива и изменением климата, изучение переломных моментов — молодая и спорная наука.
Чтобы понять, как повышение температуры и другие стрессовые факторы окружающей среды могут привести к разрушению сложных экосистем, ученые используют компьютерные модели, чтобы упростить динамику экосистем, что позволяет им предсказывать судьбу этих экосистем — и когда могут быть достигнуты их критические точки.
Но если в этих симуляциях упускается важный элемент или взаимодействие, их прогнозы могут оказаться неверными на десятилетия. Например, Межправительственная группа экспертов по изменению климата (самый важный орган Организации Объединенных Наций по оценке науки о климате) заявила в своем последнем отчете, что тропические леса Амазонки могут достичь переломного момента, когда к 2100 году они превратятся в саванну.
Однако исследователи, стоящие за новым исследованием, говорят, что этот прогноз слишком оптимистичен.
По словам исследователей, большинство исследований переломного момента строят математические расчеты в своих моделях, чтобы сосредоточиться на одном преобладающем факторе коллапса, например, на вырубке лесов в тропических лесах Амазонки. Однако экосистемы борются не с одной проблемой, а с целым рядом дестабилизирующих факторов, которые усугубляют друг друга. Например, Амазонка также сталкивается с повышением температуры, деградацией почвы, загрязнением воды и нехваткой воды.
Чтобы выяснить, как взаимодействуют эти элементы и могут ли эти взаимодействия ускорить гибель системы, ученые, стоящие за новым исследованием, построили компьютерные модели двух озерных и двух лесных экосистем (включая ту, которая смоделировала крах цивилизации на острове Пасхи) и запускал их более 70 000 раз, постоянно настраивая переменные.
После тестирования своих систем в нескольких режимах — с одной действующей причиной коллапса, с несколькими действующими причинами и со всеми причинами плюс введение случайного шума для имитации колебаний климатических переменных — ученые сделали некоторые тревожные выводы: несколько причин коллапса. совместные действия приблизили резкое преобразование некоторых систем к современности до 80%.
И даже когда основная причина обрушения не увеличивалась со временем, 15% обрушений произошло исключительно из-за новых элементов.
«Наш главный вывод из четырех экологических моделей заключался в том, что экосистемы могут разрушиться на 30–80% раньше в зависимости от характера дополнительного стресса. Поэтому, если предыдущие переломные моменты прогнозировались на 2100 год (то есть через 77 лет), мы предполагаем, что они могут произойти на 23–62 года раньше, в зависимости от характера стрессов», — пояснил соавтор исследования профессор Джон Диринг из Саутгемптонского университета в Великобритании.
Это означает, что значительные социальные и экономические издержки, связанные с изменением климата, могут наступить гораздо раньше, чем ожидалось, и у правительств будет еще меньше времени для реагирования, чем предполагалось на первый взгляд.
«Это может иметь серьезные последствия для нашего восприятия будущих экологических рисков», — говорится в заявлении соавтора Грегори Купера, исследователя климатических систем из Шеффилдского университета в Великобритании. «Хотя в настоящее время невозможно предсказать, как свяжутся переломные моменты, вызванные изменением климата, и воздействие местных действий человека на экосистемы, наши результаты показывают, что одно может усиливать другое. Любое возрастающее давление на экосистемы будет чрезвычайно пагубным и может иметь опасные последствия».
Обсудим?
Смотрите также:
