يمكن لنقاط التحول المناخية أن تحبس التغييرات التي لا يمكن وقفها على الكوكب – ما مدى قربها؟

إن استمرار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري يهدد بإحداث نقاط تحول في المناخ. هذه تحولات مستدامة ذاتيًا في النظام المناخي من شأنها أن تحبس التغييرات المدمرة ، مثل ارتفاع مستوى سطح البحر ، حتى لو انتهت جميع الانبعاثات.

حدد أول تقييم رئيسي في عام 2008 تسعة أجزاء من النظام المناخي حساسة للانقلاب ، بما في ذلك الصفائح الجليدية وتيارات المحيطات والغابات الرئيسية. منذ ذلك الحين ، أعطت التطورات الهائلة في نمذجة المناخ وتدفق الملاحظات والسجلات الجديدة لتغير المناخ القديم للعلماء صورة أفضل بكثير لهذه العناصر المتقلبة. تم اقتراح أنواع إضافية أيضًا ، مثل التربة الصقيعية حول القطب الشمالي (أرض متجمدة بشكل دائم يمكن أن تطلق المزيد من الكربون إذا أذابت).

انخفضت تقديرات مستويات الاحترار التي يمكن أن تنقلب عندها هذه العناصر منذ عام 2008. كان يُعتقد أن انهيار الغطاء الجليدي في غرب أنتاركتيكا يمثل خطرًا عندما وصل الاحترار إلى 3 درجات مئوية إلى 5 درجات مئوية فوق متوسط ​​درجة حرارة الأرض قبل العصر الصناعي. الآن يُعتقد أنه ممكن في مستويات الاحترار الحالية.

في تقييمنا الجديد على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية من البحث ، وجدت أنا وزملائي أنه لا يمكننا استبعاد خمس نقاط تحول يتم تشغيلها الآن عندما يبلغ الاحترار العالمي حوالي 1.2 درجة مئوية. أربعة من هؤلاء الخمسة يصبحون أكثر احتمالا لأن الاحترار العالمي يتجاوز 1.5 درجة مئوية.

هذه استنتاجات واقعية. ومع ذلك ، لم تستحوذ جميع التغطيات الإخبارية على الفوارق الدقيقة في دراستنا. إذن هذا ما تعنيه نتائجنا في الواقع.

عتبات غير مؤكدة

قمنا بتجميع نتائج أكثر من 200 دراسة لتقدير عتبات الاحترار لكل عنصر من عناصر الانقلاب. كان أفضل تقدير إما تقاربت عليه دراسات متعددة أو تم الإبلاغ عن دراسة موثوقة بشكل خاص. على سبيل المثال ، تشير سجلات وقت انحسار الصفائح الجليدية في الماضي ودراسات النمذجة إلى أن الغطاء الجليدي في جرينلاند من المرجح أن ينهار إلى ما بعد 1.5 درجة مئوية. لقد قدرنا أيضًا العتبات الدنيا والقصوى التي يمكن عندها الانهيار: تتراوح تقديرات نموذج جرينلاند بين 0.8 درجة مئوية و 3.0 درجة مئوية.

ضمن هذا النطاق ، يصبح الميلان أكثر احتمالا مع زيادة الاحترار. لقد حددنا البقشيش على أنه ممكن (ولكن ليس مرجحًا بعد) عندما يكون الاحترار أعلى من الحد الأدنى ولكن أقل من أفضل تقدير ، وربما أعلى من أفضل تقدير. لقد حكمنا أيضًا على مدى ثقتنا في كل تقدير. على سبيل المثال ، نحن أكثر ثقة في تقديراتنا لانهيار الصفيحة الجليدية في جرينلاند أكثر من تلك الخاصة بالذوبان المفاجئ للتربة الصقيعية.

يعني عدم اليقين هذا أننا لا نتوقع حدوث أربع نقاط تحول مناخية في العام الأول تصل درجات الحرارة العالمية إلى 1.5 درجة مئوية (وهو ما يشير علماء المناخ إلى أنه ممكن في السنوات الخمس المقبلة) ، أو حتى عندما تصل درجات الحرارة في المتوسط ​​على مدى عدة سنوات إلى 1.5 درجة مئوية. في وقت ما في العقدين المقبلين. بدلًا من ذلك ، فإن كل جزء من الدرجة يجعل الانقلاب أكثر احتمالًا ، لكن لا يمكننا التأكد بالضبط متى يصبح الإكرامية أمرًا لا مفر منه.

هذا ينطبق بشكل خاص على الصفائح الجليدية في جرينلاند وغرب أنتاركتيكا. بينما يشير تقييمنا إلى أن انهيارها قد يتجاوز 1.5 درجة مئوية ، فإن الصفائح الجليدية ضخمة جدًا لدرجة أنها تتغير ببطء شديد. قد يستغرق الانهيار آلاف السنين ، وتتطلب العمليات التي تدفعه الاحترار لتظل خارج العتبة لعدة عقود. إذا عاد الاحترار إلى ما دون الحد الأدنى قبل بدء الانقلاب ، فقد يكون من الممكن للألواح الجليدية أن تتجاوز عتباتها مؤقتًا دون أن تنهار.

بالنسبة لبعض نقاط التحول الأخرى ، من المرجح أن يكون التغيير أكثر تشتتًا. نقدر أن موت الشعاب المرجانية الاستوائية والذوبان المفاجئ للتربة الصقيعية ممكنان عند مستوى الاحترار الحالي. لكن العتبات تختلف بين الشعاب المرجانية وبقع التربة الصقيعية. كلاهما يحدث بالفعل في بعض الأماكن ، ولكن في تقييمنا ، أصبحت هذه التغييرات أكثر انتشارًا في وقت مماثل يتجاوز 1.5 درجة مئوية.

في أماكن أخرى ، قد تنقلب بقع صغيرة من غابات الأمازون والغابات الشمالية وتنتقل إلى حالة شبيهة بالسافانا أولاً ، متجاوزة موتًا أكثر كارثية عبر الغابة بأكملها. تشير نتائج النماذج التي لم تُنشر بعد إلى أن قلب أمازون قد يحدث في عدة مناطق عند مستويات احترار متفاوتة بدلاً من حدث واحد كبير.

قد لا يكون هناك أيضًا حدًا محددًا جيدًا لبعض عناصر البقشيش. تشير السجلات المناخية القديمة إلى أن التيارات المحيطية في شمال المحيط الأطلسي يمكن أن تتحول بشكل كبير من كونها قوية ، كما هي الآن ، إلى ضعيفة نتيجة لارتفاع درجات الحرارة وذوبان المياه العذبة من جرينلاند مما يعطل الدورة الدموية. تشير النمذجة الحديثة إلى أن عتبة انهيار دوران المحيط الأطلسي تعتمد على مدى سرعة زيادة الاحترار جنبًا إلى جنب مع عوامل أخرى يصعب قياسها ، مما يجعلها غير مؤكدة إلى حد كبير.

في منطقة الخطر

هناك دلائل على أن بعض النقاط الحرجة تقترب بالفعل. تسبب التدهور والجفاف في أن تصبح أجزاء من الأمازون أقل مقاومة للاضطرابات مثل الحرائق وانبعاث الكربون أكثر مما تمتصه.

تقع الحافة الأمامية لبعض الأنهار الجليدية المتراجعة في غرب أنتاركتيكا على بعد كيلومترات فقط من التراجع الذي لا يمكن إيقافه. تشير إشارات الإنذار المبكر في بيانات مراقبة المناخ (مثل التقلبات الأكبر والأطول في مقدار ذوبان الأنهار الجليدية كل عام) إلى أن أجزاء من الغطاء الجليدي في جرينلاند ودوران المحيط الأطلسي تزعزع الاستقرار أيضًا.

لا يمكن لهذه الإشارات أن تخبرنا بالضبط بمدى اقترابنا من نقاط التحول ، فقط أن زعزعة الاستقرار جارية وربما اقتربنا من نقطة تحول. أكثر ما يمكننا التأكد منه هو أن كل جزء من المزيد من الاحترار سيزعزع استقرار عناصر التحول هذه ويجعل بدء التغييرات الذاتية أكثر احتمالا.

وهذا يعزز الحجة بشأن التخفيضات الطموحة للانبعاثات بما يتماشى مع هدف اتفاقية باريس بوقف الاحترار عند 1.5 درجة مئوية. هذا من شأنه أن يقلل من فرص إطلاق العديد من نقاط التحول المناخية – حتى لو لم نستبعد الوصول إلى بعضها قريبًا.