Badanie pokazuje, że przewidywanie punktów krytycznych dla klimatu, takich jak te wpływające na AMOC i polarne pokrywy lodowe, jest wysoce niepewne ze względu na ograniczenia danych. Mimo to ograniczenie emisji gazów cieplarnianych pozostaje niezwykle istotne, ponieważ wraz z ociepleniem rośnie niestabilność klimatu.
Niedawne badanie w Postęp nauki wskazuje, że obecna niepewność jest zbyt duża, aby precyzyjnie przewidzieć, kiedy krytyczne elementy systemu ziemskiego, takie jak atlantycka południkowa cyrkulacja wywracająca (AMOC), polarne pokrywy lodowe lub tropikalne lasy deszczowe, mogą osiągnąć punkty krytyczne.
Te krytyczne zdarzenia, które mogą nastąpić w odpowiedzi na globalne ocieplenie spowodowane przez człowieka, charakteryzują się szybkimi, nieodwracalnymi zmianami klimatycznymi o potencjalnie katastrofalnych konsekwencjach. Jednak, jak pokazuje nowe badanie, przewidywanie, kiedy te zdarzenia wystąpią, jest trudniejsze, niż wcześniej sądzono.
Klimatolodzy z Politechniki Monachium (TUM) i Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu (PIK) zidentyfikowali trzy główne źródła niepewności. Po pierwsze, prognozy opierają się na założeniach dotyczących podstawowych mechanizmów fizycznych, a także przyszłych działań człowieka w celu ekstrapolacji danych z przeszłości na przyszłość. Założenia te mogą być zbyt uproszczone i prowadzić do znacznych błędów.
Po drugie, długoterminowe, bezpośrednie obserwacje systemu klimatycznego są rzadkie, a dane elementy systemu ziemskiego, o których mowa, mogą nie być odpowiednio reprezentowane w danych. Po trzecie, historyczne dane klimatyczne są niekompletne. Ogromne luki w danych, zwłaszcza dotyczących dłuższej przeszłości, oraz metody stosowane w celu uzupełnienia tych luk mogą powodować błędy w statystykach stosowanych do przewidywania możliwych czasów napiwków.
Studium przypadku: AMOC
Aby zilustrować swoje ustalenia, autorzy zbadali AMOC, kluczowy system prądów oceanicznych. Poprzednie przewidywania oparte na danych historycznych sugerowały, że załamanie może nastąpić w latach 2025–2095. Jednak nowe badanie wykazało, że niepewność jest tak duża, że przewidywania te nie są wiarygodne. Korzystając z różnych odcisków palców i zestawów danych, przewidywane czasy przechylenia AMOC wahały się od 2050 do 8065, nawet jeśli podstawowe założenia mechaniczne były prawdziwe. Świadomość, że AMOC może przechylić się gdzieś w ciągu 6000 lat, nie jest w praktyce przydatna, a tak duży zakres podkreśla złożoność i niepewność związaną z takimi przewidywaniami.
Naukowcy doszli do wniosku, że choć pomysł przewidywania punktów krytycznych klimatu jest atrakcyjny, rzeczywistość jest obarczona niepewnością. Obecne metody i dane nie są w stanie sprostać zadaniu. „Nasze badania to zarówno sygnał alarmowy, jak i przestroga” – mówi główna autorka Maya Ben-Yami. „Są rzeczy, których nadal nie jesteśmy w stanie przewidzieć i musimy zainwestować w lepsze dane i bardziej dogłębne zrozumienie danych systemów. Stawka jest zbyt wysoka, aby polegać na niepewnych przewidywaniach”.
Chociaż badanie przeprowadzone przez Ben-Yamiego i współpracowników pokazuje, że nie możemy wiarygodnie przewidzieć zdarzeń związanych z nawrotami, nie można również wykluczyć możliwości wystąpienia takich zdarzeń. Autorzy podkreślają również, że metody statystyczne w dalszym ciągu bardzo dobrze pozwalają nam określić, które części klimatu stały się bardziej niestabilne. Dotyczy to nie tylko AMOC, ale także lasów deszczowych Amazonii i pokryw lodowych. „Duża niepewność oznacza, że musimy zachować jeszcze większą ostrożność, niż gdybyśmy byli w stanie precyzyjnie oszacować czas przechyłu. Nadal musimy zrobić wszystko, co w naszej mocy, aby zmniejszyć nasz wpływ na klimat, przede wszystkim poprzez ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Nawet jeśli nie jesteśmy w stanie przewidzieć czasu przechylenia się, prawdopodobieństwo przewrócenia się kluczowych elementów systemu Ziemi wciąż rośnie z każdą dziesiątą stopnia ocieplenia” – podsumowuje współautor Niklas Boers.
Odniesienie: „Niepewności zbyt duże, aby przewidzieć czasy przechyłu głównych komponentów systemu Ziemi na podstawie danych historycznych”, Maya Ben-Yami, Andreas Morr, Sebastian Bathiany i Niklas Boers, 2 sierpnia 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.adl4841
Badanie to jest częścią badania ClimTip projekt, którego celem jest lepsze zrozumienie klimatycznych punktów krytycznych.
