At finde måder at fikse klimaet på, før det er for sent

Forskere og politiske beslutningstagere er afhængige af komplekse computersimuleringer kaldet Integrated Assessment Models for at finde ud af, hvordan man kan håndtere klimaændringer. Men disse modeller har brug for at pille ved for at gøre dem mere nøjagtige.

Vi ved, at drivhusgasemissioner fra afbrænding af fossile brændstoffer og andre økonomiske aktiviteter opvarmer Jorden og ændrer klimaet.

Nordpolen giver blot de seneste foruroligende beviser på dette faktum. Lige før nytår, det internationale arktiske bøjeprogram registrerede temperaturer der, der lå lige omkring frysepunktet, eller mere end 30 grader C. varmere end normalt.

Det er ikke let at beslutte, hvilke store økonomiske og sociale ændringer der skal foretages, så vi ikke overophedes planeten. imidlertid. Forskere over hele kloden har bygget komplekse computersimuleringer, kaldet integrerede vurderingsmodeller, eller IAM'er, som giver dem et overblik over mulige fremtider. Modellerne forudsiger, hvad der vil ske med klimaet i løbet af de næste 80 år baseret på forskellige blandinger af regeringspolitikker og teknologier.

"Disse modeller er virkelig vigtige i udformningen af ​​politik og vores nuværende forståelse" af, hvordan forskellige strategier vil påvirke klimaet, sagde Anders Arvesen, en forsker ved Norges Tekniske og Naturvidenskabelige Universitet i Industrial Ecology Programme.

Men Arvesen og kolleger siger, at der er måder at gøre modellerne endnu bedre på, en tilgang, de beskriver i en artikel i Natur klimaændringer , offentliggjort online den 4. januar.

"Da vi kun har én jord at eksperimentere med, vi har brug for en form for testfelt til at studere og teste virkningen af ​​forskellige strategier, før vi implementerer dem, sagde Stefan Pauliuk, en forsker ved universitetet i Freiburg og undersøgelsens første forfatter. "IAM'er er det vigtigste testfelt, vi har... men hvor robuste er disse scenarier, hvor meget kan vi stole på, at det beregnede teknologiske mix faktisk vil føre til det resultat, som modellen forestiller sig?"

Scenarier kan hjælpe med at bestemme politikker

Det mellemstatslige panel om klimaændringer, almindeligvis kaldet IPCC, blev etableret af De Forenede Nationers Miljøprogram (UNEP) og Verdens Meteorologiske Organisation (WMO) i 1988. Dets mandat er at give verden et klart videnskabeligt syn på den nuværende viden om klimaændringer og deres potentielle miljømæssige og samfundsmæssige muligheder. økonomiske konsekvenser.

Gennem årtierne, panelet har udgivet en række rapporter og vurderinger til politikere og offentligheden. Den seneste rapport, den 5. vurdering, blev afsluttet i november 2014 og omfattede mange forskellige scenarier baseret på IAM'er.

Det faktum, at IAM'erne er så indflydelsesrige, er grunden til, at Pauliuk, Arvesen og hans kolleger besluttede at give dem et hårdt blik, sagde Arvesen. "De (IAM'er) har haft succes og giver nyttig indsigt, netop derfor er det vigtigt at forbedre dem."

Nature Climate Change-perspektivet beskriver, hvordan modellerne kan forbedres ved hjælp af tilgange hentet fra industriel økologi, hvor forskere studerer strømmene af materialer og energi gennem samfundet for at forstå omkostningerne og virkningerne af samfundsvalg.

Stål, andre metaller, cement og kemikalier

Et område, hvor forskerne siger, at industriel økologi kan hjælpe med at forbedre IAM'erne, er med materialer. For eksempel, produktion af stål, andre metaller, cement og kemikalier (herunder plastik) står for omkring 50 procent af alle industrielle drivhusgasemissioner.

Men genanvendelse af skrot, når det er gjort for at reducere omkostningerne, reducerer også drivhusgasemissioner, som bør indregnes i IAM'erne, siger Konstantin Stadler, en af ​​artiklens medforfattere og en forsker ved NTNU's Industrial Ecology-uddannelse.

"Dette er en af ​​de veje, der ikke er overvejet i IAM'erne endnu, men måske har vi brug for dette for at have en fuld forståelse af, hvordan vi kan reducere CO2-emissioner, " sagde Stadler. "Hvilke politiske muligheder har vi, og hvilken slags konsekvenser ville det have, hvis vi implementerede dem?"

Hvis IAM'erne kunne finjusteres til at inkludere dette perspektiv, du kunne forbedre de scenarier, som modellerne forudsiger, sagde forskerne. Alternativt du kan gå glip af nogle væsentlige handlinger, der kan gøre det lettere at nå emissionsmålene, sagde Arvesen.

"Hvis du ikke tager højde for hele spektret af afhjælpningsmuligheder eller mulige begrænsninger i den del af systemet, så går du glip af noget, der er potentielt vigtigt, " han sagde.

Ingen svar - endnu

Forskerne ved faktisk endnu ikke, hvordan at inkludere mere detaljerede repræsentationer af den industrielle økologi i IAM'er vil påvirke scenariernes resultater - men de håber, at deres artikel vil opmuntre forskere til at overveje ideen. Det er allerede klart, at det vil gøre det muligt for IAM'er at overveje et bredere spektrum af muligheder for afbødning af klimaændringer, herunder genbrug og materialeeffektivitet, end det er tilfældet i dag.

"Det, vi foreslår, er dybest set en ny forskningslinje, hvor vi foreslår, at de to grupper arbejder sammen, " sagde Stadler. "Vi har identificeret et problem, der skal løses, og foreslår, hvordan det kan gøres."