Mosaik af billeder af Arktis af MODIS. Kredit:NASA
Kulstof frigivet til atmosfæren ved det stigende tab af arktisk permafrost, kombineret med højere solabsorbering på jordens overflade på grund af smeltning af havis og land sne, vil fremskynde klimaforandringerne-og have en milliard dollar indvirkning på verdensøkonomien.
Et nyt papir i Naturkommunikation afslører, at en kombination af disse faktorer har potentiale til at øge de langsigtede økonomiske konsekvenser af klimaændringer med knap 70 billioner dollars, under afbødningsniveauer i overensstemmelse med de nuværende nationale løfter om at reducere CO2 -emissioner (5% af de anslåede samlede omkostninger ved klimaændringer for dette scenario).
Under det mellemstatslige panel for klimaændringer (IPCC) er Parisaftalens mål om globale temperaturstigninger begrænset til 1,5 C fra præindustrielle niveauer, den ekstra effekt falder til $ 25 billioner (4% af de samlede omkostninger til dette scenario). I begge tilfælde, den primære driver bag de ekstra omkostninger er det udsendte permafrostkulstof.
Det tværfaglige forskergruppe håber, at deres vurderinger vil give en bedre forståelse af de socioøkonomiske risici ved klimaændringer under forskellige scenarier og hjælpe med at vejlede beslutningstagere i retning af forsigtige beslutninger om emissionsreduktionsmål.
Forskere udforskede simuleringer af komplekse, topmoderne, fysiske modeller til at kvantificere styrken af permafrost carbon feedback (PCF), drevet af det ekstra kulstof, der frigives fra optøende permafrost, og af overfladealbedo -feedback (SAF), drevet af den ekstra solenergi, der absorberes af jordens overflade, når den hvide havis og snedækket på land falder, afslører mørkere hav og land.
Næsten alle klimapolitiske undersøgelser til dato har antydet en konstant SAF og nul PCF. Imidlertid, nylige observationer og computermodeller viser, at permafrost -feedback er den stærkeste af de to, og at begge er ikke -lineære, deres styrke ændrer sig på komplekse måder, efterhånden som klimaet varmes op. Dette påvirker deres indvirkning på både det globale klima og økonomien.
"Arktisk havis og land sne bidrager i øjeblikket med omkring en tredjedel hver til den globale albedo -feedback, "sagde hovedforfatter Dmitry Yumashev, fra Pentland Center for Sustainability in Business ved Lancaster University.
"Disse to komponenter er sat til at nå top for globale temperaturer inden for det område, der er omfattet af Parisaftalen, men hvis klimaet bliver varmere, sommeren og foråret vil havis og snedække på land trække sig tilbage længere mod nord, og albedo -tilbagemeldingen vil faktisk svækkes.
"Den permafrost feedback, imidlertid, vokser gradvist stærkere i varmere klimaer. Begge tilbagemeldinger er kendetegnet ved ikke -lineære reaktioner på opvarmning, herunder en varierende forsinkelse mellem stigende global temperatur og permafrost -kulstofemissioner.
"Sammenlignet med nul PCF og konstant SAF fra nutidens klima-ældre værdier, der er brugt i klimapolitisk modellering til dette punkt-forårsager den kombinerede ikke-lineære PCF og SAF betydelig ekstra opvarmning globalt under lave og mellemstore emissionsscenarier.
Lavemissionsscenarier i undersøgelsen omfatter opfyldelse af Parisaftalens mål på 1,5 ° C og 2 ° C i forhold til præindustrielle forhold inden 2100, mens scenarier for mellemstore emissioner omfatter afbødningsniveauer, der er i overensstemmelse med de nuværende nationale tilsagn (NDC'er). Under NDC'erne, Verden ventes at blive omkring 3 ° C i forhold til præindustriel i 2100.
Scenarier med høje emissioner, såsom den nuværende forretning som sædvanlig bane (BaU) - der forventes at føre til omkring 4 ° C opvarmning i 2100 og forårsage langt de største påvirkninger på økosystemer og samfund - er også inkluderet. Under disse, styrken af PCF når sit højdepunkt og stiger ikke yderligere, mens den fortsatte svækkelse af SAF gradvist annullerer PCF's opvarmningseffekt.
Med henblik på undersøgelsen, andre store planetariske tilbagemeldinger, såsom dem, der drives af ændringer i skyer og vanddamp som reaktion på opvarmning, formodes at forblive konstant, understøttet af de sidste to generationer af klimamodeller.
Under alle scenarier, anvendelse af de ikke -lineære arktiske feedbacks i forhold til tidligere konstante værdier fører til en stigning i de samlede omkostninger ved klimaændringer, bestående af reducerende omkostninger ved at reducere emissioner, klimatilpasningsomkostninger og restklima-relaterede påvirkninger. Stigningerne sker primært gennem yderligere temperaturdrevne påvirkninger af økonomien, økosystemer og menneskers sundhed, og yderligere påvirkninger fra havstigning.
Alle omkostninger blev estimeret ved hjælp af simuleringer i specialudviklet integreret vurderingsmodel PAGE-ICE, som indeholder enkle statistiske repræsentationer af de arktiske feedbacks, der stammer fra komplekse modeller. Det har flere opdateringer til klimavidenskab og økonomi, inklusive ajourførte usikkerhedsestimater.
Under NDC -scenariet, den yderligere anslåede effekt baseret på tusinder af simuleringer af den ikke-lineære PCF og SAF er lige under $ 70 billioner sammenlignet med deres tidligere anvendte værdier-overstiger med omkring 10 gange de nuværende estimater for langsigtede økonomiske gevinster fra transitruter og udvinding af mineralressourcer i Arktisk region.
Med tidligere estimater for arktiske tilbagemeldinger, de samlede omkostninger ved klimaændringer forbundet med 1.5C og 2C scenarierne er stort set de samme og er omkring $ 600 billioner - til sammenligning, de anslåede forretningsomkostninger er normalt $ 2000 billioner. Ikke -lineær PCF og SAF tilføjer yderligere $ 25 billioner til tallet $ 600 billioner for 1.5C scenariet og $ 34 billioner til 2C scenariet. Dermed, de ikke -lineære arktiske feedbacks gør det mere ambitiøse 1,5 C -mål marginalt mere økonomisk attraktivt.
Dr. Yumashev tilføjede:"Vores fund understøtter behovet for mere proaktive afbødende foranstaltninger for at holde den globale temperaturstigning langt under 2C.
"Vi håber, at vores arbejde vil føre til yderligere vurderinger af flere ikke -lineære processer i Jordens klimasystem, både dem, der er forbundet med Arktis og videre. "