Klimavendepunkter kan låse ustoppelige ændringer på planeten. Hvor tæt er de?

Fortsat drivhusgasudledning risikerer at udløse klimavendepunkter. Disse er selvopretholdende skift i klimasystemet, som ville låse ødelæggende ændringer inde, såsom havniveaustigning, selvom alle emissioner ophørte.

Den første større vurdering i 2008 identificerede ni dele af klimasystemet, der er følsomme over for væltning, herunder iskapper, havstrømme og større skove. Siden da har enorme fremskridt inden for klimamodellering og en strøm af nye observationer og registreringer af gamle klimaændringer givet forskerne et langt bedre billede af disse tipelementer. Ekstra er også blevet foreslået, som permafrost omkring Arktis (permanent frossen jord, der kan frigøre mere kulstof, hvis det optøs).

Skøn over de opvarmningsniveauer, hvormed disse elementer kunne vælte, er faldet siden 2008. Sammenbruddet af den vestantarktiske iskappe blev engang anset for at være en risiko, når opvarmningen nåede 3°C-5°C over Jordens præindustrielle gennemsnitstemperatur. Nu menes det at være muligt ved de nuværende opvarmningsniveauer.

I vores nye vurdering af de seneste 15 års forskning fandt jeg selv og mine kolleger ud af, at vi ikke kan udelukke, at fem vippepunkter udløses lige nu, når den globale opvarmning er omkring 1,2°C. Fire af disse fem bliver mere sandsynlige, da den globale opvarmning overstiger 1,5°C.

Det er nøgterne konklusioner. Ikke al nyhedsdækningen fangede dog nuancen af ​​vores undersøgelse. Så her er, hvad vores resultater faktisk betyder.

Usikre tærskler

Vi syntetiserede resultaterne af mere end 200 undersøgelser for at estimere opvarmningstærskler for hvert tipelement. Det bedste estimat var enten et, som flere undersøgelser konvergerede om, eller som en undersøgelse vurderede at være særligt pålidelige rapporteret. For eksempel viser registreringer af, hvornår iskapper havde trukket sig tilbage i fortiden, og modelleringsundersøgelser, at Grønlands indlandsis sandsynligvis vil kollapse over 1,5°C. Vi estimerede også de minimums- og maksimumstærskler, ved hvilke kollaps er muligt:​​modelestimater for Grønland ligger mellem 0,8°C og 3,0°C.

Inden for dette interval er der større sandsynlighed for tipning, efterhånden som opvarmningen stiger. Vi definerede tipning som muligt (men endnu ikke sandsynligt), når opvarmningen er over minimum, men under det bedste estimat og sandsynligvis over det bedste estimat. Vi vurderede også, hvor sikre vi er med hvert estimat. For eksempel er vi mere sikre på vores estimater for Grønlands indlandsiskollaps end dem for pludselig permafrostoptøning.

Denne usikkerhed betyder, at vi ikke forventer, at fire klimatippepunkter udløses det første år, hvor de globale temperaturer når 1,5°C (hvilket klimaforskere foreslår er muligt i de næste fem år), eller endda når temperaturer i gennemsnit over flere år når 1,5°C engang i de næste par årtier. I stedet gør hver brøkdel af en grad, at drikkepenge er mere sandsynlig, men vi kan ikke være sikre på, præcis hvornår deponering bliver uundgåelig.

Dette gælder især for Grønlands og vestantarktiske iskapper. Mens vores vurdering tyder på, at deres kollaps bliver sandsynligt over 1,5°C, er iskapperne så massive, at de ændrer sig meget langsomt. Sammenbrud ville tage tusinder af år, og de processer, der driver det, kræver opvarmning for at forblive over tærsklen i flere årtier. Hvis opvarmningen vendte tilbage under tærskelværdien, før tærsklen startede, kan det være muligt for iskapper midlertidigt at overskride deres tærskler uden at kollapse.

For nogle andre vendepunkter vil forandring sandsynligvis være mere spredt. Vi vurderer, at både tropisk koralrevsdød og pludselig optøning af permafrosten er mulige på det nuværende opvarmningsniveau. Men tærsklerne varierer mellem rev og pletter af permafrost. Begge sker allerede nogle steder, men efter vores vurdering bliver disse ændringer meget mere udbredte på et tilsvarende tidspunkt over 1,5°C.

Andre steder kan små pletter af Amazonas og de nordlige skove tippe og først gå over til en savannelignende tilstand og omgå en mere katastrofal nedgang i hele skoven. Modelresultater, der endnu ikke er offentliggjort, tyder på, at Amazon-væltning kan forekomme i flere regioner ved varierende opvarmningsniveauer snarere end som én stor begivenhed.

Der er muligvis heller ikke nogen veldefineret tærskel for nogle tipelementer. Gamle klimaregistreringer tyder på, at havstrømme i Nordatlanten dramatisk kan vende fra at være stærke, som de er nu, til svage som følge af, at både opvarmning og smeltende ferskvand fra Grønland forstyrrer cirkulationen. Nyere modellering tyder på, at tærsklen for sammenbruddet af den atlantiske cirkulation afhænger af, hvor hurtigt opvarmningen stiger sammen med andre svære at måle faktorer, hvilket gør det meget usikkert.

Ind i farezonen

Der er tegn på, at nogle vendepunkter allerede nærmer sig. Nedbrydning og tørke har fået dele af Amazonas til at blive mindre modstandsdygtige over for forstyrrelser som brand og udsende mere kulstof, end de absorberer.

Forkanten af ​​nogle tilbagetrækkende vestantarktiske gletsjere er kun kilometer væk fra det ustoppelige tilbagetog. Tidlige advarselssignaler i klimaovervågningsdata (såsom større og længere udsving i, hvor meget gletsjere smelter hvert år) tyder på, at dele af Grønlands indlandsis og den atlantiske cirkulation også er ved at destabilisere.

Disse signaler kan ikke fortælle os præcist, hvor tæt vi er på vippepunkter, kun at destabilisering er i gang, og et vippepunkt kan nærme sig. Det mest, vi kan være sikre på, er, at hver brøkdel af yderligere opvarmning vil destabilisere disse vippeelementer mere og gøre initieringen af ​​selvbærende ændringer mere sandsynlig.

Dette styrker argumentet for ambitiøse emissionsreduktioner i overensstemmelse med Paris-aftalens mål om at standse opvarmningen til 1,5°C. Dette ville reducere chancerne for at udløse flere klima-tipping points - selvom vi ikke kan udelukke, at nogle bliver nået snart.