Hvor tæt på er vi på klimaets vendepunkter?

Mens verdens ledere samles ved De Forenede Nationers klimakonference (COP26) i Glasgow, Skotland, for at tage mere modige foranstaltninger mod klimaændringer, har menneskelig aktivitet allerede opvarmet planeten 1,1°C over det præindustrielle niveau.

Det Mellemstatslige Panel for Klimaændringer (IPCC) har advaret om, at en opvarmning på over 2°C kan have katastrofale konsekvenser, og at vi er nødt til at holde den globale opvarmning til 1,5°C. Verden er i øjeblikket på vej til at overgå begge disse grænser. Under det mest optimistiske scenarie, hvis alle 140 lande, der har annonceret netto nul-mål eller overvejer dem, rent faktisk når disse mål, såvel som deres mere ambitiøse 2030-forpligtelser under Paris-aftalen, kan opvarmningen begrænses til 1,8°C i 2100. Men vil overskridelse af 1,5°C skubbe os over klimaets vendepunkter og udløse irreversible og bratte ændringer? IPCC's seneste rapport advarede om denne mulighed, og FN's generalsekretær Antonio Guterres sagde for nylig:"...tiden er ved at løbe ud. Irreversible klimavendepunkter ligger alarmerende tæt på."

Hvad er vendepunkterne? Og hvor tæt er de?

Et vendepunkt er det punkt, hvor små ændringer bliver væsentlige nok til at forårsage en større, mere kritisk ændring, der kan være brat, irreversibel og føre til kaskadeeffekter. Konceptet med vippepunkter blev introduceret af IPCC for 20 år siden, men dengang troede man, at de kun ville opstå, hvis den globale opvarmning nåede 5°C. Nylige IPCC-vurderinger antydede dog, at vippepunkter kunne nås mellem 1°C og 2°C for opvarmning.

Her er de vigtigste klima-tippepunkter.

Grønlands indlandsis

Indlandsisen på Grønland indeholder nok vand til at hæve det globale havniveau med over 20 fod, og dets afsmeltning accelererer. Fra 1992 til 2018 mistede den tæt på fire billioner tons is. Selvom dets opløsning sandsynligvis ikke vil ske brat, kan der komme et punkt, hvorefter dets endelige sammenbrud er irreversibelt i årtusinder.

En ny undersøgelse viste, at iskappens højde og smeltehastigheder i Jakobshavn-bassinet, et af de hurtigste smeltende bassiner i Grønland, destabiliserer indlandsisen. Det meste af smeltningen sker på isoverfladen på grund af opvarmende temperaturer, men da højden af ​​indlandsisen reduceres, udsættes overfladen for varmere luft i lavere højder, hvilket yderligere fremskynder smeltningen.

Derudover gør mindre snefald isoverfladen mørkere, så den absorberer mere af solens varme og varmer hurtigere. Forskere er ikke sikre på, om et vendepunkt er passeret, men undersøgelsen viste, at der sandsynligvis ville være mere smeltning i den nærmeste fremtid. I anden forskning har forskere spekuleret i, at det kritiske temperaturområde, hvor den grønlandske indlandsis ville gå i irreversibel opløsning, er mellem 0,8°C og 3,2°C for opvarmning over førindustrielle niveauer.

Den vestantarktiske iskappe (WAIS)

WAIS er sårbar over for kollaps, fordi den sidder på grundfjeldet under havoverfladen og er påvirket af havets opvarmning. En undersøgelse fra 2018 viste, at WAIS gik fra istab på næsten 58,5 milliarder tons om året mellem 1992 og 1997 til 175 milliarder tons fra 2012 til 2017. Thwaites-gletsjeren på Vestantarktis Amundsenhavet har mistet en billion tons is siden begyndelsen af ​​2000'erne , og nogle videnskabsmænd mener, at det kan være på vej mod et irreversibelt kollaps, som kan true en stor del af WAIS og hæve det globale havniveau med to fod eller mere.

Pine Island-gletsjeren, også ved Amundsenhavet, tynder også hurtigt ud. En ny undersøgelse fandt ud af, at de nuværende politikker, der går mod næsten 3°C opvarmning, ville resultere i en brat fremskyndelse af Antarktis istab efter 2060, mens anden forskning tyder på, at vendepunktet for WAIS ligger mellem 1,5°C og 2,0°C af opvarmning.

En anden ny undersøgelse viste, at hvis WAIS smeltede, kunne det hæve havniveauet tre fod mere end tidligere fremskrivninger på 10,5 fod; Antarktis som helhed indeholder nok is til at hæve det globale havniveau med over 200 fod.

Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC)

AMOC er en af ​​de vigtigste globale havstrømme og er afgørende for at regulere klimaet. Koldt saltvand, som er tæt og tungt, synker dybt ned i havet i Nordatlanten og bevæger sig langs bunden, indtil det stiger til overfladen nær ækvator, normalt i Stillehavet og Det Indiske Ocean. Varme fra solen opvarmer derefter vandet, og fordampning efterlader vandet mere salt. Det varme salte vand rejser op langs kysten via Golfstrømmen og opvarmer den amerikanske østkyst og Vesteuropa. Når først vandet afgiver sin varme og når Nordatlanten, bliver det koldt og tæt igen, og kredsløbet, som kan tage vand 1.000 år at gennemføre, fortsætter. Men efterhånden som gletsjere og iskapper smelter, tilføjer de frisk, mindre tæt vand til Nordatlanten, hvilket forhindrer vandet i at synke og hæmmer cirkulationen. Det kan være grunden til, at AMOC har bremset 15 procent siden 1950'erne. En nylig undersøgelse viste, at AMOC er i sin svageste tilstand i 1.000 år. Desuden kunne det seneste klimamodelprojekt, der fortsatte global opvarmning, svække AMOC med 34 til 45 procent i 2100.

Hvis AMOC lukker ned, vil det forårsage betydelig afkøling langs østkysten af ​​USA og Vesteuropa. Dette vil igen ændre nedbørsmønstre, få havniveauet til at stige, forårsage mere udtørring og reducere landbruget i Storbritannien. Det kan også potentielt sætte gang i andre vendepunkter. Og selv hvis den globale opvarmning vendes, vil AMOC ikke tænde igen i lang tid, når den først er lukket ned. Forskere mener, at dette skete under den sidste istid, da en gletsjersø sprang og hældte ferskvand ud i Atlanterhavet. Da AMOC lukkede ned, gik den nordlige halvkugle ind i en kuldeperiode, der varede 1.000 år.

Selvom der stadig er mange usikkerheder, tyder nogle undersøgelser på, at AMOC's tippepunkt kan nås mellem 3°C og 5,5°C for opvarmning.

Amazon regnskov

Amazonas regnskov, verdens største tropiske regnskov, lagrer 200 milliarder tons kulstof – svarende til omkring fem års globale kulstofemissioner fra afbrænding af fossile brændstoffer – og er hjemsted for millioner af arter af planter og dyreliv. Fugten fra Amazonas nedbør vender tilbage til atmosfæren fra jorden gennem fordampning og fra planter gennem transpiration. Denne selvopretholdende proces skaber skyer og mere nedbør.

På grund af skovhugst, ranchning, minedrift, landbrug og brande har Amazonas mistet omkring 17 procent af sit trædække og kan med den nuværende hastighed af skovrydning nå et tab på 27 procent i 2030. Politiken for Brasiliens pro-udviklingspræsident , Jair Bolsonaro, har ført til udbredt rydningshugst, og hastigheden af ​​skovrydning i Brasilien er den højeste siden 2008.

Hvis 20-25 procent af Amazonas blev afskovet, kunne dens vendepunkt krydses, ifølge en undersøgelse. Færre træer ville betyde mindre evapotranspiration, og uden nok nedbør til at opretholde sig selv, kunne Amazonas begynde at dø tilbage. Med andre ord kan dele af regnskoven overgå til en savanne, et mere tørt økosystem præget af græsarealer og få træer. I processen ville det potentielt frigive 90 gigaton CO₂ , hvilket forværrer klimaændringerne. At krydse dette vendepunkt ville også resultere i tab af biodiversitet og økosystemtjenester, påvirke globale vejrmønstre og true livet for 30 millioner mennesker, mange indfødte, som er afhængige af regnskoven for at overleve. En undersøgelse viste, at tilbagegang ville ske, hvis vi når 3°C med opvarmning.

Amazonas mærker allerede virkningerne af klimaændringer, da temperaturerne i regionen i løbet af det sidste århundrede er steget 1°C til 1,5°C. Amazonas oplever længere og varmere tørre sæsoner, der gør det mere sårbart over for naturbrande, reduceret evapotranspiration som reaktion på højere niveauer af CO₂ , og der er nu flere tørke-tolerante træarter.

Forskere er usikre på, om Amazonas har et enkelt samlet vendepunkt, eller hvornår det præcist kan nås, og økosystemet har en vis evne til at tilpasse sig skiftende forhold. Men brande og tørke kan forårsage lokale ændringer, der spreder tørre forhold til andre regioner på grund af en generel reduktion af fugt. Otteogtyve procent af den østlige del af Amazonas mister allerede mere kulstof, end den optager på grund af skovrydning. Og nogle klimamodeller forudsiger, at i 2035 vil Amazonas være en permanent kilde til kulstof.

Optøning af permafrost

Permafrost er jord, der forbliver frosset i to eller flere på hinanden følgende år og er sammensat af sten, jord, sedimenter og is. Noget permafrost har været frosset i titusinder eller hundredtusinder af år. Den findes i lande på den nordlige halvkugle uden gletsjere, herunder dele af Sibirien, Alaska, det nordlige Canada og Tibet. På den sydlige halvkugle er der permafrost i dele af Patagonien, Antarktis og New Zealands sydlige alper.

Fjorten hundrede milliarder tons kulstof menes at være frosset i Arktis permafrost, hvilket er dobbelt så meget kulstof som i øjeblikket i atmosfæren. Men Arktis opvarmes to gange hurtigere end resten af ​​planeten - det er allerede blevet opvarmet 2°C over førindustrielt niveau. Mens den opvarmer og optøer permafrosten, kommer mikrober ud af dvale og nedbryder det organiske kulstof i jorden og frigiver CO₂ og metan, som så udløser endnu mere opvarmning og smeltning. 2019 Arctic Report Card fra NOAA fandt ud af, at Arktis optøende permafrost kunne frigive 300 til 600 millioner tons kulstof om året til atmosfæren.

Metan lagret i islignende formationer kaldet hydrater findes også i permafrost i havsedimenter. Denne metan kan frigives, når hydrater optøs ved opvarmning af havvand. Forskere har for nylig opdaget metan, der lækker fra et gigantisk gammelt reservoir af metan under permafrosten i Laptevhavet i det østsibiriske arktiske hav.

Forskere ved ikke præcist, hvor meget kulstof der i sidste ende kan frigives ved optøning af permafrost, eller hvornår. Ifølge en rapport kunne 2°C opvarmning betyde tab af 40 procent af verdens permafrost.

ENSO

El Niño og La Niña er de varme og kølige, naturligt forekommende vejrmønstre på tværs af det tropiske Stillehav - El Niño-Sydlige Oscillation eller ENSO. Hvert andet til syvende år skifter mønsteret, hvilket medfører forstyrrelser i temperatur og nedbør. El Niño forårsager påvirkninger over hele verden, såsom mere tørke i Indien, Indonesien og Brasilien og oversvømmelser i Peru. Når havet opvarmes, kan det skubbe ENSO forbi et vendepunkt, hvilket ville gøre El Niño-begivenheder mere alvorlige og hyppige og kunne øge tørken i Amazonas.

Tipping point-interaktioner

En nylig undersøgelse af WAIS, Grønlands indlandsis, AMOC, ENSO og Amazonas regnskovs væltepunkter viste, at de kunne interagere med hinanden, før temperaturen når 2°C. Denne interaktion ville gøre det muligt at tippe ved lavere tærskler end tidligere forventet. Risikoanalysen viste, at en kaskade potentielt kunne begynde med smeltningen af ​​iskapperne, fordi deres kritiske tærskler er lavere. For eksempel, da indlandsisen på Grønland frigiver ferskvand til Nordatlanten, kan AMOC bremse. Det ville betyde, at mindre varme transporteres mod nord. Efterhånden som norden blev koldere, kunne det potentielt hjælpe med at stabilisere indlandsisen på Grønland. Det ville dog også resultere i varmere vand i det sydlige ocean, og det kan føre til mere tørke i nogle dele af Amazonas, mens andre får mere nedbør. Ændringer i AMOC kan også udløse ændringer i ENSO, hvilket fører til en mere permanent El Niño-tilstand, hvis påvirkninger kan sænke den kritiske tærskel for Amazon-nedgang.

Forskerne siger, at disse ændringer vil ske over lange tidsskalaer, og at grænserne for computerkraft gør det umuligt at repræsentere hvert klimasystems vendepunkt eller deres interaktioner nøjagtigt.

Kan vi undgå klimavendepunkterne?

73 procent af befolkningen i G20-landene mener, at Jorden er tæt på klimaændringer, ifølge en Global Commons Alliance-undersøgelse. Og meget forskning peger på, at hvis vi ikke straks bremser vores kulstofemissioner for at holde den globale opvarmning under 2°C, er vi på vej mod irreversible og katastrofale forhold. Men nogle eksperter er mere sanselige.

Robin Bell, en polarforsker ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, som har specialiseret sig i indlandsisens dynamik, mener ikke, at iskapperne er på et vendepunkt endnu.

"Den seneste videnskab tyder på, at nogle af de løbske mekanismer, vi var bekymrede for, måske ikke forekommer," sagde hun. "For eksempel, hvad angår WAIS, kunne pres på den gigantiske flod af is forhindre den i at flyde. Det betyder enten, at vi bare skal holde isbjerge i vejen, eller måske er det noget, vi kan tænke på at lave. Det er ikke, at vi skal holde det hele tilbage, vi skal bare lægge et lille pres på det, og det vil muligvis ikke falde sammen - indlandsisen er måske ikke så slem, som vi troede, og måske har vi lidt tid til at tage os sammen."

Bell bekymrer sig mere om de sociale vendepunkter end de fysiske. Vil de opstå hurtigt nok til at forhindre klimavendepunkter? Sociale vippepunkter er de punkter, hvor mange medlemmer af samfundet hurtigt og dramatisk ændrer deres adfærd eller tankegang. En undersøgelse fra 2020 foreslog seks sociale vendepunkter, der kunne hjælpe med at stabilisere jordens klima:fjernelse af subsidier til fossile brændstoffer og incitament til decentral energiproduktion, bygning af CO2-neutrale byer, afhændelse af aktiver knyttet til fossile brændstoffer, afklaring af de moralske implikationer af fossile brændstoffer, udvidelse af klimaet uddannelse og engagement og gør drivhusgasemissioner gennemsigtige.

"Det egentlige spørgsmål er:Er der social vilje til at handle?" sagde Bell. "Og det ser ud til, at den sociale vilje er ved at dukke op. Vi begynder virkelig at have seriøse samtaler. Folk fra den individuelle skala til regeringsskalaen tager affære, og det er det, der skal ske."

Steve Cohen, senior vicedekan ved Columbia University's School of Professional Studies og professor i Practice of Public Affairs ved Columbia's School of International and Public Affairs, sætter sit håb i teknologi. "Den vigtigste drivkraft for forandring i den moderne verden har været teknologi," sagde han. "Og det er en ret simpel ligning:teknologiske forandringer fører til økonomiske forandringer, fører til sociale og kulturelle forandringer, som fører til politiske forandringer."

Teknologiske forandringer kan være svære at forudsige, men kan nogle gange føre til hurtige ændringer, sagde Cohen, der nævner den allestedsnærværende og uundværlige smartphone som et godt eksempel. "Telefonen er det vigtigste, du tager, når du forlader huset, fordi det er en bærbar computer, som du tager med dig rundt. Ville nogen have forudset det for 25 år siden?"

Han sætter også stort håb til unge mennesker. "Hvis du ser på meningsmålingsdata, forstår unge mennesker med stor margin klimaspørgsmålet. Og det går på tværs af ideologi, går på tværs af alt. Hvis du er under 30, ved du, der er en klimakrise."

De løfter, landene giver i Glasgow ved COP26, og de politikker, de implementerer bagefter, vil i sidste ende afgøre, hvor tæt verden vil komme på klimaets vendepunkter.

Greta Thunberg, den 18-årige svenske klimaaktivist med millioner af unge tilhængere, tog til Glasgow for at deltage i en klimastrejke og lægge pres på politikere for at få dem til at give reelle forpligtelser for at bremse klimaforandringerne.

"Vi ved, at forandring er mulig, fordi vi kan se tilbage i historien og se, at der har været massive ændringer i samfundet, som har været uden fortilfælde," sagde Thunberg. "Hvis vi følte, at der ikke var noget håb, ville vi ikke være aktivister."