Земля на межі загибелі? Учені спрогнозували кліматичні "петлі" через 15 років

Існуючі екосистеми Землі можуть зазнати краху значно раніше, ніж показували раніші розрахунки. Нове дослідження зміни клімату показує, що катастрофічні наслідки можуть настати уже впродовж життя сучасного покоління, передають Патріоти України.

Як пише видання Space.com більш ніж п'ята частина потенційно катастрофічних переломних моментів у світі може статись уже до 2038 року. До цих моментів відносяться танення вічної мерзлоти в Арктиці, крах Гренландського крижаного щита і раптове перетворення тропічних лісів Амазонки на савану.

У кліматології "переломним моментом" називають поріг, за яким локальна кліматична система або її ключові елементи змінюються незворотно. Якщо пояснювати це явище на прикладі гренландського крижаного щита, то його зникнення призведе до зменшення кількості снігопадів у північній частині острова, через що відновитись щит уже не зможе.

Однак наразі дослідники вказують: наука, що стоїть за цими драматичними перетвореннями, погано вивчена і часто ґрунтується на надмірно спрощених моделях. Стаття зі спробою розглянути проблему більш глибоко вийшла у журналі Nature. І саме вона показала, що катастрофа значно ближча, ніж прогнозувалось раніше.

Так, за словами співавтора роботи Саймона Вілкока, професора сталого розвитку Бангорського університету у Великій Британії, понад 20% екосистем в усьому світі просто зараз перебувають під загрозою зникнення. Прискоренню швидких змін сприяють постійні стресові впливи та екстремальні події. Вже незабаром все може вийти з-під контролю. І після досягнення критичної точки щось міняти буде уже занадто пізно.

На відміну від добре відомого зв'язку між спалюванням викопного палива та зміною клімату, вивчення переломних моментів – молода та спірна наука. Дослідники, які нею займаються, використовують комп'ютерні моделі, щоби зрозуміти, як підвищення температури та інші стресові фактори навколишнього середовища можуть призвести до руйнування складних екосистем. Вони спрощують їх динаміку, щоби передбачити долю цих екосистем і коли можуть бути досягнуті їхні критичні точки.

Однак при цьому існує ризик отримати неправильний прогноз на десятиліття, якщо упустити у цих моделях хоч один важливий елемент чи взаємодію. Наприклад, Міжурядова група експертів зі зміни клімату при ООН заявила у своєму останньому звіті, що тропічні ліси Амазонки можуть досягти переломного моменту, коли до 2100 року вони перетворяться на савану. А нове дослідження назвало цей прогноз занадто оптимістичним.

Автори свіжої роботи вказують, що більшість схожих досліджень раніше будували математичні розрахунки, спираючись на одному переважному факторі, що веде до колапсу. У випадку з Амазонією йдеться про вирубку тропічних лісів. Однак на ділі кожній із екосистем загрожує цілий перелік факторів, які дестабілізують ситуацію і посилюють негативний вплив один одного. Наприклад, Амазонка також стикається з підвищенням температури, деградацією ґрунту, забрудненням води та її нестачею.

Щоби дізнатись більше про взаємодію таких елементів та те, чи можуть вона прискорити загибель системи, автори дослідження побудували комп'ютерні моделі двох озерних та двох лісових екосистем. Зокрема вони вивчили крах, який призвів до загибелі цивілізації на острові Пасхи. Після цього модель запускали понад 70 000 разів, постійно налаштовуючи змінні.

У розрахунки закладали одну чинну причину колапсу, декілька причин та усі існуючі причини плюс введення випадкового шуму для імітації кліматичних змінних коливань. Після тестування у кількох режимах висновки виявились вельми тривожними. Кілька причин ймовірного колапсу, діючи одночасно, наближали ймовірну катастрофу аж до 80% ближче до сьогодення, ніж вважалось раніше.

І навіть коли, згідно з моделлю, вдавалось зупинити збільшення впливу основної причини колапсу, 15% катастроф ставалось виключно через нові елементи.

"Наш головний висновок з чотирьох екологічних моделей полягав у тому, що екосистеми можуть зруйнуватися на 30-80% раніше, залежно від характеру додаткового стресу. Тому якщо попередні переломні моменти прогнозувалися на 2100 рік (тобто через 77 років), ми припускаємо, що вони можуть відбутися на 23–62 роки раніше, залежно від характеру стресів", – пояснив співавтор роботи, професор фізичної географії в Саутгемптонському університеті у Великобританії Джон Дірінг.

А це означає, що значні соціальні та економічні наслідки зміни клімату можуть настати набагато раніше, ніж очікувалося. Тобто в урядів буде ще менше часу на реагування.

"Це може мати серйозні наслідки для нашого сприйняття майбутніх екологічних ризиків. Хоча нині неможливо передбачити, як зв'яжуться переломні моменти, спричинені зміною клімату, та вплив місцевих дій людини на екосистеми, наші результати показують, що одне може посилювати інше. Будь-який зростаючий тиск на екосистеми буде надзвичайно згубним і може мати небезпечні наслідки", – заявив Грегорі Купер, співавтор дослідження, дослідник кліматичних систем із Шеффілдського університету у Великій Британії.