• Aleksander Nowaczewski

W przeciągu 50 lat zmiany temperaturowe będą większe niż od 6000 roku p.n.e. Kiedy punkt krytyczny?

Aktualizacja: 13 lis 2020

data: 08/21/2020

Według badań przeprowadzonych przez PNAS, największa część ludzkości od tysięcy lat koncentruje się w wąskich pasach klimatycznych, w których średnia roczna temperatura wynosi ok. 13°C. Z tego właśnie względu, podana temperatura jest uznawana za ludzką niszę temperaturową. Niestety z wielu badań naukowych (nie tylko PNAS) wynika, że w przeciągu najbliższych 50 lat zmiany temperaturowe przejdą większą zmianę niż od 6000 roku p.n.e, pozostawiając przy tym od 1 do 3 miliardów ludzi poza dopuszczalnymi warunkami klimatycznymi.

(Rys. 2) (A) Znormalizowany rozkład względnej gęstości zaludnienia w różnych epokach w funkcji średniej rocznej temperatury panującej na danym terenie. Linie pokazują rozkład populacji w 6000 p.n.e. (wykresy pochodzące z dwóch różnych zbiorów danych historycznych populacji: ArcheoGLOBE i HYDE), 500 p.n.e., 300 p.n.e. i obecnie (nisza jest jego aproksymacją za pomocą sumy dwóch rozkładów Gaussa. Czerwona linia pokazuje sytuację w scenariuszu wysokich emisji (RCP8.5). (B) Zmiana temperatury doświadczana przez ludzi na przełomie czasu. Źródło.


Poza ogromną przewagą zaludnienia w rejonach o rocznej temperaturze 10-15°C, widać wyraźny garb na wysokości 25°C. Wynika to z tego, że większa część ludności przebywających w cieplejszych terenach, to mieszkańcy Indii które są drugim najludniejszym państwem na świecie, a według prognoz demograficznych, w ciągu najbliższych lat mają wyprzedzić w liczebności Chiny. Indie są krajem aktywnie zasilanym przez monsum letni, w wyniku czego dochodzi do znacznego podwyższenia temperatury i zwiększenia opadów w tamtym rejonie.


Zmiany temperaturowe

W przypadku scenariusza, wysokich emisji gazów cieplarnianych (RCP8.5), w przeciągu najbliższych 50 lat temperatury znacznie wzrosną, a nisza klimatyczna przeniesie się w dużej mierze na wyższe szerokości geograficzne.

(Rys.3) Przedstawia wszystkie możliwe, przewidywalne stężenia CO2 w atmosferze zgodnie z piątym raportem IPCC. Źródło.

Prognozy do 2070 roku przewidują łączny wzrost temperatury o ok. 3°C, jednak ze względu na to że powierzchnia lądów nagrzewa się znacznie bardziej niż powierzchnia oceanów, wzrost temperatury którego doświadczą ludzie będzie wynosił ok. 7,5°C.


Poniższy rysunek przedstawia przeniesienie się niszy klimatycznej na wyższe strefy klimatyczne do 2070 roku, oraz zmianę przyjazności klimatu. Warto zwrócić uwagę na to, że symulacje zostały przygotowane na podstawie zmian temperatury. W rzeczywistości dochodzą do zmian klimatycznych susze, podniesienie poziomu morza, nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych.

(Rys.4) Źródło.


Średnie roczne temperatury w danych regionach

Poniższy rysunek przedstawia przyszłe roczne temperatury w różnych regionach na świecie. Pomijając czynniki takie jak podniesienie poziomu morza oraz susza, z lokalnej polskiej perspektywy (również na podstawie rys.3) można uznać zmiany temperaturowe na korzystne. Spójrzmy jednak na niższe szerokości geograficzne, gdzie w wyniku zmian klimatycznych warunki do życia zostaną skrajnie pogorszone.

(Rys.5) Źródło.

Największy problemem jest to, że nisza klimatyczna będzie pogarszać się w niższych szerokościach geograficznych, gdzie w przyszłości przewidywany jest największy przyrost ludności. Według badań, przeprowadzonych przez PNAS, w wyniku scenariusza wysokich emisji RCP8.5, w przeciągu najbliższych 50 lat 3,5 mld ludzi (ok. 30% prognozowanej populacji ludzkiej) będzie musiało żyć na terenach o rocznej temperaturze osiągającej ponad 29°C.


Taka sytuacja dotknęłaby ponad 1,8 mld ludności w Azji południowo-wschodniej (z czego w samych Indiach 1,2 mld), ponad 1,1 mld w Afryce, ponad 0,3 mld na bliskim wschodzie, oraz powyżej 0,1 mld w Ameryce Łacińskiej.


Poniższy wykres przedstawia liczbę ludzi żyjącą na terenach, w których roczna temperatura osiąga przeszło 29°C w 2070 roku.

(Rys.6) Źródło.


Przypuszczalne emigracje

Zgodnie z przypuszczeniami, związanymi z pogorszeniem się niszy temperaturowej w części regionów oraz poprawieniu w drugiej części, logicznym rozwiązaniem będzie redystrybucja geograficzna ludności. W przypadku wielkości emisji RCP8.5, przesiedlone powinno zostać ok. 3,5 mld ludzi, czyli blisko 30% ówczesnej populacji.


Badania PNAS udowodniły bezwładność rozkładu człowieka na ziemi względem temperatury, a to rozmieszczenie silnie kontrastuje z przesunięciem niszy klimatycznej. Należy pamiętać, że różnica między zmianami klimatycznymi w przeciągu 50 lat, a zmianami w przeciągu tysięcy lat jest gigantyczna i człowiek, jako zwierzę, nie jest w stanie w tak krótkim czasie przystosować się do skrajnie wysokich temperatur.


Problemem będzie także nasilenie się konfliktów społecznych, spowodowanych brakiem wody pitnej. Globalne ocieplenie ma główny wpływ na słabnięcie prądów oceanicznych, a to one w dużej mierze odpowiadają za opady atmosferyczne. W celu uzyskania więcej informacji na ten temat, kliknij w podkreślony na niebiesko tekst.


Wpływ zmian klimatu na produkcję ekonomiczną

Według badań PNAS, ok. 50% ludzkości na świecie zależy od rolnictwa dla drobnych producentów rolnych, a znaczna część energii w takich systemach pracy, pochodzi z pracy fizycznej rolników. Wysokie temperatury wpływają na obniżenie wydajności fizycznej i umysłowej człowieka, zdrowie psychiczne, nastrój. Co więcej zmiany klimaty, idące za skokiem temperatur, wiążą się z pogorszenie plonów.


W badaniu dynamiki ekonomicznej związanej z klimatem, udowodniono że klimat oddziałuje na wydajność ekonomiczną, a silne upały doprowadzą do zmniejszenia średnik globalnych dochodów o 23% do 2100 roku, oraz pogłębią nierówności w dochodach na świecie względem scenariuszy bez zmian klimatycznych. Skutki związane ze skokiem temperatury zostaną będą najbardziej odczuwalne w państwach, w których rolnictwo ma wysokie znaczenie dla gospodarki. Największe straty przewidywane są właśnie w sektorze rolniczym oraz bankowym.


Co w przypadku złagodzenia klimatu?

W przypadku szybkiej redukcji emisji gazów cieplarnianych (scenariusz RCP2.6), przewiduje się wzrost globalnej temperatury o 1,5°C, w wyniku czego przesunięcie niszy klimatycznej obejmowałoby mniejszy obszar, a na terenie o średniej rocznej temperaturze 29°C znalazłoby się 1,5 mld ludzi (13% prognozowanej ludności na świecie), czyli o ponad połowę mniej.


Scenariusz RCP8.5 jest jednak najbardziej prawdopodobny. Co prawda w UE odnawialne źródła energii mają już większe udziały w produkcji energii niż paliwa kopalne, lecz rygorystyczne wymogi Zielonego Ładu nie dotyczą państw pozaeuropejskich, a wiele z nich nie redukuje emisji CO2 w sektorze energetycznym.


Ostatnie liczne odkrycia podziemnych wycieków metanu pogarszają sytuację. Obecnie największe zagrożenie stanowią wieczna zmarzlina na Syberii, Antarktyda, a także Morze Północne.


W przypadku Morza Północnego za wycieki metanu głównie odpowiada przemysł wydobywczy gazu ziemnego. Decydenci gazownictwa zamiast zajmować się uszczelnianiem używanych, przeciekających odwiertów, zajmują się drążeniem następnych. W wyniku tych działań, z samego Morza Północnego rocznie wycieka od

8 000 do 30 000 ton metanu, dodając się przy tym do 72 000 ton gazu rocznie, przedostającego się do atmosfery w wyniku działalności człowieka.


Należy pamiętać że metan jest najniebezpieczniejszym gazem cieplarnianym, ponieważ jego potencjał cieplarniany jest 72-krotnie większy niż dwutlenku węgla.


Punkt krytyczny

W ciągu ostatnich 200 lat nasza planeta została silnie zmieniona. Naukowcy zaznaczają, że po przekroczeniu pewnego progu, temperatura na ziemi będzie znacznie wyższa niż w ciągu ostatniego 1,2 mln lat, stabilizacja klimatu będzie niemożliwa. Jest to spowodowane uruchomieniem licznych sprzężeń zwrotnych.


Ziemski system klimatyczny stoczyłby się do tzw. ziemi cieplarnianej, w wyniku którego nastąpiłaby degradacja biosfery, a planeta nie przypominałaby tej którą znamy dziś. Im szybciej następują zmiany, tym gorzej dla nas, ponieważ uniemożliwiają organizmom żywym, w tym ludziom, przystosowanie się do nowych warunków.

(Rys.7). Źródło


Dodatnie sprzężenia zwrotne

Podwyższanie się temperatury na ziemi uruchamia liczne sprzężenia zwrotne. Jednym z najbardziej znaczących jest topnienie lodowców i wiecznych zmarzlin.


Okazuje się, że gdy słońce świeci na lód, bądź śnieg, ten pochłania 10-20% energii, a 80-90% jest wypromieniowywane w postaci podczerwieni. Gdy słońce świeci na wodę, sytuacja jest odwrotna. Woda pochłonie 80-90% energii, a 10-20% zostanie odbite w postaci podczerwieni.


Podwyższanie się temperatury z roku na rok, zmniejsza globalną pokrywę lodową, na której miejsce wchodzi woda. Z biegiem lat Ziemia staje się zbiorowiskiem pochłaniającej ciepło wody, w wyniku czego nasza planeta bardziej się nagrzewa, a pokrywa lodowa szybciej się cofa. To zataczające się koło, jest przykładem sprzężenia zwrotnego.


Podobna sytuacja ma miejsce z uwalnianiem metanu spod pokrywy lodowej. Topnienie lodowców uwalnia metan zgromadzony pod zamrożoną pokrywą na przestrzeni lat, w wyniku fermentacji beztlenowej związków organicznych. Metan uwalniany do atmosfery zwiększa absorpcję promieniowania słonecznego, a zarazem temperaturę na planecie, w wyniku czego przyśpiesza się proces topnienia pokrywy lodowej i zatacza się koło.


Sprzężenia zwrotne mają także miejsce w przypadkach antropogenicznych. Po podwyższeniu temperatury, więcej energii elektrycznej będzie przeznaczane na m.in. klimatyzację. Jak we wcześniejszej części artykułu zostało wspomniane, nie wszystkie kraje dążą do redukcji dwutlenku węgla w sektorze energetycznym. Do największych emiterów zaliczają się m.in Chiny, USA oraz Indie.


Co po przekroczeniu punktu krytycznego?

Inne badania PNAS sugerują, że granica po której znormalizowanie klimatu stanie się niemożliwe, to podniesienie skok temperatury o 2°C, czyli taki który czeka nas jeszcze przed 2070 rokiem. Zdaniem naukowców, to ocieplenie jest zdolne do uruchomienia podanych wyżej sprzężeń zwrotnych, jednak zdania na ten temat są rozbieżne.


(Rys.8) Źródło


James Anderson, jeden z najbardziej znanych naukowców od spraw klimatu oraz chemii atmosfery, ostrzegł że zmiany klimatyczne pchają nas z powrotem do stanu jaki miał miejsce 33 mln lat temu - w Eocenie - kiedy żaden z biegunów nie był pokryty lodem.



przypisy:

https://www.pnas.org/content/117/21/11350

http://ziemianarozdrozu.pl/artykul/4297/upaly-%E2%80%9Enie-do-zniesienia%E2%80%9D-moga-juz-za-50-lat-dotknac-jedna-trzecia-ludzkosci

https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/ziemia-stabilna-czy-cieplarniana-309

https://pl.wikipedia.org/wiki/Globalne_ocieplenie

https://www.nature.com/articles/nature15725

https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/globalne-ocieplenie-bedzie-postepowac-szybciej-niz-sadzimy-348

1 wyświetlenia0 komentarz

Ostatnie posty

Zobacz wszystkie