Sikker grense for global oppvarming senkes dramatisk av eksperter


Med mindre store, jevne reduksjoner i utslippene av karbondioksid fra brennende fossilt brensel begynner ekstremt snart, kan jorda være mye nærmere potensielt katastrofalt oppvarming enn det er allment antatt. Så argumenterer klimatologen James Hansen fra Columbia University Earth Institute og et internasjonalt team av kolleger i en ny analyse publisert i dag i tidsskriftet PLOS One. D

Med mindre store, jevne reduksjoner i utslippene av karbondioksid fra brennende fossilt brensel begynner ekstremt snart, kan jorda være mye nærmere potensielt katastrofalt oppvarming enn det er allment antatt. Så argumenterer klimatologen James Hansen fra Columbia University Earth Institute og et internasjonalt team av kolleger i en ny analyse publisert i dag i tidsskriftet PLOS One. Deres papir understreker ytterligere andre nyere studier som viser at selv små forsinkelser i å krympe industriproduksjonen av karbondioksid (CO 2 ) kunne bremse komplisert ikke bare forsøk på å temperere klimaendringer, men også eventuelle forsøk av fremtidige generasjoner å tilpasse seg det.

Uten abrupt handling for å begrense høyere utslipp "blir det svært vanskelig å holde oppvarming under et mål mindre enn 2 ° C, skriver de. Videre sier de, den antatt sikre "grensen" for oppvarming av 2 grader Celsius - som har drevet globale klimaforhandlinger i år - er for høy. Alt mer enn 1 grad C kan skade jordens økosystemer og samfunn. Spesielt Hansen er opptatt av at det ikke er noe som gjør at det er en knusende byrde på dagens barn, som reflektert i tittelen på papiret: "Vurdering av farlig klimaendring: Nødvendige reduksjoner av karbonutslipp for å beskytte unge mennesker, fremtidige generasjoner og natur."

Hansen og hans medforfattere bemerker at disse funnene skjerper behovet for å implementere karbonskatter og utvidet bruk av kjernekraft, og viser også den sannsynlige ugyldigheten til geoengineering. - Det som er avgjørende er at vi ikke legger ting i atmosfæren som skal forbli i klimasystemet for alltid, sier Hansen. "For alle praktiske formål, det er det det gjør."

Hvorvidt papiret kan ha galvaniseringseffekten på klimapolitikken, er forfatterens ønske fortsatt å bli sett. I det minste vil det oppstå skepsis om at forfatterens 1 grad C mål for CO 2 reduksjon er rett og slett urealistisk, gitt den økende globale etterspørselen etter billig energi som nå leveres av fossile brensler.

For det meste av det siste tiåret har det intergonale panelet for klimaendringer (IPCC) og andre grupper anbefalt at politimakere forsøker å holde maksimal global oppvarming til ikke mer enn 2 grader C over det pre-industrielle gjennomsnittet. Temperaturene har allerede steget 0, 8 grader C siden den tiden. Selv oppvarming av bare 2 grader C vil øke havnivået, endre jordbruksproduktivitet, ødelegge sensitive arter og økosystemer, og endre sykdomsmønstre på utfordrende måter som gruppene anerkjenner. Likevel, fordi videre bruk av fossilt brensel virker politisk og økonomisk uunngåelig, spesielt for utviklingsland som kjemper for å øke levestandarden, har forskere og politimenn ofte sett seg sammen på 2 grader C som et akseptabelt kompromiss mellom konsekvensene av oppvarming og menneskelig oppfinnsomhet ved tilpasning til dem.

PLOS One- papiret krever imidlertid sikkerheten til det kompromisset. Ikke bare kan de langsiktige effektene av en 2 grader C-stige være verre enn det som vanligvis er anerkjent, sier forfatterne, men noen omstendigheter som bringer verden nær den grensen innen 2100, vil sannsynligvis forby verden til ytterligere økninger som kan overstige 3 grader C innen et annet århundre. Slike temperaturer ville gjøre store deler av kloden nesten uopplevelig for mennesker.

På bakgrunn av rekonstruksjoner av det forhistoriske klimaet, eller paleoklimat, fra iskjerne data, påpeker Hansen og hans kollegaer at jorden var sist stabilt to grader varmere enn i dag i Eemian interglacial perioden, mellom 130.000 og 114.000 år siden. Havnivåer var typisk fire til seks meter høyere da, med mer smelting av is i isbreer og ved polene. Forfatterne bemerker at en lignende stigning i havnivået i fremtiden ville sumpere som er nå tettbefolket kystregioner rundt om i verden.

Eemian-dataene tyder også på at tempererte klimasoner som er avgjørende for landbruket, vil skifte dramatisk nordover, og mange av dagens jordbruksarealer blir tørre. Mange arter i imperiliserte økosystemer vil bli utryddet, noe som kan ha uforutsigbare konsekvenser.

Global oppvarming av 2 grader C ville være "langt inn i farlig rekkevidde, " skriver de.

Forfatterne hevder at denne kombinasjonen av havnivåstigning, arterstap og endrede vekstforhold, med konsekvenser for fattigdom, sykdom og underernæring, nesten helt sikkert ville gi et slag mot mennesker rundt om i verden.

For å være sikker, ikke alle disse konsekvensene ville være overhengende. Nåværende estimater tyder på at uhindret oppvarming kunne øke havnivået i størrelsesorden omtrent en meter ved 2100, for eksempel. Det kan ta århundrer for at havene skal stige til nivåer som ses i Eemian.

Så igjen, kan det ikke. Paleoklimatdata tyder på at ekstremt raske endringer noen ganger har skjedd i løpet av tiår, og økningen i havet på tre til fire meter i løpet av et århundre har blitt sett. "Paleo-dataene tillater deg ikke å se et merkbart lag mellom de globale temperaturendringene og havnivåendringene, slik at det ikke gir deg tillit til at det kommer til å være et stort lag, sier Hansen.

Videre kan historien ikke være en god guide fordi, som forfatterne noterer, drivstoffeffekten fra fossilt drivstoff CO 2 er mer intens enn noen annen oppvarming som forskere kan finne i paleoklimatrekordet. De merker også at forskere med allerede oppvarming under 1 grad C allerede har begynt å se effekter på miljøet som ikke forventes å oppstå til fremkomsten av høyere temperaturer.

Forfatterne hevder også at 2 grader C er et dårlig politisk mål for en annen, mer forstyrrende grunn. Til klimamodellere kvalifiserer CO 2 -utslippene som en såkalt hurtig tilbakemeldingstving, fordi de begynner å øke temperaturen relativt raskt. Ved dagens prognostiserte økningsraten ville CO 2 alene gjøre verden mer enn 2 grader C varmere innen et århundre.

Men ved høyere temperaturer, forfattere varsomhet, andre langsomme tilbakemeldinger forvarming fra tap av reflekterende sjøis, metan som siver ut av tiningmøller tidligere under permafrost og andre kilder, kommer også til å spille mer betydelig. Som et resultat, vil det tillate at temperaturene vil stige 2 grader ved 2100 nesten helt sikkert føre til videre oppvarming til 3 grader C over preindustrielt gjennomsnitt innen et annet århundre. Da jorden var 3 grader C varmere under Pliocene-epoken for mer enn 2, 6 millioner år siden, stod sjønivået 15 til 25 meter høyere enn i dag.

Forfatterne ville derfor være et mer forsiktig mål bare 1 grader C oppvarming - et mål som, selv om det viste seg å være uoppnåelig, vil bidra til å begrense de langsomme forkroppene som er forbundet med en større temperaturstigning.

PLOS One- artikkelen (vurdert videre her) fortsetter å se på hvor raskt CO 2 -utslippene vil trenge å falle for å kontrollere oppvarming i ønsket grad. Oppvarmingseffekten som skyldes industriell CO 2, avhenger av den kumulative mengden av gassen som slippes ut i atmosfæren. Forfatterne bemerker at industriell sivilisasjon allerede har sluppet om 384 gigatoner karbon fra fossile brensel i luften, og beregner at det holder totalt til rundt 500 gigaton, med ytterligere 100 gigatoner lagret i planter og jord, kan holde oppvarming til ca 1 grad C. Fortsatt bruk av fossile brensler ved nåværende og prognostiserte priser vil presse totalt til 1000 eller mer gigatoner karbon ved slutten av århundret.

Når det er utgitt, fortsetter CO 2 . "En puls av CO 2 som injiseres i luften, faller om halvdelen i ca 25 år, ettersom CO 2 blir tatt opp av havet, biosfæren og jorda, men nesten en femtedel er fortsatt i luften etter 500 år, " forfatterne skriver.

Derfor kan selv små forsinkelser med å redusere CO 2 -utslippene ha en dyp effekt på omfanget av eventuell oppvarming, noen ganger kalt oppvarmingen "i rørledningen". Hansen og hans team beregner at hvis menneskeheten begynte å redusere CO 2 -utslippene i 2005, kunne oppvarming i teorien holdes til 1 grader C innen 2100 med årlige gjennomsnittlige reduksjoner på bare 2 prosent. Hvis disse reduksjonene startet i dag, må reduksjonen være 6 prosent i året. Å sette dem av til 2020 skyver den opp til 15 prosent. Hvis reduksjonene ikke starter innen omtrent et tiår, øker temperaturen til 2 grader C og høyere er alt annet enn uunngåelig og vil fortsette i hundrevis av år.

Til Hansen og hans medforfattere, å kutte på bruken av fossile brensel, er det imidlertid vanskelig å være den eneste måten å avlede farlig oppvarming. Reduksjon av utslipp av drivhusgassmetan, begrensning av avskoging og andre tiltak som kan redusere ikke-CO2-påvirkning på klimaet, virker mer umiddelbart oppnåelig, skriver de, men så lenge CO 2 fortsetter, vil effekten overvelde noe godt de gjør.

Disse meldingene ekko funnene i et par nyere rapporter fra Myles R. Allen fra Oxfords universitet og hans kolleger, publisert for to uker siden i Nature Climate Change . Ved hjelp av en annen metode enn Hansens, så på et av disse dokumentene virkningen av å forsinke CO 2 -reduksjoner, og den andre i rollen som ikke-CO 2 -forurensende stoffer. Begge papirene behandlet 2 grader C som en rimelig grense for oppvarming. Forskerne fant at selv om det var under en rekke antagelser, kunne forsinkelse av reduksjoner med et tiår legge til omtrent en halv grad C til den endelige globale temperaturen og advarte om at "toppforpliktet oppvarming stiger vesentlig raskere" enn den nåværende observerte oppvarmingen vil indikere.

De konkluderte også med at tidlig tiltak på ikke-CO 2 -faktorer ville få liten innvirkning på toppvarme "i fravær av samtidig CO 2 -reduksjon."

PLOS One- papiret argumenterer for å sette en pris på karbon - en avgift per tonn CO 2 utstrålt - som en umiddelbar tilgjengelig måte for å motvirke tillit til fossile brensel og for å oppmuntre til energibesparelse. Fordelingen av en slik karbonskatt i den generelle befolkningen kan gjøre det mer politisk tiltalende, forfatterne sier, og peker på studier som tyder på at de fleste borgere vil motta mer fra en slik utbetaling enn de ville betale i høyere priser. Forfatterne foreslår også at Kina og USA er i sterk posisjon for å lede veien til å etablere en karbonskatt, og at andre nasjoner naturlig ville følge deres eksempel, selv uten internasjonale forhandlinger.

En annen av forfatterens anbefalinger som vil være kontroversiell, er for en rask utvidelse av atomkraft over hele verden. Hansen har tidligere vært på rekordet for å fremme mer kjernekraft. I motsetning til bruk av nye tredje- og fjerdegenerasjonsreaktorer som ikke er utsatt for katastrofale nedbrytninger, vil det gi langt mindre kjernefysisk avfall.

Slike nye reaktorer er fortsatt kontroversielle, fordi kritikerne ser dem som gjør det lettere for terrorister og unfriendly stater å kjøpe kjernevåpen. Hansen og hans medforfattere anerkjenner disse risikoene, men opprettholder at hensiktsmessige retningslinjer kan inneholde dem.

Selv om mange miljøforskere og aktivister heller ikke godkjenner geoengineering, som forsettlig endrer atmosfæren for å redusere klimaproblemer, blir det ofte kalt en potensiell teknologisk løsning som er rimeligere eller praktisk enn å redusere CO 2 -utslippene. PLOS One- papirets forfattere er imidlertid svært skeptiske. De beskriver ordninger som vil legge til sure aerosoler til stratosfæren for å reflektere bort mer sollys som "et midlertidig bandasje for et problem som vil vare årtusener", og feil det for de potensielle utilsiktede konsekvensene.

Planer som tar sikte på å utvinne CO 2 fra atmosfæren, gjør det ikke bedre: forfatterne påpeker at det finnes "ingen påviste teknologier som er i stand til storskala fangst av CO 2 ", og at selv de mest gunstige estimatene peker kostnadene på $ 500 per tonn karbon. På grunn av dynamikken i atmosfæriske CO 2 -nivåer, ville nettreduksjonen av CO 2 fra atmosfæren bare være omtrent halvparten av hva geoengineers fanget. Således, ifølge forfatterens modell, som reduserer atmosfæriske konsentrasjoner med 52 deler per million, bare litt mer enn mengden av CO 2 -nivåer som allerede overskrider konsentrasjonen på 360 ppm foretrukket av mange klimatologer, kan koste mellom $ 100 billioner og $ 400 billioner dollar.

Og selv om kostnadene for karbonfangst falt presist, forklarer forfatterne at bortskaffelse av det fangne ​​karbonet ville være en utfordring: Geoengineers ville trenge å gripe hundrevis av gigatoner med karbon for å være effektive, men til og med en enkelt gigaton som ble omdannet til karbonatstein ville okkupere volumet på 3000 Empire State Buildings.

Til tross for det dystre bildet, skriver Hansen og hans kollegaer forhåpentligvis muligheten for at innfasende tiltak som karbonskatter som betaler utbytte til skjønn, kan bidra til å drive klimaktivismen forbi "tipping points" som vil vinne over støtte fra industri og regjeringer. Faktisk, ifølge Hansen, er papiret ment som et dokument som kan hjelpe dommere til å forstå klimaproblemene når de overveier i rettssaker som Alec L. v. Jackson nå i US District Court i Washington, DC, om den amerikanske regjeringens forpliktelse å begrense klimagasser.

Men overbevisende noen kan finne PLOS One- papiret, kritikere er svært sannsynlig å være utrolige. Selv mange miljøvernere som er sympatiske med målet om kraftig demping av klimaendringer, er garantert å bøye seg ved et program med aggressiv kjernekraftutvidelse, selv om alternativene kan bli vanskeliggjort for å oppnå like CO 2 -reduksjoner. For de fleste av energibransjen og mange politikere og økonomer er en karbonskatt en ikke-startende.

Selv om Hansen advarer mot selvtilfredshet at havnivået øker og andre virkninger av oppvarming vil bli gradvis, har skeptikere fortiden spottet forslag om at det verste av disse konsekvensene kan ta mindre enn århundrer å realisere. (Vitnekritikk av Al Gores presentasjon om sivile stigning i en ubeleilig sannhet .) Kritikere kan også stille spørsmål om beregningene som Hansen og hans medforfattere brukte til å estimere følsomheten for fremtidig oppvarming til CO 2 -utslipp, selv om Allen-papirene og andre undersøkelser gir noen uavhengig bekreftelse og synes å utelukke mer optimistiske scenarier.

Den vanligste skeptiske reaksjonen er imidlertid meget sannsynlig at uansett papers påstander er et mål på noe mindre enn 2 grader C rett og slett urealistisk gitt de økonomiske ofrene som ville være nødvendig, vanskeligheten ved å transformere energiinfrastrukturen, fastsettelse av utviklingsverdenen for å forbedre sin masse, tregheten innbygget i det politiske systemet og risikoen for overveldende klima reform.

"Men jeg vil si, fra et politisk synspunkt, om det er en grad eller to grader, de begge antyder det samme akkurat nå, noe som er et behov for en dramatisk forandring i det globale energisystemet, sier Jeffrey Sachs, direktør av Earth Institute og en medforfatter på papiret. Han legger til at "dette er en 30-årig prosess, men det må ikke bare begynne nå, det må forutse en veldig dyp endring på slutten."

John Rennie, tidligere administrerende direktør for, er en tilleggsinstruktør ved NYU og skriver The Gleaming Retort-bloggen