Ученые из Стэнфорда говорят, что изменение климата будет происходить в 10 раз быстрее, чем любое изменение, зарегистрированное за последние 65 миллионов лет.

Мало того, что планета претерпевает одно из крупнейших климатических изменений за последние 65 миллионов лет, стэнфордские климатологи Ноа Диффенбо и Крис Филд сообщают, что оно может произойти в 10 раз быстрее, чем любое изменение за этот период. Без вмешательства эти экстремальные темпы могут привести к скачку годовых температур на 5-6 градусов по Цельсию к концу века.

Предоставлено Стэнфордским университетом

На верхней карте показаны глобальные температуры в конце 21 века, основанные на текущих тенденциях потепления. Нижняя карта иллюстрирует скорость изменения климата или то, как далеко виды в любой конкретной области должны будут мигрировать к концу 21 века, чтобы испытать климат, аналогичный нынешнему. (Нажмите на изображение, чтобы увеличить)

Планета претерпевает одно из самых больших климатических изменений с тех пор, как вымерли динозавры. Но что может быть еще более тревожным для людей, растений и животных, так это скорость изменений. Ученые-климатологи из Стэнфорда предупреждают, что вероятная скорость изменений в следующем столетии будет как минимум в 10 раз выше, чем любое изменение климата за последние 65 миллионов лет.

Если эта тенденция сохранится в своем нынешнем быстром темпе, она создаст значительную нагрузку на наземные экосистемы по всему миру, и многим видам потребуется поведенческая, эволюционная или географическая адаптация, чтобы выжить.

Хотя некоторые из изменений, которые планета испытает в ближайшие несколько десятилетий, уже «вшиты в систему», то, насколько изменится климат в конце 21-го века, во многом будет зависеть от того, как на это отреагируют люди.

Выводы основаны на обзоре исследований климата, проведенном Ноа Диффенбо, адъюнкт-профессором наук об окружающей среде Земли, и Крисом Филдом, профессором биологии и науки об окружающей среде Земли и директором Департамента глобальной экологии в Институте Карнеги. Работа является частью специального доклада об изменении климата в текущем номере журнала. Наука.

Диффенбо и Филд, оба старшие научные сотрудники Стэнфордского института окружающей среды Вудса, провели целенаправленный, но широкий обзор научной литературы по аспектам изменения климата, которые могут повлиять на экосистемы, и исследовали, как недавние наблюдения и прогнозы на следующее столетие соотносятся с прошлыми событиями. в истории Земли.

Например, 20 000 лет назад планета испытала скачок температуры на 5 градусов по Цельсию, когда Земля вышла из последнего ледникового периода. Это изменение сравнимо с верхним пределом прогнозов потепления в 20-м и 21-м веках.

Геологические данные показывают, что 20 000 лет назад, когда ледяной щит, покрывавший большую часть Северной Америки, отступил на север, растения и животные повторно заселили территории, которые были подо льдом. По мере того как климат продолжал теплеть, эти растения и животные перемещались на север, в более прохладные края.

«Из прошлых изменений мы знаем, что экосистемы реагировали на изменение глобальной температуры на несколько градусов в течение тысячелетий», — сказал Диффенбо. «Но беспрецедентная траектория, на которой мы сейчас находимся, заставляет это изменение происходить в течение десятилетий. Это на порядки быстрее, и мы уже видим, что некоторым видам бросает вызов такая скорость изменений».

Некоторые из самых убедительных доказательств того, как глобальная климатическая система реагирует на высокие уровни углекислого газа, получены из палеоклиматических исследований. Пятьдесят пять миллионов лет назад содержание углекислого газа в атмосфере было повышено до уровня, сравнимого с сегодняшним. Летом в Северном Ледовитом океане не было льда, а близлежащая земля была достаточно теплой, чтобы поддерживать жизнь аллигаторов и пальм.

«Есть два ключевых различия для экосистем в ближайшие десятилетия по сравнению с геологическим прошлым», — сказал Диффенбо. «Во-первых, это быстрые темпы современного изменения климата. Во-вторых, сегодня существует множество факторов стресса для человека, которых не было 55 миллионов лет назад, таких как урбанизация и загрязнение воздуха и воды».

Рекордная жара

Диффенбо и Филд также рассмотрели результаты двух десятков климатических моделей, чтобы описать возможные климатические последствия с сегодняшнего дня до конца века. В целом ожидается, что экстремальные погодные явления, такие как периоды сильной жары и проливные дожди, станут более суровыми и частыми.

Например, исследователи отмечают, что при продолжающихся выбросах парниковых газов в верхней части сценариев годовая температура над Северной Америкой, Европой и Восточной Азией повысится на 2-4 градуса по Цельсию к 2046-2065 годам. При таком потеплении ожидается, что самое жаркое лето за последние 20 лет будет происходить раз в два года или даже чаще.

К концу века, если нынешние выбросы парниковых газов останутся без контроля, температура в северном полушарии будет на 5-6 градусов выше, чем сегодняшние средние значения. В этом случае новой годовой нормой становится самое жаркое лето за последние 20 лет.

«Нелегко интуитивно понять точное влияние ежегодного повышения температуры на 6 градусов по Цельсию», — сказал Диффенбо. «Но это будет представлять собой новый климат для большинства земельных участков. Учитывая влияние таких сезонов в настоящее время на наземные леса, сельское хозяйство и здоровье человека, мы, вероятно, увидим значительный стресс от очень жарких условий».

Ученые также спрогнозировали скорость изменения климата, определяемую как расстояние в год, на которое виды растений и животных должны были бы мигрировать, чтобы жить при годовых температурах, близких к нынешним условиям. Во всем мире, включая большую часть Соединенных Штатов, виды сталкиваются с необходимостью перемещаться к полюсам или выше в горы не менее чем на один километр в год.Многие части мира сталкиваются с гораздо большими изменениями.

Человеческий элемент

Некоторые климатические изменения будут неизбежны, потому что человечество уже выбросило в атмосферу парниковые газы, а атмосфера и океаны уже нагрелись.

«Некоторая инерция уже существует», — сказал Диффенбо. «Если бы каждая новая электростанция или фабрика в мире производила нулевые выбросы, мы все равно видели бы влияние существующей инфраструктуры и уже выпущенных газов».

Однако более драматические изменения, которые могут произойти к концу века, не высечены на камне. Есть много человеческих переменных, которые могут замедлить темп и масштабы изменений или ускорить их.

Рассмотрим 2,5 миллиарда человек, не имеющих доступа к современным энергоресурсам. Эта энергетическая бедность означает, что им не хватает фундаментальных преимуществ для освещения, приготовления пищи и транспортировки, и они более восприимчивы к экстремальным погодным катаклизмам. Расширение доступа к энергии повысит качество их жизни, а в некоторых случаях и шансы на выживание, но увеличит глобальное потребление энергии и, возможно, ускорит потепление.

Диффенбо сказал, что диапазон климатических прогнозов, предлагаемых в отчете, может информировать лиц, принимающих решения, о рисках, которые различные уровни изменения климата представляют для экосистем.

«Нет никаких сомнений в том, что климат, в котором каждое лето жарче, чем самое жаркое за последние 20 лет, представляет реальную опасность для экосистем по всему миру», — сказал Диффенбо. «Однако есть возможности снизить эти риски, а также обеспечить доступ к преимуществам потребления энергии».