Грядут необратимые изменения, если нам не удастся удержать потепление ниже 2

в Помедленнее циркуляции Южного океана, что является значительным уменьшением протяженность морского льда И Беспрецедентная жара Все вызывают опасения, что Антарктика может приближаться к переломному моменту.

В настоящее время мир нагрелся на 1,2 ℃ выше доиндустриального уровня (определяемого как средняя температура между 1805 и 1900 годами) и испытал повышение глобального уровня моря на 20 см.

Значительно большее повышение уровня моря и более экстремальные погодные явления произойдут, если мы превысим Парижское соглашение Цель состоит в том, чтобы поддерживать температуру ниже 2 ℃. В настоящее время мы в среднем Температура Земли повысится на 3-4 ℃ к 2100 году.

Хотя недавние экстремальные явления в Антарктике не обязательно являются переломным моментом, продолжающееся потепление ускорит потерю льда и потепление океана, подталкивая Антарктиду к пороговым значениям, преодоление которых приведет к необратимым изменениям — с долгосрочными и многочисленными глобальными последствиями для поколений и катастрофическими последствиями для людей. и окружающая среда.

Земная система устроена так, чтобы приходить в равновесие (сбалансироваться) в ответ на потепление климата, но в последний раз, когда уровень углекислого газа в атмосфере (CO₂) был таким же высоким, как сегодня (423 ppm), Три миллиона лет назад.

Подробнее: Тревожные звоночки в Антарктиде: наблюдения показывают, что глубоководные течения замедляются раньше, чем ожидалось

Мировому климату потребовалось тысячелетие, чтобы приспособиться к этому. Когда это произошло, поверхность Земли была на 2 ватта теплее. Уровень Мирового океана поднялся на 20 метров из-за Таяние антарктической ледяной шапки. В то время даже наши первые человеческие предки еще не эволюционировали.

Эволюция человечества может начаться только после достижения уровня углекислого газа. Он упал ниже 300 ppm, около 2,7 млн ​​лет назад. С тех пор средняя температура Земли колеблется от 10°C во время ледниковых периодов до 14°C в более теплые периоды между ледниками.

В течение последних 10 000 лет текущего межледникового периода термостат парниковых газов на Земле был установлен на уровне 300 частей на миллион CO2, поддерживая умеренную среднюю температуру 14 ℃. Климат умеренный — ни слишком жаркий, ни слишком холодный — но как раз подходящий для процветания человеческой цивилизации.

Земная система взаимосвязана

Нынешнее глобальное потепление ведет земную систему через порог, ранее не испытанный людьми, к климату, при котором шельфовые ледники и морские ледяные щиты в Антарктиде больше не могут существовать, и миллиард человек, живущих в настоящее время вблизи побережья, утонет в результате повышения уровня воды. .

Это будет мир, в котором лесные пожары, аномальная жара, атмосферные реки, экстремальные дожди и засухи — подобные тем, которые мы испытали во всем мире прошлым летом, — станут обычным явлением.

Земная система (океаны, атмосфера, криосфера, экосистемы и др.) взаимосвязана. Это позволяет энергии течь, позволяя физическим и экологическим системам оставаться в равновесии или восстанавливать гомеостаз. Но связи могут также означать зависимости, вызывающие реакции, усиливающие реакции и последствия. Изменения имеют эффект градиента, например, выпадение костяшек домино.

Подробнее: Ледяной керн Антарктиды просто замер. Пришло время принять наше лекарство

Петли обратной связи — серия циклических реакций, которые повторяются снова и снова, — могут усиливать или ослаблять последствия изменения климата, иногда стабилизируя систему, но чаще усиливая реакцию с негативными последствиями.

Изменения также не всегда линейны. Это может быть внезапным и необратимым в масштабах человеческого времени, если Пересечение порога или переломного момента.

Здесь мы определяем единую последовательность изменений и результатов, включая петли обратной связи и пороговые значения, на примере глобального потепления. Таяние ледяных щитов в Антарктиде И, как следствие, повышение уровня моря.

Мы смотрим в будущее на 50 лет, поскольку это актуально для сегодняшних политиков, но также создает гораздо более длительные последствия для нескольких поколений. Хотя мы сосредоточимся на этом примере, в Антарктике есть много других переломных моментов, в том числе влияние пресной воды от таяния ледяных шапок на морские экосистемы и влияние изменений Антарктики на температуру и характер осадков Аотеароа.

Антарктида в мире потепления

Это то, чего мы ожидаем, если не изменим нашу текущую траекторию выбросов.

К 2070 году климат над Антарктидой (Те Тери или Те Моана) потеплеет более чем на 3 градуса выше доиндустриальных температур. Южный океан (Te Moana-tāpokopoko-a-Tāwhaki) станет на 2 км теплее.

В результате более 45 % летнего морского льда будет потеряно, в результате чего температура поверхности океана и атмосферы над Антарктидой будет расти быстрее, поскольку темный океан заменит белый морской лед, поглощая больше солнечной радиации и переизлучая ее, как нагревать. Это позволяет теплому влажному воздуху атмосферных рек из тропиков проникать на юг.

Это ускоренное потепление антарктического климата — явление, известное как полярное усиление. Это уже происходит в Арктике, которая нагревается в два-три раза быстрее, чем среднемировой показатель в 1,2℃, с катастрофическими последствиями для безвозвратной потери морского льда и таяния Гренландского ледяного щита.

Антарктические поворотные моменты

Теплые воды — это тающие шельфовые ледники, плавающие языки льда, которые стабилизируют антарктический ледяной щит, замедляя поток льда в океан.

Шельфовые ледники могут пройти через переломный момент, когда местные пороги температуры океана будут превышены, в результате чего они истончатся и всплывут в местах, где они когда-то удерживались на месте за счет контакта с морским дном. Поверхностное таяние также ослабляет шельфовые ледники. В некоторых случаях вода на поверхности заполняет трещины во льду и может привести к разрушению катастрофически больших площадей.

К 2070 году тепло в океане и атмосфере приведет к распаду многих шельфовых ледников на айсберги, которые растают и высвободят четверть своего объема в океан в виде пресной воды. К 2100 году исчезнет 50% шельфовых ледников. К 2150 году все растают.

Без шельфовых ледников, сдерживающих ледяной щит, ледники под действием гравитации опустошались бы в океан быстрее. Большая часть Восточно-Антарктического ледяного щита и почти весь Западно-Антарктический ледяной щит лежат на скалах в глубоких впадинах ниже уровня моря.

Они подвержены необратимому процессу, называемому дестабилизацией морского ледяного покрова (МИСИ). По мере того, как края льда отступают в более глубокие бассейны, движимые неуклонным продвижением теплых океанских вод, Потеря льда становится самоподдерживающейся ускоренными темпами, пока все не исчезнет.

Другая положительная обратная связь, называемая нестабильностью шельфа морского льда (МИСИ), означает, что склоны на краях отступающего ледяного щита становятся неустойчивыми и разрушаются, обнажая более длинные склоны, которые Постоянно рушится под собственным весом, как домино..

Если глобальное потепление не удержится ниже 2 ℃, модели ледяных щитов показывают, что глобальный уровень моря поднимется на ускоренная скорость до 3 м в столетие. Будущие поколения будут привержены неудержимому отступлению Гренландии и прибрежных частей антарктических ледяных щитов, что приведет к повышению глобального уровня моря до 24 метров.

Эти изменения подчеркивают настоятельную необходимость немедленного и значительного сокращения выбросов. Антарктида должна оставаться стабильным континентом, покрытым льдом, чтобы избежать наихудших последствий повышения уровня моря.

Программы по всему миру, в т.ч. Антарктическая научная платформа, отдает приоритет исследованиям будущих изменений антарктического ледяного щита. Даже если новости не очень хорошие, еще есть время действовать.

Мел Климо, Сэнди Моррисон и Нэнси Бертлер из Антарктической научной платформы были отмечены за их вклад и поддержку.