Původně publikováno na Climate Code Red Davidem Sprattem, upravili jsme, přeložili a přidali komentáře

Co jsme se za poslední rok dozvěděli o klimatickém systému? Tedy odhlédneme-li od všeho toho humbuku a obav kolem tvorby klimatické politiky, optimistických zpráv o transformaci energetiky, rostoucího strachu z civilizačního kolapsu nebo konspiračních teorií a popírání? Zde jsou některé klíčové postřehy z výzkumu a údajů zveřejněných v roce 2022.

První část této série se zabývala těmito tématy:

1. Trendy emisí za poslední roky,
2. reálností klimatického cíle 1,5 °C a
3. variantou přestřelení a ochlazení zpět na 1,5 °C

Tento příspěvek se zabývá stabilitou klimatického systému při oteplení o 2 ° C a dalším oteplením o 3 ° C. Následovat bude článek o zpětných vazbách a dominových efektech.

Pravděpodobnost dosažení cíle 2 °C

Jak bylo uvedeno výše, IEA oznámila, že emise z energetiky mohou dosáhnout vrcholu v roce 2025, ale poté pravděpodobně stagnují na vysoké úrovni po dobu deseti let nebo déle. A týdeník The Economist napsal, že dnes snížené emise nezpomalí oteplování až do poloviny století.

Udržet oteplování do 2 °C znamená dosáhnout 50% snížení globálních emisí do roku 2030. To vzhledem k „„uhlíkovému zákonu“ (který akcentuje uhlíkovou spravedlnost) znamená nulové emise do roku 2030 pro země s vysokými emisemi na obyvatele. Je zřejmé, že vzhledem k údajům o emisích a prognózám se k tomu svět ani zdaleka nepřiblíží. Současné modely, uvedené ve zprávě IPCC z roku 2021, předpokládají oteplení o 0,3 °C mezi lety 2020 a 2030 a více než 2 °C do poloviny století pro scénáře se středními a vysokými emisemi, po nichž se svět v současné době ubírá. Současné klimatické modely ukazují, že Země pravděpodobně dosáhne globálního oteplení o 2 °C do roku 2040 bez významných politických změn a v situaci, kdy významní hráči, včetně velkých ropných společností, ustupují od předchozích závazků a centrální bankéři vyjadřují skepsi ohledně toho, že by měli hrát roli ohledně klimatu.

„Globální oteplení nejméně o 2 °C je nyní zapečeno do budoucnosti Země,“ napsal bývalý šéf NASA pro klima James Hansen v memorandu, jehož spoluautory jsou Makiko Sato a Pushker A Karecha: „Tato úroveň oteplování nastane do poloviny století.“ A existují varování, že rychlost globálního oteplování v příštích 25 letech by mohla být dvojnásobná oproti předchozím 50 letům, částečně kvůli aerosolové „faustovské dohodě“. (Atmosférické sulfátové aerosoly s krátkou životností jsou vedlejším produktem spalování fosilních paliv a mají chladící účinek, který maskuje až 1 °C globálního oteplování. Snížení emisí skleníkových plynů a politika čistého ovzduší také sníží toto chlazení aerosolem, takže existuje jen malá naděje, že politika dekarbonizace v příštích dvou desetiletích výrazně ohne teplotní křivku.)

Kromě toho paleoklimatický důkaz ukazuje, že naposledy, když byly hladiny CO2 podobné jako dnes, existovaly výkyvy hladiny moří o 20-40 metrů spojené s globálními teplotními rozdíly mezi dnešní teplotou a teplotou o 3 °C vyšší.

Zde je třeba poznamenat, že 2 °C není rozumný cíl. V knize vydané v roce 2022 Steffen poukázal na to, že i současná úroveň oteplování je nebezpečná:

Je to jasné z pozorování dopadů souvisejících se změnou klimatu pouze v Austrálii – masivní požáry buše v Černém létě 2019–2020; třetí masové bělení Velkého bariérového útesu za pouhých pět let; a dlouhodobé vysušování jihovýchodní zemědělské zóny země v chladném období – že i nárůst teploty o 1,1 °C nás dostal do nebezpečné úrovně změny klimatu.

Při 2 °C není klimatický systém stabilní

Je velkou chybou myslet si, že můžeme stabilizovat nebo „zaparkovat“ zemský klimatický systém při teplotě kolem 2 °C a očekávat, že tam zůstane, říká Will Steffen. Klimatická historie Země ukazuje, že 2 °C nejsou bodem stability systému, ale milníkem na „skluzavce“ k teplejší planetě.

Když projekce na konci roku 2021 ukazovaly budoucí oteplení kolem 2,7 °C, ředitel Postupimského institutu Johan Rockström řekl:

„Nechce se mi mluvit o 2,7 °C… Pokud překročíme 2 °C, je velmi pravděpodobné, že jsme způsobili tolik bodů zvratu, že jsme pravděpodobně přidali další °C spuštěním sebeposilujících jevů. A to ani nemluvím o extrémních událostech.“

Podobně Hans Joachim Schellnhuber řekl publiku:

„Pokud se (v klimatickém systému) „padající“ prvky vzájemně ovlivňují a rozvinou se v domino-efekt, pak by se oteplení mohlo stát nezávislým [tj. soběstačným] při 2 °C. Zda tomu tak je, je možná nejdůležitější otázkou vědy právě teď, protože by to znamenalo konec naší civilizace.“

Dříve vědci v přelomovém článku poukázali na body zvratu biosféry, které mohou vyvolat náhlé uvolnění uhlíku zpět do atmosféry. Permafrost napříč Arktidou začíná tát a uvolňovat oxid uhličitý a metan… Boreální les v subarktické oblasti je stále zranitelnější. A dospěli k závěru, že mohly být spuštěny další body zvratu již při nízkých úrovních globálního oteplování. K shluku náhlých posunů spuštěných mezi 1,5 °C a 2 °C.

Směřujeme k oteplení o 3 °C nebo více

Vzhledem k tomu, že vrchol emisí do roku 2030 je jen jednou z možností a budoucí snížení emisí je pravděpodobně daleko od snížení potřebného k udržení oteplování pod 2 °C, a vzhledem k tomu, že ve hře jsou již samoposilující procesy oteplování, je jasné, že svět nyní směřuje k oteplení o 3 °C nebo možná ještě více. (Některé modely naznačují o něco méně než 3 °C, ale nejsou schopny kvantifikovat všechny relevantní mechanismy, zpětné vazby, kaskády a nelinearity.)

V prosinci 2022 skupina v článku  v dokumentu „Varování světových vědců před klimatickou krizí 2022“ skupina 12 vědců dospěla k závěru, že „současná politika vede k oteplení planety kolem 3 °C do roku 2100, což je teplotní úroveň, kterou Země nezažila za poslední tři miliony let. Důsledky globálního oteplování jsou stále extrémnější a důsledky, jako je globální společenský kolaps, jsou pravděpodoné a nebezpečně málo prozkoumané.“ V listopadu 2021 informoval časopis Nature o průzkumu, který zjistil, že šest z deseti klimatologů očekává, že se svět do konce století oteplí nejméně o 3 °C.

Američtí bezpečnostní analytici tvrdí, že 3 °C by mohly vést ke světu „naprostého chaosu“. Chatham House scénář ve svém hodnocení rizik změny klimatu 2021 předpokládal průměrné oteplení o 2,7 °C a pravděpodobný nejhorší scénář oteplení o více než 3,5 °C. Hodnocení varovalo, že svět je „nebezpečně na cestě“ ve vztahu ke splnění cílů Pařížské dohody, že rizika se násobí a že „bez okamžitých opatření budou dopady v nadcházejících desetiletích zničující„, zejména pro potravinovou bezpečnost.

Zpráva dospěla k závěru, že dopady se pravděpodobně projeví v období 2040–2050. Pokud emise rychle neklesnou, dopady zahrnují globální průměrný pokles výnosů plodin o 30% do roku 2050 a že závažnější a rozsáhlejší sucha přispějí ke kaskádovým dopadům, které „povedou k politické nestabilitě a větší národní nejistotě a podnítí regionální a mezinárodní konflikty„.

Změny na úrovni systému a body zvratu probíhají rychleji, než se předpokládalo

V důsledku změny klimatu způsobené lidskými emisemi skleníkových plynů jsou nyní hlavní prvky klimatického systému Země stále více ovlivňovány samo-posilujícími se oteplovacími procesy, nebo-li pozitivními zpětnými vazbami. „Bod zvratu“ nebo práh existuje tam, kde malá změna způsobí, že bude zahájena větší, kritičtější změna, která posune komponenty zemského klimatického systému z jednoho stavu do skokově odlišného stavu. Prahové hodnoty bodu zvratu pro Arktidu, Grónsko, západní Antarktidu a korálové systémy a pro propady půdy, jako je východní Amazonie, byly dosaženy před nebo při současné úrovni oteplení o 1,2 °C, tvrdí výzkum v oblasti klíčových systémů Climate Domino 2022.

V září 2022 dospěli McKay a kol. k závěru, že dokonce i globální oteplení o 1 °C, což je hranice, kterou jsme již překročili, nás vystavuje riziku tím, že spouští některé body zvratu. Nové důkazy o bodech zvratu předložené v roce 2022 zahrnují:

Východní Antarktida: Denmanův ledovec v australském antarktickém teritoriu byl v roce 2022 identifikován jako náchylný ke zhroucení své šelfové části a následnému zaplavení retrográdní části (pod hladinou moře) samotného ledovce: „Denmanův ledovec je potenciálně ohrožen nestabilním ústupem vyvolaným transportem teplé vody do dutiny šelfového ledovce.“ V roce 2020 Washington Post uvedl, že vědkyně NASA Virginia Brancato řekla: „Pokud se mám podívat na východní Antarktidu jako celek, je to (Denmanův ledovec) nejzranitelnější místo v této oblasti.“

Západní Antarktida: Dne 13. prosince 2021 vědci oznámili, že šelfový ledovec Thwaites v oblasti Amundsenova moře se láme a pravděpodobně se v příštích pěti letech rozpadne, což povede k urychlení rozpouštění ledu, což může ohlašovat kolaps samotného ledovce a vyvolat podobné děje na ledovcích Amundsenova moře. „Konečné zhroucení posledního zbývajícího šelfového ledovce Thwaites může být zahájeno za pouhých pět let“. Studie z roku 2022 ukázala, že ledovce Pope, Smith a Kohler v zálivu Amundsenova moře v západní Antarktidě zažily za posledních 30 let zvýšené tání ledovcového šelfu vyvolané oceány, ztenčení ledu a ústup ledovce, které se shodují s vysokou rychlostí tání ledu. Míra ústupu je rychlejší, než numerické modely předpokládají.

Zpráva o stavu kryosféry, zveřejněná v listopadu 2022, dospěla k závěru, že více než čtyři metry dodatečného vzestupu hladiny moře je vázáno na „části ledového příkrovu západní Antarktidy, které se mohou v nadcházejících staletích zhroutit i bez dalších emisí“. Právě publikovaná práce o genetické historii Turquetovy chobotnice zjistila, kdy se různé populace pohybovaly a mísily napříč Antarktidou v minulých teplých obdobích. Práce vede vědce k závěru, že „dokonce i při globálním oteplení o 1,5 °C – nejambicióznějším cíli v rámci globální Pařížské dohody o klimatu – by západoantarktický ledový příkrov mohl být odsouzen ke kolapsu“.

Grónsko: Koncem roku 2022 vědci oznámili, že ledovce Grónského ledového příkrovu (GIS) tají 100krát rychleji, než se dříve počítalo. Podle nového modelu, který bere v úvahu jedinečnou interakci mezi ledem a vodou na ostrovních fjordech vědci ukázali, že Arktida se od roku 1979 oteplila téměř čtyřikrát rychleji než zeměkoule a dospěli k závěru, že je pravděpodobné, že klimatické modely mají tendenci systematicky podceňovat toto zesílení.

Řada mechanismů zpětné vazby vede ke ztrátě ledové hmoty, včetně květů řas, ztmavnutí ledu, změny odrazivosti, což vede k větší absorpci tepla a zvýšenému tání povrchového ledu až o 20%:

„Ledové řasy začaly kolonizovat větší části Grónska. Staly se x-faktorem v procesu tání,“ říká profesor Jason Box. Na konci roku 2021 Box uvedl, že GIS překročil bod zvratu / bod životaschopnosti systému: „Technicky vzato, nyní (při 1,2 ° C) je Grónsko za prahem životaschopnosti. 1,5 °C (oteplení) by znamenalo, že stav „za prahem“ se zesílí a ztráta (ledové hmoty) se stane komplexní, nelineární a zesílenou reakcí zaručující, že ledový příkrov zmizí. (Dokumentujeme) několik fyzikálních procesů a zesilovačů, které zaručují rychlejší odezvu ledu, než je v současné době zakódováno v klimatických modelech, které předpokládají vzestup hladiny moří. Zatím se nemůžeme spoléhat na modely ledových příkrovů, pokud jde o důvěryhodné projekce hladiny moře.

Permafrost: Uhlíkové emise permafrostu a nebezpečné klimatické zpětné vazby, které zažehnou, nejsou zohledněny ve většině modelů zemských systémů nebo modelů integrovaného hodnocení, včetně těch, které inspirovaly zvláštní zprávu IPCC o globálním oteplení o 1,5 °C. Nejsou ani plně zohledněny v globálních emisních rozpočtech. Pokud se vezmou v úvahu zpětné vazby uhlíkového cyklu, jako jsou body zvratu v lesních ekosystémech a náhlé tání permafrostu, odhadovaný zbývající uhlíkový rozpočet by mohl zcela zmizet.

Hladiny moře: Události na obou pólech nejsou řádně začleněny do současných klimatických modelů. Důkazy naznačují, že vzestup hladiny moří v tomto století bude větší, než tvůrci politik v současnosti považují za proveditelné. Důkazy z historie klimatu naznačují, že současný nárůst průměrné globální teploty je dostatečný pro zvýšení hladiny moří o 5-10 metrů. V dlouhodobém horizontu dojde k zaplavení malých ostrovních států, zemědělsky bohaté aluviálních delt a zranitelných pobřežních měst.

Amazonie: V průkopnickém výzkumu zveřejněném v roce 2021 Katharyn Duffy a kolegové zmapovali vztah mezi rostoucími teplotami a absorpcí uhlíku v amazonských pralesích analýzou dat z více než 20 let a z 250 míst, která měří přenos CO2 mezi rostlinami, půdou a atmosférou. Zjistili, že v posledních horkých obdobích bylo překročeno tepelné maximum pro fotosyntézu. Systémy pevniny se nyní blíží k bodu zvratu a propad (scopnosti absorbovat uhlík) by se mohl by mohl být až na polovinu již za dvě desetiletí: „Ukazujeme, že během posledního desetiletí průměrná teplota nejteplejšího čtvrtletí (3měsíční období) překročila tepelné maximum pro fotosyntézu. Při vyšších teplotách se rychlost dýchání nadále zvyšuje, na rozdíl od prudce klesající rychlosti fotosyntézy.“ Při emisích bez opatření způsobuje tato divergence téměř polovinu propadu již v roce 2040.

Tento příspěvek se zabývá kaskádovými riziky, klimatickými extrémy a nezbytnými opatřeními.

Články na podobné téma