Så sent som 6,000 år siden Sahara var grønt og frugtbart. Vi har fundet tegn på, at store floder krydser regionen, omkranset af blomstrende bosættelser. Så pludselig ændrede tingene sig. Træer døde og jorden tørrede ud. Jord blæste væk eller blev til sand, og de floder var ikke mere. På få århundreder blev Sahara forvandlet fra en region, der ligner det moderne Sydafrika, til den ørken, vi kender i dag.

Dette er et eksempel på et "tipping point". Tænk bare på klimaet som en stol. Det kræver et kraftigt skub at vælte en stol, der står på fire ben, men når den kun læner sig op ad to ben, bliver det nødvendige skub mindre. Faktisk, hvis hældningen bliver stor nok, vil den vælte af sig selv.

I dag stiger tilbøjeligheden til klimaforandringer – og vi ved, at den pludselig kan vælte, da vores planet tidligere har været vidne til adskillige bratte skift mellem forskellige stater. Sammen med det, der skete med Sahara, er der også flip-flops mellem istider og moderate forhold, som skete hvert 1,000. år, før tingene faldt på plads for 10,000 år siden.

Ideen om, at global opvarmning kan destabilisere mange klimasystemer og give anledning til bratte overgange, blev udforsket i filmen The Day After Tomorrow, hvor smeltende ishylder forårsagede en pludselig vending i atlantiske strømme - og en verdensomspændende katastrofe.

Ideen om klimaændringer blev udforsket mere grundigt af et team af videnskabsmænd ledet af mig selv til en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet PNAS. Vi så på alle simuleringer udført af 37 klimamodeller, der var blevet brugt til at informere Det Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) – sammen med deres historiske og præ-industrielle simuleringer. Det gav os en gigantisk mængde data: omkring 10¹⁵ bytes fordelt på flere computerservere rundt om i verden.

Vi opdagede 37 tilfælde af pludselige forandringer, fordelt på tre forskellige klimaændringsscenarier. Disse omfatter, at Arktis bliver isfri selv om vinteren, Amazonas regnskoven, der dør ud, og det totale forsvinden af ​​sne og isdække på det tibetanske højslette.

Der er en 30% chance for, at mindst et af disse vippepunkter vil blive krydset i løbet af de næste 200 år. Dette stiger til 50 % i det mest aggressive opvarmningsscenarie. Sandsynligheden for at krydse ethvert individuelt vippepunkt er dog meget lavere, kun få procentpoint. Så Himalaya vil sandsynligvis stadig bevare i det mindste nogle af deres gletsjere. Du burde stadig kunne stå på Nordpolen i januar. Men samlet set er der en god chance for, at der vil ske noget stort.

Et af de vigtigste fund er, at 18 ud af 37 pludselige ændringer sandsynligvis vil forekomme, når den globale temperaturstigning er 2? eller mindre, ofte præsenteret som et øvre niveau af "sikker" global opvarmning. Vores resultater antyder, at der ikke er noget vindue for "sikker" global opvarmning og ingen tærskel, der adskiller sikre og farlige klimaændringer. Hver 0.5? temperaturstigning er tilsvarende farlig.

Vi kan muligvis nå vippepunkter

Mange af de vippepunkter, vi fandt, gælder for havis og havcirkulation. Fordi havvand reflekterer mindre sollys end is – og absorberer mere varme – betyder forsvinden af ​​havis yderligere lokal opvarmning, hvilket igen betyder mere smeltende havis. Denne proces kan hurtigt forstærke effekten af ​​global opvarmning. De fleste klimamodeller simulerer en brat forsvinden af ​​al sommerhavisen i Arktis kl et tidspunkt i dette århundrede.

Nogle gange forudsiger modeller, at den omvendte proces vil finde sted, hvor der dannes havis i områder, der tidligere var åbent vand. For eksempel kan vand, der dræner fra Grønlands og Antarktis indlandsis, kombineret med øget nedbør og smeltende havis føre til, at havets overfladevand bliver friskere og lettere end normalt. I det fjerne nordlige Atlanterhav ville dette forhindre blandingen mellem koldere overfladevand og varme fra det dybe hav som normalt finder sted i regionen. Med varme forbliver dybt i havet, ville den resulterende afkøling være mere udbredt - en model forudsagde, at i 2060 kunne Østersøen næsten helt fryse til hver vinter.

Atlanterhavsstrømmens kollaps ville gøre det nordlige Europa meget køligt. Kort viser potentiel temperaturforskel mellem 2080-2100 og 1850-1900 gennemsnit som simuleret af FIO-ESM-modellen. Sybren Drijfhout, Forfatter tilvejebragtI to scenarier er denne proces forbundet med et sammenbrud af den atlantiske cirkulation, der bringer varmt vand fra den sydlige halvkugle til kolde hav omkring Grønland, hvor det synker. Et sammenbrud af al synkning lukker denne cirkulation ned.

Dette er The Day After Tomorrow-scenariet. Jeg skrev for nylig et separat papir, der analyserede de mulige virkninger af en sådan kollaps i havstrømme – det er mere plausibelt, end du måske tror, ​​og det ville virkelig føre til global afkøling. Faktisk, afhængigt af fortsatte emissionsniveauer, kan virkningerne endda opveje den globale opvarmning i årtier til et århundrede, især på den nordlige halvkugle.

Sådanne pludselige overgange er mere sjældne på landjorden, men nogle modeller forudsiger, at en 2.5? opvarmning kan få Amazonas regnskoven til at forsvinde inden for 200 år. Skove indeholder meget fugt, og fordampning holder det lokale klima køligt. Hvis træer begynder at dø, vil regionen blive varmere og tørrere, hvilket vil dræbe flere træer.

De fleste klimamodeller tager stadig ikke engang hensyn til, hvordan vegetationen vil reagere på ændringer i klimaet – og forbedringer i denne henseende vil sandsynligvis føre til flere forudsigelser om landbaserede "tipping points". Ligeledes kan iskappen kollapser, og kulstof- og metanfrigivelse fra optøende permafrost kan også føre til bratte overgange, men er endnu ikke inkluderet i klimamodellerne.

Af disse grunde mener mine kolleger og jeg, at kataloget over pludselige skift, vi fandt, faktisk er i den nederste ende af, hvad der kan ske i virkeligheden. Er farlige klimaændringer ikke begrænset til 2? global opvarmning eller mere – for at undgå ubehagelige overraskelser bør vi begrænse det så meget som muligt.

Om forfatteren

Sybren Drijfhout, professor i fysisk oceanografi og klimafysik, University of Southampton. hovedforskningsinteresser kredser om havets rolle i klimaændringer og omvendt klimaændringernes indvirkning på havet, især stabiliteten af ​​Atlantic Meridional Overturning Circulation og bratte klimaændringer.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relateret bog:

at

Tak for besøget InnerSelf.com, hvor der er 20,000 + livsændrende artikler, der promoverer "Nye holdninger og nye muligheder." Alle artikler er oversat til 30+ sprog. Tilmeld til InnerSelf Magazine, der udgives ugentligt, og Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine er udkommet siden 1985.