Specjalny raport w tej sprawie opracował Hans Joachim Schellnhuber z Poczdamskiego Instytutu Badań Wpływów Klimatu (PIK). "Najważniejszym pytaniem odnoszącym się do systemu Ziemi jest to czy globalne ocieplenie wywołuje pojedyncze przeobrażenia kluczowych składników machiny planetarnej" - mówi Schellnhuber.

Pojedyncze przeobrażenia mogą drastycznie zmienić środowisko, w którym ludzkość rozwijała się przez tysiąclecia. "Obecnie system klimatyczny planety funkcjonuje w modelu holoceńskim. Jednak w badaniach zaprezentowanych w raporcie naukowcy zaznaczają, że globalny wzrost temperatury powyżej dwóch stopni Celsjusza może popchnąć świat w kierunku pojedynczych lokalnych zmian, dlatego nie powinniśmy dopuścić do tego" - dodaje badacz.

W raporcie naukowcy Matthias Hofmann i Stefan Rahmstorf z PIK prezentują nową symulację systemu prądów atlantyckich zwanych południkową cyrkulacją wymienną (AMOC). Symulacja została uzupełniona nowymi danymi o wzroście napływu słodkiej wody do Północnego Atlantyku. W efekcie naukowcy wysnuli hipotezę, że AMOC będzie jeszcze bardziej podatna na destabilizację.

Yadvinder Malhi wraz ze swoim zespołem z uniwersytetu oxfordzkiego zatrudnił 19 różnych modeli klimatycznych w celu prześledzenia czy zmiany klimatu mogą spowodować obumarcie na dużą skalę amazońskich lasów deszczowych. Ich analiza, bazująca na stale rosnących emisjach gazów cieplarnianych w 21 wieku, sugeruje prawdopodobieństwo rozszerzania się okresu suszy w niektórych częściach Amazonii. Naukowcy dostarczają dowodów, że lasy amazońskie mogą być elementem przeważającym o zmianie środowiska.

W swoim badaniu dotyczącym potencjalnego zachowania lodu morskiego oraz kontynentalnej pokrywy lodowej Dirk Notz z Instytutu Meteorologii im. Maxa Plancka uważa, że występowanie czynników przeważających o zmianie stanu środowiska jest bardziej prawdopodobne na Grenlandii i w Zachodniej Antarktydzie niż w Arktyce, która szybko może odzyskać utracony lód w chłodniejszym klimacie. Topnienie kontynentalnej czapy lodowej może doprowadzić do szybkiego podniesienia się poziomu mórz.

Zespół kierowany przez Richarda Washingtona z Uniwersytetu w Oxfordzie badał, jako potencjalny czynnik przeważający o zmianie środowiska, jakość największego źródła kurzu na planecie - depresji Bod,l, w północnym Czadzie. W tym rejonie uwalniane są olbrzymie pióropusze, przenoszące około 700,000 ton kurzu do Atlantyku i basenu Amazonki. Specjaliści tłumaczą, że te minerały przenoszone w postaci aerozoli odgrywają znaczącą rolę we wzajemnym oddziaływaniu klimatu transkontynentalnego i czynników biofizycznych. Jeśli w wyniku ingerencji antropogenicznej, ulegną zmianie lokalnie wiejące wiatry, przenoszenie kurzu z depresji Bod,l, może zostać zasadniczo zmodyfikowane - czytamy w raporcie.

Laureat nagrody Nobla Mario Molina wraz ze współpracownikami domaga się podjęcia szybkich działań politycznych i ekonomicznych w celu uniknięcia czynników przeważających o zmianie środowiska. Specjaliści proponują wzmocnienie Protokołu Montrealskiego w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową. W szczególności kładą nacisk na przyspieszenie wycofywania z produkcji związków węglowodoru chlorofluoru oraz na potrzebę dużej redukcji emisji sadz.

Z kolei Anders Levermann z PIK wskazuje, że każda cyrkulacja monsunów z natury daje możliwość nagłego załamania. Powodem jest sprzężenie zwrotne na linii wilgotność-adwekcja (transport poziomy), które jest rdzeniem każdego systemu monsunowego. Deszcze monsunowe są niezbędne dla rolnictwa i źródłem przetrwania dla wielu setek milionów ludzi - zaznacza autor.

Mojib Latif i Noel Keenlyside także z IFM-GEOMAR badali zjawisko El Nino - Cyrkulacji Południowej (ENSO). ENSO stanowi rezultat współdziałania cyrkulacji oceanicznej i atmosferycznej w strefie równikowej Pacyfiku. Zjawisko jest nieprzewidywalne, a jego występowanie prowadzi do istotnych zmian w opadach w strefie równikowej. Ma też duży wpływ na globalny system klimatyczny. W podsumowaniu naukowcy stwierdzili, że obecne modele klimatyczne nie są w stanie wychwycić potencjalnych czynników, które wpłynęłyby na zmianę zachowania ENSO. Liczą oni, że rozwiązanie tego zagadnienia będzie możliwe w przyszłości.

David Archer z Uniwersytetu Chicago wraz ze współpracownikami dostarczył dowodów, że za "powolny czynnik przeważający" o systemie klimatycznym Ziemi powinien być uznany hydrat metanu w osadach oceanicznych. Globalne ocieplenie o około 3 stopnie Celsjusza może prowadzić do uwolnienia ponad połowy znajdujących się tam zapasów metanu. Jego przedostanie się do atmosfery może podnieść temperaturę na planecie o dalsze 0,5 stopnia Celsjusza. Zdaniem naukowców taki stan może trwać przez tysiące lat. Metan utlenia się wprawdzie w ciągu około dziesięciolecia, ale przekształca się w dwutlenek węgla, który oddziałuje na klimat przez wiele tysiącleci.

Ulf Riebesell wraz z zespołem z niemieckiego Instytutu Nauk Morskich im. Leibniza przy Uniwersytecie w Kilonii (IFM-GEOMAR) opisuje oceany jako czynnik zmian klimatu, który obecnie przechodzi poważne zmiany. Morza nie tylko stają się cieplejsze ale są coraz bardziej zakwaszone. Niepohamowane antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych mogą zmienić obieg węgla i składników pokarmowych w wodach oceanicznych. Mogą także doprowadzić do zniszczenia całych ekosystemów morskich.

Autorzy podsumowują, że obecny stan wiedzy nie pozwala na udzielenie jasnej odpowiedzi czy w morskiej ekosferze istnieją elementy, które doprowadziłyby do destabilizacji środowiska.

Wyniki tych badań można znaleźć na oficjalnej stronie Proceedings of the National Academy of Science (w jęz. ang.).

źródło: PAP - Nauka w Polsce
www.naukawpolsce.pap.pl