Sinteza raportului IPCC: “Climate Change 2021: The Physical Science Basis” (2/2) 

VIITORURI CLIMATICE POSIBILE (2/2) 

Am sintetizat Contribuția Grupului de Lucru I (WGI) la cel de-al șaselea Raport de Evaluare al IPCC (AR6) în două articole: 

1. “Situația climatică actuală” este aici:

Sinteza raportului IPCC: “Climate Change 2021: The Physical Science Basis” (1/2) 

2. “Viitoruri climatice posibile”, în articolul de față. 

MESAJE CHEIE: 

– Sunt încă posibile “scenarii pozitive” pentru viitor, în care societățile umane reușesc să limiteze încălzirea globală la +2°C, chiar +1,5°C, pentru orizontul 2100 (față de epoca preindustrială, 1850), astfel încât schimbările climatice generate de creșterea temperaturilor să devină mai puțin amenințătoare; 

– Acestea scenarii pozitive sunt totuși foarte ambițioase deoarece ele cer societăților umane să urmeze traiectorii socio-economice cu reduceri de emisii drastice și rapide: “emisii nete nule”* la orizontul 2050, apoi “emisii nete negative” în a doua parte a secolului;

– În lipsa unei reduceri imediate și drastice a emisiilor de GES, începând din acest deceniu, obiectivul Acordului de la Paris, +1,5°C nu va mai putea fi atins (nici măcar “teoretic”); 

– Încălzirea suplimentară viitoare depinde semnificativ de emisiile suplimentare viitoare, care se adaugă emisiilor din trecut. Deci “inerția” esențială nu este cea a sistemului climatic, ci caracterizează mai curând sistemul socio-economic.

Deci, chiar dacă situația climatică a umanității este foarte alarmantă, nu este încă totul pierdut! 

Notă: “Emisiile nete” rezultă din bilanțul între emisiile pe care activitățile umane le generează și cele pe care activitățile umane le captează și le stochează durabil. Acest calcul nu ia în considerare răspunsul rezervoarelor de carbon naturale (“carbon sinks”).

SCENARIILE “SSP” 

Utilizarea unei palete de scenarii are rolul de a ne oferi tuturor (decidenți, societate civilă, cetățeni) o “viziune” comună privind impacturile deciziilor și activitățile noastre, umane, pe termen scurt asupra evoluțiilor climatice, planetare, pe termen lung.

Un scenariu nu este o previziune probabilistă privind viitorul, ci o abordare prospectivă pentru explorarea unui “viitor posibil”. Prospectiva este o componentă centrală în cercetarea privind schimbările climatice. 

WG1/AR6 propune o paletă inedită de 5 scenarii (diferită de cea din WG1/AR5). Fiecare scenariu descrie un nivel anume atins de temperatura medie globală la orizontul 2100 în funcție de o cantitate anume de emisii de GES (ca urmare a cumulării în atmosferă a emisiilor trecute și viitoare). 

Cele 5 scenarii de bază urmează 5 “traiectorii socio-economice comune”. Aceste “Shared Socio-economic Pathways” sunt denumite prescurtat “Scenariile SSP”.

Paleta celor 5 scenarii SSP se întinde de la emisii de GES “foarte scăzute” (SSP1-1.9), “scăzute” (SSP1-2.6) și “intermediare” (SSP2-4.5), până la “ridicate” (SSP3-7.0) și “foarte ridicate” (SSP5-8.5). 

Figura SPM 4.b ne arată detaliat, pentru fiecare dintre cele 5 scenarii, nivelul încălzirii globale atinse și contribuțiile pe grupe de factori antropici (încălzire și răcire). 

În condițiile în care aproximativ jumătate din CO2 emis are o “durată de viață” în atmosferă de peste un secol, temperatura globală va continua oricum să crească până cel puțin în 2050, chiar și în cazul scenariilor cu reduceri imediate și spectaculoase ale emisiilor.

Așa cum detaliază Tabelul SPM1, pragul de încălzire globală de +1,5 °C va fi depășit în viitorul apropiat (între 2021 și 2040) în toate scenariile de emisii, deci indiferent de eforturile de reducere realizate. 

În scenariul cu emisii foarte scăzute (SSP1-1.9), încălzirea globală va coborî însă la +1,5 °C în ultima parte a secolului. 

Este mai puțin probabil dar nu imposibil ca pragul de +2 °C să fie depășit inclusiv în scenariul cu emisii scăzute (SSP1-2.6).

Nu este de neglijat gravitatea scenariului cu emisii intermediare (SSP2-4.5). Pentru a regăsi o temperatură la suprafața pământului superioară cu +2,5 °C celei din 1850-1900 trebuie să ne întoarcem în trecut cu peste 3 milioane de ani!

EFECTE CLIMATICE GLOBALE

Sub efectul emisiilor de GES trecute și viitoare, schimbările climatice deja observate (§ “Situația climatică actuală”) vor cunoaște o intensificare pe tot parcursul sec. XXI și cu mult după acesta. Unele componente majore ale sistemului climatic vor reacționa vreme de milenii.

Chiar dacă reușim să limităm creșterea temperaturii la 1,5 °C, la orizontul 2100, trei schimbări majore sunt ireversibile la scara unei vieți umane: 

a) topirea ghețarilor, a calotelor și banchizei polare, a permafrostului;

b) încălzirea, acidificarea și dezoxigenarea oceanelor;

c) creșterea nivelului mărilor.

Figura SMP 8 ne arată impactul emisiilor trecute și viitoare asupra evoluțiilor temperaturii de suprafață, întinderii minime a banchizei arctice (care are loc în septembrie), creșterii nivelului mărilor și oceanelor planetare. 

O viitoare reducere a emisiilor de GES nu poate decât să încetinească aceste fenomene, fără a le opri. Motivul este că inerția oceanelor și a maselor de gheață este mult mai mare decât cea a atmosferei.

Oceanul Arctic va fi total descoperit de banchiză pe timp de vară, începând de la mijlocul secolului, în scenariile cu emisii intermediare și ridicate. Doar în scenariile cu emisii scăzute o parte din suprafața banchizei va continua să existe. 

Reacția calotelor glaciare la încălzire este încă insuficient cunoscută, dar o topire accelerată nu poate fi exclusă în scenariile cu emisii ridicate. 

Acidificarea – scăderea pH-ului mediu al oceanului – cauzata de dizolvarea CO2-ului în apă, este în curs și procesul se va intensifica. În particular, planctonul marin (care se află la baza lanțului trofic oceanic) își formează mai greu structurile calcare (schelet).

Creșterea nivelului mediu al mării este: până în 2100, comparativ cu perioada 1995-2014, de 28-55 cm în scenariul cu emisii foarte scăzute și 63-101 cm în scenariul cu emisii foarte ridicate; până în 2150, 37-86 cm și, respectiv, 98-188 cm. 

O creștere a nivelului mării dincolo de 2 metri în 2100 și de 5 metri în 2150 nu poate fi exclusă în scenariul cu emisii foarte ridicate, având în vedere incertitudinea mare privind comportamentul calotelor glaciare la o încălzire ridicată. 

WG1/AR6 nu exclude creșterea cu 15 metri la orizontul 2300 – aceasta este considerată puțin probabilă, dar posibilă!!!

Proiecțiile privind creșterea multimilenară a nivelului mării sunt în concordanță cu nivelurile perioadelor climatice calde anterioare: cu 5 până la 10 metri mai ridicat decât în ​​prezent acum 125.000 de ani, când temperaturile globale erau cu 0,5 până la 1,5 °C mai mari decât în 1850-1900; cu 5 până la 25 m mai mari cu aproximativ 3 milioane de ani în urmă, când temperaturile globale erau cu 2,5 °C până la 4 °C peste cele preindustriale. 

EFECTE CLIMATICE REGIONALE

Ce se va întâmpla la nivel regional, în următoarele decenii? Raportul WG1/AR6 își concentrează rezumatul pe 3 scenarii tipice privind efectele regionale, generate de 3 niveluri de încălzire globală: +1,5 °C, +2 °C și +4 °C. 

WG1/AR6 a ales aceste 3 scenarii în scopul unei prezentări pedagogice, care nu trebuie să ne inducă în eroare cu privire la probabilitățile de realizare a acestor scenarii.

Scenariul +1,5 °C ar implica o scădere drastică și generalizată a emisiilor “începând de astăzi”. Probabilitatea sa politică, economică și socială este foarte mică. Scenariul +2 °C presupune politici foarte severe de restricționare a utilizării combustibililor fosili întreprinse la nivel global în acest deceniu. Dar acest scenariu este însă suficient de realist. Scenariul +4 °C corespunde… chiar traiectoriei istorice de creștere a emisiilor de GES, după 1992 (anul adoptării, la Rio de Janeiro, a Conventiei-cadru a ONU privind Schimbările climatice/ UNFCCC). Cu alte cuvinte, pentru a urma acest scenariu catastrofal nu trebuie să schimbăm nimic, decât să continuăm pe traiectoria ultimelor decenii.

Pentru fiecare interval de creștere a încălzirii globale (+1,5 °C, +2 °C și +4 °C) se amplifică schimbările la nivelul temperaturilor medii, precipitațiilor și umidității solului în diferitele regiuni ale globului.

Temperaturile vor continua să crească diferențiat, în medie: 

– de 1,4 până la 1,7 ori mai mult pe continente decât pe oceane; 

– de cel puțin 2 ori mai mult la poli decât mediile globale (mai ales la Polul Nord).

Încălzirea globală implică intensificarea ciclului hidrologic. Fiindcă o atmosferă mai caldă conține mai mulți vapori de apă: +7% pentru fiecare +1°C. 

Prin urmare, precipitațiile vor fi per total mai abundente (mai ales la latitudini înalte, la tropice și în majoritatea regiunilor musonice), dar și mai variabile (atât sezonier, cât și de la an la an). Cu toate acestea, anumite regiuni vor primi mai puține ploi, precum regiunea Marii Mediterane și regiunea occidentală a Mării Negre. 

Variațiile umidității solurilor sunt coerente cu cele ale precipitațiilor. Există totuși diferențe datorate în principal variațiilor evapotranspirației. Odată cu creșterea temperaturii, evapotranspirația se intensifică și se accelerează, ceea ce poate aduce secetă chiar și în regiunile unde mai există ploi. 

Secetele încep de obicei cu un deficit de precipitații, dar apoi se extind la alte elemente ale ciclului apei (soluri, râuri, zăpadă, pânze freatice). Ele sunt, de asemenea, influențate de factori precum tipul de vegetație locală. 

Regiunile Mării Mediterane și Mării Negre fac parte din regiunile cele mai susceptibile să cunoască secete frecvente și intense. În Amazon, acest lucru ar putea declanșa o transformare profundă a ecosistemului forestier. 

Figura FAQ 8.3 ne oferă o privire clară asupra acestei probleme, care foarte probabil se va intensifica semnificativ în România.  

Cu fiecare fracțiune suplimentară a încălzirii globale, extremele climatice (valuri de căldură, ploi diluviene, secete agricole) se vor amplifica. Creșterile liniare ale temperaturilor medii sunt însoțite de creșteri exponențiale ale evenimentelor extreme! 

Iată, de exemplu, legătura între diferitele niveluri ale încălzirii globale și valurile de căldură pe suprafețele continentale, caracterizate prin frecvența și intensitatea lor. Mediile de temperatură cresc liniar iar frecvența și intensitatea evenimentelor extreme cresc exponențial.  

Acolo unde valurile de căldură aveau, în 1850 – 1900, o frecvență de 1 apariție în 50 de ani, în prezent (cu o creștere de circa +1 °C) au o frecvență de 5 apariții în 50 de ani și recorduri de temperatură cu +1,2 °C mai mari decât cele de atunci. Ele vor avea aproximativ 14 apariții în 50 de ani în scenariu +2 ° C și aproximativ 40 de apariții în scenariul +4 °C), fiind mai caniculare cu +2,7 °C și, respectiv, +5,3 °C. 

Astfel, în România, unde valurile de căldură sunt deja relativ frecvente, vom avea valuri de căldură semnificativ mai frecvente (de mai multe ori pe an) și cu recorduri în jurul a 50 °C.

Relația dintre mediile climatice și extremele climatice este diferită în ceea ce privește temperaturile, pe de-o parte, și precipitațiile, pe de altă parte. Există asemănare pentru temperaturi, dar pot fi diferențele semnificative pentru precipitații. 

Prin urmare, vom putea avea evenimente cu precipitații extreme mai frecvente și mai intense în regiuni în care precipitațiile medii sunt în scădere. Este cazul în regiunea României (Figura FAQ11.1).  

TIPPING POINTS

Amploarea feedback-urilor ecosistemelor la modificările ciclului carbonului devine din ce în ce mai greu de anticipat în scenariile cu emisii ridicate de CO2. 

Sunt greu de anticipat schimbările climatice bruște, care ar putea fi determinate de depășirea unor “puncte de inflexiune” (“tipping points”), precum dispariția pădurii amazoniene, dislocarea calotei din Antarctica de Vest (Ghețarul Thwaites) sau colapsul circulației termohaline (AMOC: Atlantic Meridional Overturning Circulation).

Să luăm ca exemplu circulația termohalină. În toate scenariile de emisii, este foarte probabil ca aceasta să slăbească. Există incertitudine inclusiv cu privite la oprirea sa completă și bruscă. Dacă ar avea loc, cel mai probabil ar apărea schimbări de amploare în sistemele climatice regionale (centura de ploi tropicale, musonii, climatul Europei). 

REZERVOARELE NATURALE DE CARBON

Ce putem spune despre comportamentul viitor rezervoarelor naturale de carbon, oceanice și terestre (“carbon sinks”)? Orice creștere a emisiilor de CO₂ cumulate implică o scădere suplimentară a eficienței relative a acestora  (Figura SPM 7). 

Proporția emisiilor de CO₂ absorbite de rezervoarele de carbon terestre și oceanice (culori) este mai mică în scenariile în care emisiile de CO₂ (cumulate în 1850 – 2100) sunt mai mari. În scenariile cu emisii cumulate ridicate, deși rezervoarele naturale absorb în termeni absoluți o cantitate mai mare de CO2, în termeni relativi absorb o proporție mai mică din total.

BUGETUL DE CARBON

Omenirea, care a emis 2.560 de miliarde de tone de CO2 din 1750 până în 2019, ar trebui să nu emită mai mult de 500 de miliarde de tone pentru a limita încălzirea globală la +1,5°C. Pentru a o limita la +2°C, bugetul disponibil este de 1.150 miliarde de tone. Depășirea acestui buget de carbon nu ar mai permite respectarea Acordului de la Paris.  

Aceste obiective presupun că omenirea nu va utiliza cea mai mare parte a combustibililor fosili disponibili în subsol. Această “reținere” a societății noastre necesită o adevărată “metamorfoză” e ei nu doar la nivel tehnologic, ci și la nivel economic, social și cultural.

WG1/AR6 afirmă că de la începuturile industrializării (1850 – 1900) există o relație aproape liniară între emisiile de CO2 cumulate și nivelul încălzirii globale înregistrat, Acest model presupune că această relație va exista ca atare cel puțin până la orizontul 2050. În alte cuvinte, cel puțin în următoarele 3 decenii, încălzirea suplimentară va fi proporțională cu emisiile suplimentare de CO2. 

Se estimează că fiecare 1.000 gigatone de CO2 suplimentare determină o creștere suplimentară a temperaturii medii globale de 0,45 °C. WG1/AR6 estimează că în perioada 1850-2019 au fost emise în total aproximativ 2.400 GtCO2 antropic (2390 ± 240 marjă probabilă) iar temperatura medie globală a crescut cu aproximativ 1,1 °C.

Mesajul acestui grafic este că reducerea fiecărei tone de carbon contează, inclusiv pentru noi generațiile prezente, nu doar pentru generațiile viitoare! 

 Prima parte a sintezei este disponibilă aici: 

Sinteza raportului IPCC: “Climate Change 2021: The Physical Science Basis” (1/2)