Катастрофические климатические «петли гибели» могут начаться всего через 15 лет

Фото из открытых источников
Экосистемы Земли могут рухнуть гораздо раньше, чем думали ученые. Согласно новому исследованию, более пятой части потенциально катастрофических переломных моментов в мире, таких как таяние вечной мерзлоты в Арктике, крах Гренландского ледяного щита и внезапное превращение тропических лесов Амазонки в саванну, могут произойти уже в 2038 году. 
 
В климатологии «переломный момент» — это порог, за которым локальная климатическая система или «переломный элемент» необратимо меняется. Например, если ледяной щит Гренландии рухнет, это также уменьшит количество снегопадов в северной части острова, что сделает большую часть щита невосполнимой. 
 
Тем не менее, наука, стоящая за этими драматическими преобразованиями, плохо изучена и часто основана на чрезмерно упрощенных моделях. Теперь новая попытка понять их внутреннюю работу, опубликованная в журнале Nature, показала, что они могут произойти намного раньше, чем мы думали. 
 
«Более пятой части экосистем во всем мире находятся под угрозой исчезновения», — говорится в заявлении соавтора Саймона Уиллкока, профессора устойчивого развития Бангорского университета в Великобритании. «Однако постоянные стрессы и экстремальные события взаимодействуют, чтобы ускорить быстрые изменения, которые вполне могут выйти из-под нашего контроля. Как только они достигнут критической точки, будет слишком поздно».
 
В отличие от хорошо известной связи между сжиганием ископаемого топлива и изменением климата, изучение переломных моментов — молодая и спорная наука. 
 
Чтобы понять, как повышение температуры и другие стрессовые факторы окружающей среды могут привести к разрушению сложных экосистем, ученые используют компьютерные модели, чтобы упростить динамику экосистем, что позволяет им предсказывать судьбу этих экосистем — и когда могут быть достигнуты их критические точки.
 
Но если в этих симуляциях упускается важный элемент или взаимодействие, их прогнозы могут оказаться неверными на десятилетия. Например, Межправительственная группа экспертов по изменению климата (самый важный орган Организации Объединенных Наций по оценке науки о климате) заявила в своем последнем отчете, что тропические леса Амазонки могут достичь переломного момента, когда к 2100 году они превратятся в саванну. 
 
Однако исследователи, стоящие за новым исследованием, говорят, что этот прогноз слишком оптимистичен.
 
По словам исследователей, большинство исследований переломного момента строят математические расчеты в своих моделях, чтобы сосредоточиться на одном преобладающем факторе коллапса, например, на вырубке лесов в тропических лесах Амазонки. Однако экосистемы борются не с одной проблемой, а с целым рядом дестабилизирующих факторов, которые усугубляют друг друга. Например, Амазонка также сталкивается с повышением температуры, деградацией почвы, загрязнением воды и нехваткой воды.
 
Чтобы выяснить, как взаимодействуют эти элементы и могут ли эти взаимодействия ускорить гибель системы, ученые, стоящие за новым исследованием, построили компьютерные модели двух озерных и двух лесных экосистем (включая ту, которая смоделировала крах цивилизации на острове Пасхи) и запускал их более 70 000 раз, постоянно настраивая переменные.
 
После тестирования своих систем в нескольких режимах — с одной действующей причиной коллапса, с несколькими действующими причинами и со всеми причинами плюс введение случайного шума для имитации колебаний климатических переменных — ученые сделали некоторые тревожные выводы: несколько причин коллапса. совместные действия приблизили резкое преобразование некоторых систем к современности до 80%.
 
И даже когда основная причина обрушения не увеличивалась со временем, 15% обрушений произошло исключительно из-за новых элементов.
 
«Наш главный вывод из четырех экологических моделей заключался в том, что экосистемы могут разрушиться на 30–80% раньше в зависимости от характера дополнительного стресса. Поэтому, если предыдущие переломные моменты прогнозировались на 2100 год (то есть через 77 лет), мы предполагаем, что они могут произойти на 23–62 года раньше, в зависимости от характера стрессов», — пояснил соавтор исследования профессор Джон Диринг из Саутгемптонского университета в Великобритании. 
 
Это означает, что значительные социальные и экономические издержки, связанные с изменением климата, могут наступить гораздо раньше, чем ожидалось, и у правительств будет еще меньше времени для реагирования, чем предполагалось на первый взгляд.
 
«Это может иметь серьезные последствия для нашего восприятия будущих экологических рисков», — говорится в заявлении соавтора Грегори Купера, исследователя климатических систем из Шеффилдского университета в Великобритании. «Хотя в настоящее время невозможно предсказать, как свяжутся переломные моменты, вызванные изменением климата, и воздействие местных действий человека на экосистемы, наши результаты показывают, что одно может усиливать другое. Любое возрастающее давление на экосистемы будет чрезвычайно пагубным и может иметь опасные последствия».