Så nylig som 6,000 år siden Sahara var grønn og fruktbar. Vi har funnet bevis på store elver som krysser regionen, omgitt av blomstrende bosetninger. Da ble det plutselig endret. Trær døde og landet tørket opp. Jord blæste bort eller ble til sand og de var ikke mer. På bare noen få århundrer ble Sahara forvandlet fra en region som ligner på moderne Sør-Afrika til ørkenen vi kjenner i dag.

Dette er et eksempel på et "tipping point". Tenk bare på klimaet som en stol. Det tar et sterkt trykk på tippen over en stol som stod på fire ben, men når den bare lener seg på bare to ben, blir det nødvendige trykket mindre. Faktisk, hvis tilbøyelsen blir stor nok, vil den tippe over seg selv.

I dag øker helsen til klimaendringer - og vi vet at det plutselig kan spisse over, da planeten vår tidligere har sett flere brå brytere mellom forskjellige stater. Sammen med det som skjedde med Sahara, er det også flip-flops mellom istiden og moderate forhold som skjedde hvert 1,000 år, før ting slo seg ned 10,000 år siden.

Tanken om at global oppvarming kan destabilisere mange klimasystemer og gi opphav til brå overganger, ble utforsket i filmen The Day After Tomorrow, der smeltende ishylle forårsaket en plutselig reversering i atlantiske strømmer - og en verdensomspennende katastrofe.

Ideen om klimaendipunkter ble utforsket strengere av et team av forskere ledet av meg selv for en studie som nylig ble publisert i tidsskriftet PNAS. Vi så på alle simuleringene som ble utført av 37-klimamodeller som hadde blitt brukt til å informere det klimapanelets klimapanel (IPCC) - sammen med deres historiske og preindustrielle simuleringer. Det ga oss en gigantisk mengde data: rundt 10¹⁵ byte fordelt over flere dataservere over hele verden.

Vi oppdaget 37 tilfeller av abrupt endring, fordelt på tre forskjellige klimaendringer. Disse inkluderer at arktikken blir isfri selv om vinteren, Amazonas regnskog dør av og den totale forsvinden av snø og isdekning på Tibetan platå.

Det er en 30% sjanse for at minst en av disse tipping punktene vil krysses i løpet av de neste 200 årene. Dette øker til 50% i det mest aggressive oppvarmingsscenariet. Imidlertid er sannsynligheten for å krysse et enkelt tipping point mye lavere, bare noen få prosentpoeng. Så vil Himalaya trolig fortsatt beholde minst noen av deres isbreer. Du bør fortsatt kunne stå på Nordpolen i januar. Men sammen, det er en anstendig sjanse for at noe større vil skje.

Et av de viktigste funnene er at 18 av 37 brå endringer sannsynligvis vil skje når den globale temperaturstigningen er 2? eller mindre, ofte presentert som et øvre nivå av "trygg" global oppvarming. Resultatene våre antyder at det ikke er noe vindu for "trygg" global oppvarming og ingen terskel som skiller trygge og farlige klimaendringer. Hver 0.5? temperaturøkning er tilsvarende farlig.

Tipping poeng vi kan nå

Mange av tipping punktene vi fant gjelder for is og hav sirkulasjon. Fordi sjøvann reflekterer mindre sollys enn is og absorberer mer varme, forsvinner sjøis ytterligere lokal oppvarming, noe som igjen betyr mer smeltende sjøis. Denne prosessen kan raskt forsterke effekten av global oppvarming. De fleste klimamodeller simulerer en abrupt forsvinning av all sommer sjøis i Arktis på noen peker dette århundret.

Noen ganger forutsier modeller omvendt prosessen vil skje, med sjøis forming i regioner som tidligere var åpent vann. For eksempel kan vanntanking fra de grønne og antarktiske isarkene kombinert med økt nedbør og smeltende sjøis føre til at havoverflatene blir ferskere og lettere enn vanlig. I det fjerne nordatlanten vil dette forhindre blanding mellom kaldere overflatevann og varme fra det dype hav som vanligvis foregår i regionen. Med varmen igjen dypt i havet, ville den resulterende kjølingen bli mer utbredt - en modell spådde at ved 2060 kunne Østersjøen nesten helt fryse over hver vinter.

Atlantens nåværende sammenbrudd vil gjøre Nord-Europa veldig kjølig. Kart viser potensiell temperaturforskjell mellom 2080-2100 og 1850-1900 gjennomsnitt som simulert av FIO-ESM modellen. Sybren Drijfhout, forfatter gittI to scenarier er denne prosessen forbundet med et sammenbrudd av atlantisk sirkulasjon som bringer varmt vann fra den sørlige halvkule til det kalde hav rundt Grønland hvor det synker. Et sammenbrudd av alt synkende slår denne sirkulasjonen ned.

Dette er The Day After Tomorrow scenario. Jeg skrev nylig et eget papir som analyserte de mulige effektene av en slik kollaps i havstrømmene - Det er mer plausibelt enn du kanskje tror, ​​og det vil virkelig føre til global kjøling. Faktisk, avhengig av fortsatte utslippsnivåer, kan effektene til og med oppveie global oppvarming i flere tiår til et århundre, spesielt på den nordlige halvkule.

Slike plutselige overganger er mer sjeldne på land, men noen modeller spår at en 2.5? oppvarming kan føre til at regnskogen i Amazonas forsvinner innen 200 år. Skoger inneholder mye fuktighet, og fordampning holder det lokale klimaet kjølig. Hvis trær begynner å dø, vil regionen bli varmere og tørrere, noe som vil drepe flere trær.

De fleste klimamodellene er fortsatt ikke en faktor for hvordan vegetasjonen vil reagere på endringer i klimaet - og forbedringer i dette henseende vil trolig føre til mer spådommer av landbaserte "tipping points". På samme måte kollapser isen og karbon og metanfrigivelse fra tining permafrost kan også føre til brå overganger, men er ikke inkludert i klimamodellene.

Av disse grunnene tror mine kolleger og jeg at katalogen over brå skift vi fant faktisk er i den nedre enden av det som kan skje i virkeligheten. Farlige klimaendringer er ikke begrenset til 2? global oppvarming eller mer – for å unngå ubehagelige overraskelser bør vi begrense den så mye som mulig.

Om forfatteren

Sybren Drijfhout, professor i fysisk oceanografi og klimafysikk, University of Southampton. Hovedforskningsinteresser dreier seg om havets rolle i klimaendringene, og omvendt, virkningen av klimaendringer på havet, særlig stabiliteten i den Atlantiske Misjonell Overturning-sirkulasjonen og bratte klimaendringer.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relatert bok:

at

Takk for besøket InnerSelf.com, der det er 20,000 + livsendrende artikler som fremmer "Nye holdninger og nye muligheter." Alle artikler er oversatt til 30+ språk. Bli medlem! til InnerSelf Magazine, utgitt ukentlig, og Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine har blitt utgitt siden 1985.