Ja nākamajos dažos gadsimtos cilvēki turpinās izmantot fosilo degvielu kā parasti, polāro ledus vāciņu daudzums būs samazinājies, okeāna jūras līmenis paaugstināsies par septiņiem metriem un gaisa vidējā temperatūra paaugstināsies līdz 14,5 grādiem siltāks nekā pašreizējā dienā. .
Šie ir satriecoši klimata un oglekļa cikla modeļa simulāciju rezultāti, ko veikuši zinātnieki Lorensa Livermora Nacionālajā laboratorijā. Izmantojot sasaistīto klimata un oglekļa cikla modeli, lai apskatītu globālās klimata un oglekļa cikla izmaiņas, zinātnieki atklāja, ka zeme sasils par 8 grādiem pēc Celsija (14,5 grādi pēc Fārenheita), ja cilvēki līdz 2300. gadam izmantos visas planētas pieejamo fosilo kurināmo.
Temperatūras lēcienam būs satraucošas sekas uz polārajiem ledus vāciņiem un okeānu, sacīja laboratorijas Enerģētikas un vides direktorāta svina autors Govindasamy Bala.
Tikai polārajos reģionos temperatūra paaugstinās vairāk nekā par 20 grādiem pēc Celsija, liekot reģiona zemei mainīties no ledus un tundras uz boreāliem mežiem.
"Temperatūras aprēķins faktiski ir konservatīvs, jo modelī nav ņemts vērā zemes izmantojuma mainīšana, piemēram, mežu izciršana un pilsētu izveidošana nomaļos neskartajos apgabalos," sacīja Bala.
Mūsdienās atmosfēras oglekļa dioksīda līmenis ir 380 daļas uz miljonu (ppm). Līdz 2300. gadam modelis paredz, ka šī summa gandrīz četrkāršosies līdz 1423 ppm.
Simulācijās augsne un dzīvā biomasa ir neto oglekļa izlietnes, kas izdalītu ievērojamu daudzumu oglekļa dioksīda, kas citādi paliek atmosfērā, sadedzinot fosilo kurināmo. Tomēr reālais scenārijs varētu būt nedaudz atšķirīgs.
"Zemes ekosistēma neaizņems tik daudz oglekļa dioksīda, kā modeļa pieņemts," sacīja Bala. “Faktiski modelī tas patērē daudz vairāk oglekļa nekā reālajā pasaulē, jo modelim nebija slāpekļa / barības vielu ierobežojumu uzņemšanai. Mēs arī neņēmām vērā zemes izmantošanas izmaiņas, piemēram, mežu tīrīšanu. ”
Modelis rāda, ka CO2 uzņemšana okeānā 22. un 23. gadsimtā sāk samazināties okeāna virsmas sasilšanas dēļ, kas izvada CO 2 svārstības no okeāna. CO 2 absorbēšanai okeāns prasa ilgāku laiku nekā biomasa un augsne.
Līdz 2300. gadam aptuveni 38 procentus un 17 procentus oglekļa dioksīda, kas izdalās, sadedzinot visu fosilo degvielu, attiecīgi uzņem sauszeme un okeāns. Atlikušie 45 procenti paliek atmosfērā.
Neatkarīgi no tā, vai oglekļa dioksīds izdalās atmosfērā vai okeānā, galu galā apmēram 80 procenti CO 2 nonāks okeānā tādā formā, kas padarīs okeānu skābāku. Kamēr oglekļa dioksīds atrodas atmosfērā, tas var izraisīt nelabvēlīgas klimata izmaiņas. Nokļūstot okeānā, paskābināšanās var kaitēt jūras dzīvībai.
Modeļi prognozē diezgan krasas izmaiņas ne tikai okeānu temperatūrā, bet arī skābuma saturā, kas īpaši kaitētu jūras organismiem ar čaumalām un skeleta materiālu, kas izgatavots no kalcija karbonāta.
Kalcija karbonāta organismi, piemēram, koraļļi, kalpo kā klimata stabilizatori. Organismiem mirstot, to karbonātu čaumalas un skeleti apmetas uz okeāna dibena, kur daži izšķīst un daži tiek aprakti nogulumos. Šīs nogulsnes palīdz regulēt okeāna ķīmiju un oglekļa dioksīda daudzumu atmosfērā. Iepriekšējos Livermore pētījumos tomēr tika atklāts, ka netraucēta fosilā kurināmā oglekļa dioksīda izplūde atmosfērā varētu apdraudēt šo klimatu stabilizējošo jūras organismu izmiršanu.
"Dubultais CO 2 klimats, par kuru zinātnieki ir brīdinājuši gadu desmitiem, sāk izskatīties kā mērķis, kuru mēs varētu sasniegt, ja smagi strādājam, lai ierobežotu CO 2 izmešus, nevis briesmīgais iznākums, kas varētu rasties, ja neko nedarīsim," sacīja Kens Kaldeira no Ken Kārnegi institūcijas Globālās ekoloģijas departaments un viens no pārējiem autoriem.
Bala sacīja, ka visdramatiskākās pārmaiņas 300 gadu periodā būs 22. gadsimtā, kad mainās nokrišņi, palielināsies atmosfēras nokrišņu daudzums un samazināsies jūras ledus lielums, un kad izmešu līmenis ir visaugstākais. Saskaņā ar modeli jūras ledus sega ziemeļu puslodē gandrīz pilnībā izzūd līdz 2150. gadam ziemeļu puslodes vasarās.
“Mēs izturējāmies ļoti holistiski,” sacīja Bala. “Kas notiks, ja mēs visu sadedzināsim? Tas būs modināšanas zvans klimata pārmaiņu jomā. ”
Runājot par globālās sasilšanas skeptiķiem, Bala sacīja, ka pierādījumi jau ir acīmredzami.
"Pat ja cilvēki šodien tam netic, pierādījumi būs 20 gadu laikā," viņš teica. "Tās ir ilgtermiņa problēmas."
Viņš norādīja uz 2003. gada Eiropas karstuma vilni un 2005. gada Atlantijas okeāna viesuļvētras sezonu kā ārkārtēju klimata pārmaiņu piemērus.
"Mēs noteikti zinām, ka nākamajos 300 gados mēs sildīsimies," viņš teica. "Patiesībā mums var būt sliktāk, nekā mēs prognozējam."
Pie citiem Livermore autoriem pieder Artūrs Mirins un Maikls Vikets, kā arī Kristīne Delire no ISE-M Université Montepellier II.
Pētījums parādās Amerikas meteoroloģijas biedrības žurnāla Climate 1. novembra numurā.
Lawrence Livermore Nacionālās laboratorijas, kas dibināta 1952. gadā, misija ir nodrošināt valsts drošību un pielietot zinātni un tehnoloģijas svarīgiem mūsu laika jautājumiem. Lawrence Livermore Nacionālo laboratoriju pārvalda Kalifornijas Universitāte, Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamenta Nacionālā kodoldrošības pārvalde.
Oriģinālais avots: LLNL ziņu izlaidums
