Cum pot oamenii de știință să prezică ce se va întâmpla în viitor?
Dacă știm ce s-a întâmplat în trecut, putem adesea să ne dăm seama ce se va întâmpla în viitor. Dacă știți că a plouat în fiecare marți în ultimii cinci ani, ați putea ghici că va ploua și marțea viitoare – și s-ar putea să aveți dreptate. Prognoza vremii este ceva mai complexă decât atât, dar, în esență, înseamnă să folosești date din trecut pentru a-ți da seama de viitor. Prognoza climei Pământului – modelele pe termen lung ale vremii pentru întreaga planetă – este și mai complexă.
Științii fac prognoze ale climei folosind ceea ce se numește un model de calculator. Acesta este un program mare și foarte complex care rulează pe un supercomputer (unul dintre cele mai puternice calculatoare din lume). Este, în esență, o colecție de ecuații matematice care descriu modul în care funcționează diferite părți ale climei. Fiecare ecuație conține variabile (cantități care se schimbă), cum ar fi temperatura, precipitațiile, cantitatea de dioxid de carbon și nivelul mării și arată modul în care unul dintre aceste lucruri le afectează pe celelalte. Luate împreună, ecuațiile descriu în linii mari modul în care funcționează clima. Cum pot oamenii de știință să fie siguri de acest lucru? Ei trec printr-un proces numit „calibrarea modelului”. Dacă pornesc modelul cu date din 1900, să zicem, și îi cer să meargă înainte cu 50 de ani, acesta ar trebui să prezică vremea din 1950. Oamenii de știință pot compara predicțiile modelului cu datele reale din 1950 și pot vedea cum se comportă modelul. În cazul în care acesta face predicții exacte, ei pot să-l ruleze în viitor pentru a vedea ce se va întâmpla în 2050, 2100 sau chiar mai târziu. Cu cât este mai departe în viitor, cu atât modelul este mai puțin precis.
Unul dintre motivele pentru care unii oameni sunt sceptici cu privire la încălzirea globală este faptul că se îndoiesc că modelele computerizate sunt suficient de bune pentru a modela clima cu zeci de ani în viitor. Pentru a produce un model computerizat, oamenii de știință trebuie să facăanumite ipoteze despre modul în care funcționează clima. Deoarece clima este foarte complexă, iar computerele sunt foarte puternice, aceste ipoteze sunt de obicei simplificări. Scepticii sunt îngrijorați de faptul că modelele computerizate sunt prea rudimentare și simple și este posibil ca acestea să nu reflecte modul în care funcționează lucrurile în realitate. Dar, pe măsură ce trece timpul, oamenii de știință din domeniul climei au la dispoziție tot mai multe date cu care să lucreze, iar computerele devin din ce în ce mai puternice, modelele devin din ce în ce mai bune. Cât de bune sunt previziunile lor?Un studiu publicat în 2019 a constatat că modelele climatice au prezis cu exactitate ultimii 50 de ani de încălzire globală.
Există mai multe informații despre modul în care oamenii de știință realizează modelele computerizate ale climei într-un articol excelent de la BBC NewsModels’key to climate forecasts’ de Dr. Vicky Pope de la HadleyCentre din Marea Britanie. Dacă doriți să mergeți mai departe, mergeți laClimateprediction.net pentru a rula propriul mini-model al climei.Folosind „timpul mort” al computerului dvs., veți putea ajuta unii dintre cei mai importanți oameni de știință din lume să producă modele și mai bune ale climei noastre.
Foto: Modelul pe care îl folosesc în prezent pentru Climateprediction.net pentru a-i ajuta pe oamenii de știință să își îmbunătățească ideile despre încălzirea globală.Calculatorul meu procesează niște date pentru anul 1811 în timp ce citiți aceste rânduri!Peste 47.000 de calculatoare din lume se ocupă de acest proiect, care funcționează la fel ca SETI@home.
Ce impact vor avea schimbările climatice?
Pe măsură ce Pământul se încălzește, oceanele se încălzesc și ele – foarte încet, dar în mod semnificativ. Apa se dilată pe măsură ce se încălzește, așa că, pe măsură ce oceanele se încălzesc,apa pe care o conțin capătă un volum mai mare, iar acest lucru face ca nivelul mărilor să crească. Mările se ridică, de asemenea, atunci când ghețarii și calotele de gheață se topesc, aducând mai multă apă în oceane. Creșterea nivelului mărilor este unul dintre efectele majore ale încălzirii globale. Acest lucru s-ar putea să nu vă îngrijoreze dacă locuiți în centrul unei țări sau pe un teren înalt – în Colorado sau Montana, SUA, de exemplu, sau în Birmingham, Anglia. Dar dacă locuiți aproape de nivelul mării, în Florida sau California, într-o țară precum Bangladesh sau pe o insulă joasă, cum ar fi una dintre Maldivele din Oceanul Indian, există o șansă din ce în ce mai mare (dar, deocamdată, încă foarte mică) ca locuința dumneavoastră să dispară sub apă. În prezent, nivelul mării la nivel mondial crește cu 3 cm (puțin peste 1 inch) pe deceniu. Oamenii de știință cred că nivelul mărilor ar putea crește în medie cu 10 cm până la 1 m până în 2100.
O altă consecință foarte evidentă a încălzirii globale este că Polul Nord și Polul Sud se încălzesc dramatic. PotrivitArctic Climate Impact Assessment (ACIA), gheața marină din Arctica s-a redus cu aproximativ 8% în ultimii 30 de ani – ceea ce înseamnă că o suprafață de gheață de mărimea Norvegiei, Suediei și Danemarcei (sau a Texasului și Arizonei) la un loc a dispărut. În urmă cu câțiva ani, oamenii de știință avertizau că, până în 2100, Polul Nord ar putea fi atât de cald încât gheața de la Polul Nord să dispară complet vara; acum ei avertizează că acest lucru s-ar putea întâmpla în mod iminent.Antarctica, la Polul Sud, conține aproximativ 90 la sută din gheața lumii. Aici, unii ghețari se topesc rapid, scurgând apa în oceane și provocând îngrijorări cu privire la creșterea pe scară largă a nivelului mării. Dar efectul exact al schimbărilor climatice este complex: acestea conduc, de asemenea, la creșterea cantității de zăpadă, care formează ghețari în anumite locuri, în timp ce aceștia sunt erodați în alte părți.Dacă toată gheața din Antarctica s-ar topi, s-a estimat că nivelul global al mării ar crește cu 80 de metri (260 ft)! Din fericire, este puțin probabil ca acest lucru să se întâmple. Topirea gheții din Antarctica contribuie doar cu aproximativ 15% la creșterea nivelului mării care are loc în prezent.
De ce contează aceste lucruri?
Ecosistemele din diferite regiuni ale planetei noastre sunt fin echilibrate. În regiunile polare, de exemplu,plantele și animalele sunt adaptate să trăiască în condiții de frig extrem, cu puțină lumină solară și cu precipitații aproape inexistente. La tropice, plantele și animalele sunt obișnuite cu un climat mult mai cald și mai umed. Pe măsură ce încălzirea globală capătă amploare, multe părți ale Pământului își vor vedea clima schimbată semnificativ.Polii ar putea deveni prea calzi pentru multe dintre creaturile care trăiesc acolo. Dacă schimbările climatice s-ar produce lent, lucrurile ar avea timp să se adapteze: plantele cărora le place răcoarea s-ar putea muta treptat spre nord și ar putea crește la latitudini mai mari. Dar în cazul unei schimbări climatice relativ rapide, este posibil ca plantele și animalele să nu se poată adapta suficient de repede și multe dintre ele să dispară.
Considerați Arctica, unde temperaturile medii au crescut de două ori mai repede în ultimii ani decât în restul lumii. Urșii polari depind de gheața marină pentru a vâna și pentru a se deplasa dintr-un loc în altul. Dacă toată gheața de mare din timpul verii dispare, așa cum se preconizează, urșii polari ar putea fi incapabili să supraviețuiască. Sute de milioane de păsări migratoare zboară în Arctica în fiecare vară pentru a se înmulți și cuibări. Dar încălzirea globală va modifica plantele care pot supraviețui în Arctica. Aproximativ 50 la sută din habitatele de reproducere pentru unele păsări ar putea dispărea, amenințând speciile care depind de ele.Caribu (renii) sunt deja în declin în multe locuri, deoarece habitatele lor de tundră încep să dispară.
Foto: Se îndreaptă cu adevărat caribu spre dispariție? Fotografie realizată de Karen Laubenstein prin amabilitatea US Fish & Wildlife Service.
Și nu doar Arctica va fi afectată: schimbările climatice vor îngreuna viața plantelor și animalelor din întreaga lume. La tropice, de exemplu,se așteaptă ca încălzirea oceanelor să distrugă părți din recifele de corali, cu efecte dezastruoase asupra ecosistemelor complexe și colorate care depind de acestea. Unele previziuni spun că schimbările climatice ar putea duce la dispariția a 30-40% din speciile din lume.
Ce impact vor avea schimbările climatice asupra oamenilor?
Oamenii, desigur, sunt și ei animale – și, deși uităm adesea acest lucru, facem și noi parte din ecosistemul global complex. Ceea ce se întâmplă la Polul Nord poate părea îndepărtat și lipsit de importanță, dar este posibil să resimțim efectele schimbărilor climatice mult mai aproape de casă. O mai mare instabilitate a vremii ar putea însemna pagube mult mai mari provocate de furtuni și pierderea zonelor de coastă din cauza creșterii nivelului mărilor; industria asigurărilor este îngrijorată de mulți ani de efectele schimbărilor climatice. Episoadele de El-Nińo sunt mai intense și de mai lungă durată și se întâmplă deja de trei ori mai des decât în urmă cu un secol și se preconizează că se vor dubla în viitor.Este probabil ca inundațiile să afecteze unele țări, iar seceta pe altele. Conform unor previziuni, inundațiile cauzate de schimbările climatice ar putea face ca aproximativ 100-200 de milioane de oameni să rămână permanent fără adăpost până în 2100. În mod ironic, chiar și într-o lume în care nivelul mării este în creștere și în care ploile sunt deseori mai severe, se așteaptă ca mult mai mulți oameni să sufere de penurii severe de apă.
Vor exista și alte efecte. Schimbările climatice vor face ca în unele locuri să fie mai ușor de cultivat alimente, dar mult mai greu în altele. S-ar putea să se înregistreze creșteri ale producției în unele părți ale Statelor Unite, dar se preconizează că țări precum cele din Africa vor avea de pierdut. În general, se așteaptă ca cei mai săraci oameni din lume să fie cei mai afectați. Se preconizează că dăunătorii și bolile se vor răspândi mult mai mult pentru a profita de încălzirea globală. Țânțarii, de exemplu, se înmulțesc mai repede în climatele mai calde, răspândind bolile la mai mulți oameni. Într-o lume care se încălzește, unii oameni de știință cred că malaria se va răspândi mult mai mult; conform unor estimări, două treimi din populația globului ar putea fi expusă riscului – față de doar 45% în prezent. (Dar știința este complexă, deoarece sunt implicați mulți alți factori.)
Foto: Se așteaptă ca țânțarii să își extindă aria de răspândire spre nord, expunând mai mulți oameni la riscul de malarie.Imagine realizată de Institutul Național de Alergii și Boli Infecțioase (NIAID), prin amabilitatea Institutului Național de Sănătate Image Gallery.
Ce putem face pentru a opri încălzirea globală?
Răspunsul scurt este unul simplu: pentru a reduce impactul schimbărilor climatice, trebuie să reducem încălzirea globală. Acest lucru înseamnă să producem mai puține emisii de dioxid de carbon și ar putea însemna să folosim mai puțină energie sau să o folosim mai eficient (să facem aceleași lucruri cu mai puțină energie sau cu o tehnologie mai bună). În practică, reducerea emisiilor este atât foarte simplă, cât și foarte dificilă.
Este foarte simplu pentru oricare dintre noi să ne reducem emisiile personale de dioxid de carbon. Puteți înlocui lămpile cu incandescență din casa dumneavoastră (cele care fac lumină prin încălzire) și să folosiți în schimb lămpi fluorescente care economisesc energie.Puteți să vă schimbați compania de utilități astfel încât o mai mare parte din energia electrică să fie produsă din energie regenerabilă.Sau puteți merge pe bicicletă, pe jos sau cu autobuzul din când în când în loc să folosiți mașina. Ați putea să vă puneți un pulover în loc să porniți încălzirea, să deschideți ferestrele în loc să folosiți aerul condiționat și să conduceți cu gândul la o mai bună economie de combustibil.Toate aceste lucruri sunt foarte ușor de făcut și vor face o diferență imediată. Dar sunt ele suficiente?
Foto: Panouri solare ca acestea ne-ar putea ajuta să combatem încălzirea globală prin producerea de energie fără a emite dioxid de carbon.
Problema reală este că tendințele globale lucrează împotriva noastră.Țările în curs de dezvoltare, cum ar fi India și China, devin mai bogate pe măsură ce oamenii de acolo scapă de sărăcie. Tot mai mulți oameni își cumpără mașini șiaspiră la același tip de stil de viață de care se bucură oamenii din Statele Unite și Europa. În condițiile în care consumul global de energie și de combustibili fosili continuă să crească, schimbările climatice majore par aproape inevitabile. Asta nu înseamnă că ar trebui să renunțăm la încercarea de a le opri. Printr-un efort internațional dramatic, am putea fi capabili să oprim creșterea emisiilor de dioxid de carbon până în 2100. Dacă reușim să menținem nivelurile de dioxid de carbon din atmosferă la mai puțin de 550 ppm (aproximativ de două ori mai mari decât înainte de revoluția industrială și cu aproximativ 45% mai mari decât în prezent), inundațiile cauzate de schimbările climatice în țările de joasă altitudine, cum ar fi Bangladesh, vor fi reduse cu până la 80-90%.
În timp ce pentru indivizi este ușor să influențeze încălzirea globală, pentru guverne este mult mai greu. Una dintre preocupări este cămăsurile de reducere a emisiilor de dioxid de carbon ar putea însemna utilizarea unei cantități mai mici de energieși ar putea dăuna creșterii economice. Prin urmare, dacă o țară încearcă în mod voluntar să facă curățenie, teama este că s-ar putea afla într-un dezavantaj economic față de alte națiuni. Acesta este motivul pentru care Statele Unite au refuzat să susțină un tratat internațional privind schimbările climatice numit Protocolul de la Kyoto. Tratatul excludea națiunile în curs de dezvoltare, cum ar fi China, iar guvernul american credea că toate țările ar trebui să ia parte la el.
În tot acest timp în care guvernele lumii continuă să dezbată și să nu cadă de acord, încălzirea globală se agravează în mod constant. Cu cât va dura mai mult timppentru a se ajunge la acorduri, cu atât lucrurile se vor înrăutăți. În octombrie 2006, guvernul britanic a publicat un raport întocmit de un distins economist numit Sir Nicholas Stern. Raportul Stern a argumentat că are sens să se investească bani și să se abordeze schimbările climatice acum, deoarece costul amânării acțiunilor va fi mai mare mâine. (Este ca și cum ai merge acum la dentist pentru o plombă pentru a împiedica căderea dinților mai târziu). Stern susține că activitatea economică globală (măsurată prin ceea ce se numește produsul intern brut, sau PIB) ar putea scădea cu până la 20% dacă efectele schimbărilor climatice sunt cu adevărat grave. În schimb, investiția în măsuri de stopare a schimbărilor climatice acum ar costa doar un procent din PIB – de 20 de ori mai puțin. Odată cu publicarea raportului Stern, oamenii de știință, economiștii și politicienii păreau în sfârșit să vorbească aceeași limbă.
În mod interesant, unii sceptici notabili ai schimbărilor climatice și-au schimbat acum poziția. Cu câțiva ani în urmă, profesorul Richard Muller de la Universitatea din California la Berkeley avea îndoieli clare cu privire la încălzirea globală,așa că a înființat proiectul Berkeley Earth Surface Temperatureproject pentru a testa dovezile în mod corect și cu o minte deschisă – exact așa cum te-ai aștepta să facă un bun om de știință. Până în iulie 2012, el a anunțat în New York Times o convingere mult mai puternică în ceea ce privește schimbările climatice cauzate de om decât chiar verdictul oficial al IPCC: „Încălzirea globală este reală… iar oamenii sunt aproape în totalitate cauza.”
Chiar și așa, guvernele au continuat să tergiverseze și să amâne luarea unor măsuri ferme. În decembrie 2015,în cadrul unui summit internațional desfășurat la Paris, Franța (COP21), 195 de națiuni au ajuns în cele din urmă la un acord pentru a încerca să limiteze creșterea temperaturii globale la mai puțin de 2°C. În timp ce negociatorii se felicitau pentru o realizare epocală, criticii s-au grăbit să sublinieze că puține lucruri se schimbă: lumea este în continuare pe cale să înregistreze o creștere mult mai mare a temperaturii și schimbări climatice potențial devastatoare. Unul dintre cei mai influenți oameni de știință din lume în domeniul climei, James Hansen, a descris acordul de la Paris ca fiind „o fraudă… un fals… cuvinte fără valoare”. Nu există nicio acțiune, ci doar promisiuni. Atâta timp cât combustibilii fosili par a fi cei mai ieftini, vor fi arși în continuare”. Iar temperaturile vor continua să crească. În fiecare ianuarie din 2013 încoace, jurnaliștii s-au trezit scriind același titlu: măsurat într-un fel sau altul, anul trecut a fost „cel mai cald din toate timpurile”.” În ianuarie 2017, oamenii de știință au descoperit că 2016 a fost cel mai călduros an înregistrat vreodată; în ianuarie 2018, au dezvăluit că 2017 a fost cel mai călduros an înregistrat fără El Niño; și, în timp ce zone din sudul Australiei au fost cuprinse de flăcări, 2019 a fost declarat al doilea cel mai călduros an înregistrat.Încălzirea globală înseamnă multe alte titluri ca acesta în viitor.La sfârșitul anului 2018, Grupul interguvernamental de experți privind schimbările climatice (IPCC) a avertizat că acum mai avem la dispoziție doar 12 ani pentru a limita încălzirea globală la 1,5 grade, ceea ce ar „necesita schimbări rapide, de anvergură și fără precedent în toate aspectele societății.”
Cronometrul ticăie.
Chiar și cu toate aceste avertismente, rămâne o lipsă clară de urgență în abordarea schimbărilor climatice. Ce va fi nevoie pentru a ne face să ne trezim în fața încălzirii globale? Și când în sfârșit o vom face, va fi deja prea târziu?
