Els costos del canvi d'escenaris: per què l'IPCC hauria de mantenir un vocabulari coherent en les avaluacions climàtiques

abstracte

Els escenaris utilitzats als informes del Grup Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC) són instruments crítics en la nostra comprensió i resposta al canvi climàtic i serveixen com a base científica per a l'acció climàtica global. Proporcionen projeccions científicament rigoroses i revisades per parells de les condicions climàtiques futures sota diferents vies d'emissió de gasos d'efecte hivernacle. Des del "SA90" (escenari A de 1990) al Primer Informe d'Avaluació (AR1) fins a la Via Socioeconòmica Compartida (SSP) al Sisè Informe d'Avaluació (AR6), aquests escenaris han evolucionat en complexitat i precisió, reflectint la nostra creixent comprensió del sistema climàtic i la creixent sofisticació de les tècniques de modelització per ajudar els sectors públic i privat en decisions estratègiques, avaluació del risc del canvi climàtic i planificació de l'adaptació. Aquests escenaris són essencials per informar les polítiques perquè proporcionen una sèrie de futurs possibles, cadascun corresponent a supòsits específics sobre el desenvolupament socioeconòmic, el progrés tecnològic i els esforços de mitigació. En descriure les conseqüències potencials de diferents trajectòries d'emissions, permeten als responsables polítics avaluar els riscos i els compromisos associats a les seves decisions.

A més, els escenaris ajuden a quantificar els impactes del canvi climàtic a nivell global, regional i local. Proporcionen dades crucials per a les avaluacions d'impacte climàtic, que informen les estratègies per a l'adaptació i la construcció de la resiliència. Aquests escenaris també tenen un paper fonamental en les anàlisis econòmiques del canvi climàtic, ajudant a identificar estratègies de mitigació rendibles i orientant les inversions cap a un desenvolupament baix en carboni i mesures d'adaptació al canvi climàtic.

Al llarg dels últims sis cicles d'avaluació de l'IPCC, les convencions de denominació i els marcs per als escenaris socioeconòmics i d'emissions han canviat. Tot i que està pensada per utilitzar informació científica actualitzada, aquesta terminologia canviant crea una confusió important als governs nacionals i als sectors que necessiten incorporar escenaris en la seva planificació i els seus responsables polítics. Es troben reptes importants a causa de la manca de coneixement sobre la comprensió dels escenaris, la interpretació i els costos de transició per a l'avaluació del risc climàtic mitjançant nous escenaris i la creació de capacitats dels actors nacionals i locals i els canvis legislatius. Els canvis de vocabulari podrien crear reptes tècnics, socials, financers i de creació de capacitats. L'evidència d'avaluacions anteriors va revelar que es van gastar uns 200 milions de dòlars en costos de transició als informes de l'IPCC a causa dels canvis de terminologia. Això podria amplificar significativament la creació de capacitats, l'avaluació de riscos i els canvis en les legislacions i polítiques dels països. L'IPCC hauria d'utilitzar vocabulari d'escenaris matisats després de l'AR6 i utilitzar termes coherents com a mínim a través del setè informe d'avaluació (AR7) i possiblement després dels cicles d'avaluació en el futur.

Reptes d'escenari i vocabulari de l'IPCC

L'IPCC avalua la literatura científica per proporcionar als responsables polítics actualitzacions periòdiques exhaustives sobre l'estat de la ciència del canvi climàtic. Els components clau d'aquests informes d'avaluació són els escenaris socioeconòmics i d'emissions que alimenten les projeccions dels models climàtics. El procés de desenvolupament d'escenaris està dirigit per grups de modelització independents que executen models climàtics complexos i d'avaluació integrada (IAM). Per al recent informe d'avaluació del sisè IPCC (AR6), el grup bàsic de modelització d'escenaris va ser el projecte d'intercomparació de models d'escenaris (ScenarioMIP), part del projecte d'intercomparació de models acoblats (CMIP6) més gran. Ara, el modelatge climàtic ha passat a la següent fase, CMIP7, que generarà nous escenaris i projeccions per alimentar el proper IPCC AR7.

L'anàlisi d'escenaris és un component crític de les avaluacions climàtiques de l'IPCC i l'IPCC ha anat evolucionant el seu vocabulari d'escenaris al llarg del temps per reflectir els avenços en la comprensió científica i per oferir avaluacions més exhaustives. No obstant això, les convencions i marcs de denominació d'aquests escenaris han canviat amb cada cicle d'informes d'avaluació (AR), alternant de SA90 a IS92, SRES, RCP i ara SSP (IPCC, 2021). Tot i que aquesta actualització s'assembla a les millores dels escenaris, el vocabulari canviant augmenta els costos de transició per a l'avaluació del clima, els canvis de polítiques i la creació de capacitats (Nakicenovic, 2000). La taula 1 resumeix els escenaris de l'IPCC, la precisió del model, les limitacions i els beneficis.

Figura: Resum dels escenaris de l'IPCC i evolució del model

El nou cicle d'avaluació de l'IPCC (AR7) tot just comença, i es publiquen propostes per a nous escenaris, com ara TEWA: "The Emission World Avoided", NFA: "No Further Action", DASMT: "Delayed climate Action and Stabilization pathway Missing". Target", DAPD: "Pic i declivi d'acció retardada" i IAPD: "Pic i declivi d'acció immediata" (Meinshausen, 2023).

Tanmateix, tot i que aquests noms poden semblar més intuïtius i servir la demanda científica per a diversos escenaris (Meinshausen 2023), el canvi continu de terminologia i escenaris en els informes d'avaluació de l'IPCC pot provocar malentesos i interpretacions errònies entre els usuaris d'escenaris, com ara la comunitat d'impacte, sector financer i serveis climàtics. A més, pot presentar reptes en la compatibilitat i integració de dades. En el canvi cap a la tecnologia digital bessona, mantenir la coherència del vocabulari també és fonamental.

A continuació exposem diversos reptes del vocabulari d'escenaris de l'IPCC:

Confusió i mala interpretació: Els canvis en el vocabulari dels escenaris condueixen a confusió entre els responsables polítics, els investigadors i el públic en general (Parson, 2007). És possible que els termes i els conceptes coneguts ja no s'alinein amb el nou vocabulari, la qual cosa comporta interpretacions errònies de les troballes i dificulta la presa de decisions eficaç. L'ús d'acrònims com SRES, RCP i SSP pot ser confús, especialment per als no experts que intenten interpretar els informes. Es necessita temps per aprendre què representa cadascú. Els noms dels escenaris de l'IPCC també poden ser confusos perquè no sempre són coherents amb la manera en què la gent utilitza el llenguatge. Per exemple, l'escenari A1B de l'IPCC és un escenari en què les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle continuen augmentant al llarg del segle XXI. Tanmateix, el terme "A21B" no té un significat clar fora de la comunitat científica del clima. Això podria dificultar que les persones que no estiguin familiaritzades amb la ciència climàtica entenguin l'escenari A1B.

Reptes de comunicació: El vocabulari té un paper crucial a l'hora de comunicar i facilitar una comprensió comuna de conceptes complexos. Si el llenguatge i els termes canvien, pot ser difícil comunicar les troballes científiques de manera eficaç als responsables polítics, a les parts interessades i al públic, cosa que dificulta el desenvolupament de polítiques i accions informades. Termes com "camins de concentració representatius" o "camins socioeconòmics compartits" no són intuïtius ni fàcils d'entendre pels no experts. Un llenguatge més senzill ajudaria a augmentar la claredat i la comprensió.

Costos de transacció i desenvolupament de capacitats: Costos de transacció i necessitats de creació de capacitat: les alteracions en la terminologia dels escenaris no només condueixen a costos de transacció, sinó que també requereixen recursos substancials per a la creació de capacitats entre els governs nacionals i els responsables polítics (Rozenberg, 2014). Això inclou el reciclatge del personal, la revisió de les directrius i la reajustament de les polítiques amb el vocabulari actualitzat. Aquestes despeses poden ser importants, perjudicant altres àrees essencials. Per exemple, la transició de l'informe UK Climate Projections 2009 a UKCP18, que actualitzava els escenaris de SRES a RCP, va requerir el reciclatge dels funcionaris, ajustos en els processos de planificació i la comunicació de projeccions revisades a les parts interessades en funció dels escenaris alterats. Aquests costos de transacció van provocar retards en la implementació de la política. A més, la introducció de nous escenaris requereix estratègies de comunicació efectives per garantir la claredat dels mitjans de comunicació, el públic en general i els responsables de la presa de decisions familiaritzats amb els escenaris més antics, garantint que comprenguin i adopten els canvis sense problemes (Geden 2015).

Manca de consistència: El canvi de SRES a RCP entre AR6 (2021) i AR5 (2013) i els informes anteriors de l'IPCC en determinats anys representa un marc i hipòtesis completament diferents. Això dificulta les comparacions directes entre informes. Tanmateix, també ofereix a la comunitat investigadora l'oportunitat d'entendre les limitacions i millores del model.

Miríada d'escenaris: Dins de cada informe, s'utilitzen diversos escenaris diferents (per exemple, RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). Per als usuaris sovint sorgeix la pregunta quina d'elles utilitzar, quina és més probable, plausible o rellevant (tingueu en compte, per definició, no hi ha cap probabilitat assignada per l'IPCC a cap dels escenaris). Alguns dels escenaris (per exemple, RCP8.5) s'han afirmat com a poc realistes fins i tot dins d'un cicle d'avaluació. A més, plantejar les emissions com la narrativa del "com sempre" pot ser enganyós g (Hausfather i Peters 2020,. Tenir projeccions de models climàtics tant globals com regionals afegeix més complexitat en la terminologia i la interpretació (vegeu, per exemple, Ranasinghe et al. 2021).

Estàndard de dades i interoperabilitat: els canvis en el vocabulari dels escenaris donen lloc a inconsistències en les dades utilitzades per a l'aprenentatge automàtic o l'avaluació d'IA. Els models d'IA sovint es basen en dades històriques i projeccions basades en escenaris específics. Si el vocabulari canvia, és possible que les dades utilitzades per a la formació i l'avaluació ja no s'alinein amb la nova terminologia, la qual cosa condueix a resultats inexactes i avaluacions esbiaixades. El canvi de dades d'entrenament d'escenaris RCP a nous escenaris SSP no interoperaria perfectament i requereix un preprocessament per transformar les entrades/sortides a la terminologia esperada de SSP (Eyring et al, 2016). Això podria introduir errors si no es gestiona correctament en l'adaptació dels sistemes d'IA.

Adaptació del model: Els models d'IA s'entrenen per reconèixer patrons i relacions específics dins de les dades. Els canvis en el vocabulari dels escenaris requereixen un reciclatge o adaptació d'aquests models per garantir que comprenguin i interpretin correctament la nova terminologia. Aquest procés pot requerir temps, recursos i pot requerir ajustos substancials a l'arquitectura del model. Per exemple, si desenvolupem un model més senzill (xarxes neuronals) per imitar les complexes, estalviant potència de càlcul. Aquests models més senzills s'entrenen en escenaris específics (per exemple, RCP 4.5, RCP 8.5). Les etiquetes d'entrada de les dades d'entrenament i les variables de sortida corresponents haurien de ser transformades per coincidir amb el vocabulari de l'escenari SSP nou i les sortides actualitzades del model. Sovint no n'hi ha prou amb el reciclatge de noves dades etiquetades, ja que els patrons de relació entre entrades i sortides poden haver canviat en el nou marc d'escenari. Això podria requerir alterar la pròpia arquitectura de la xarxa neuronal de l'emulador, ajustant el nombre de capes, nodes i connexions per permetre l'aprenentatge de les noves associacions.

Transferència d'aprenentatge: Els models d'aprenentatge automàtic formats amb el vocabulari d'escenaris existents poden tenir dificultats per transferir els seus coneixements a un vocabulari nou. Això pot limitar la seva capacitat de proporcionar avaluacions o prediccions precises sota la nova terminologia, fent necessari invertir recursos importants en reciclar o construir nous models des de zero. L'escala de l'avaluació també ha canviat amb el temps. Els primers informes es van centrar en els impactes globals. Tanmateix, informes més recents han inclòs impactes regionals i locals. Això ha permès una avaluació més detallada dels impactes potencials del canvi climàtic. Tanmateix, dificulta la comparació de l'avaluació de diverses versions de models.

Cost de transició: El cost del vocabulari de l'escenari es podria considerar com a costos de transició i es podria considerar basant-se en la creació de capacitats, l'avaluació tècnica, l'anàlisi de dades, el desenvolupament de polítiques, les comunicacions i el cost d'oportunitat només per relacionar-se amb els escenaris. El cost global de la transició al vocabulari nou es mostra a la taula 2.

Taula 2: Cost de transició dels canvis de vocabulari

Això indica una evidència sòlida que el canvi de terminologia i vocabulari comporta costos tècnics, financers i d'aprenentatge substancials sobre els escenaris, alhora que ofereix només beneficis marginals sobre el bloqueig del marc. Si considerem tota la comunitat global, els costos de transició d'aplicar canvis de vocabulari podrien ser més del que s'esperava. La inclusió de la ciència climàtica a les polítiques es pot fer d'una manera específica, la creació de capacitat substancial és essencial per produir la ciència utilitzable necessària per a l'elaboració de polítiques informades durant dècades.

Recomanacions

Els costos de la creació de capacitats en ciència del clima per als països i els costos d'incloure la ciència del clima a les polítiques són importants. No obstant això, aquests costos són necessaris per afrontar els reptes del canvi climàtic. L'IPCC hauria de mantenir la coherència en la terminologia entre els cicles d'avaluació. Això reduiria els costos de transició associats als canvis de vocabulari dels escenaris i facilitaria als responsables polítics i al públic entendre els escenaris de l'IPCC. A més, un vocabulari coherent és essencial perquè els models d'aprenentatge automàtic i d'IA puguin processar i interpretar el llenguatge natural de manera eficaç (Miller, 2019). Aquesta coherència permet que els models representin numèricament paraules, comprenguin els matisos contextuals, gestionen les discrepàncies, els errors i generalitzin bé les noves entrades (Riedel et al., 2017).

Coherència i estabilitat: Mantenir un vocabulari d'escenari coherent i estable permet una comprensió més fàcil, assegura la continuïtat en les avaluacions i afavoreix la presa de decisions eficaç. L'estabilitat en la terminologia permet una avaluació a llarg termini dels impactes del canvi climàtic i facilita la comparació de resultats entre diferents períodes i regions. L'IPCC podria proporcionar orientació o principis per als desenvolupadors d'escenaris per apuntar a convencions de denominació i terminologia més intuïtives i accessibles en el futur. Tot i que no és vinculant, això podria ajudar a dirigir el procés.

Esforços globals coordinats: El canvi climàtic és un repte global que requereix esforços coordinats de múltiples parts interessades. El vocabulari coherent facilita la col·laboració i l'intercanvi de coneixements entre científics, responsables polítics i organitzacions d'arreu del món, millorant l'eficàcia de les iniciatives i polítiques internacionals destinades a abordar el canvi climàtic i informar sobre el risc del canvi climàtic (p. ex., Task Force on Climate-Related Financial Disclosures -TCFD o nacionals). governs). Per exemple, el sector financer té el repte d'informar sobre els riscos relacionats amb el clima (per exemple, les recomanacions del TCFD), inclòs un escenari d'altes emissions, i ha de decidir quins escenaris utilitzar, mentre que no només hi ha escenaris de l'IPCC per triar, sinó també escenaris. desenvolupat, per exemple, per l'Agència Internacional de l'Energia o la Xarxa per a l'Ecologista del Sistema Financer (NGFS). Els governs nacionals o els sectors públic i privat es troben amb reptes similars en la selecció d'escenaris. Tenir un conjunt d'escenaris comuns o harmonitzats de gamma baixa, mitjana i alta facilitaria la presa de decisions i faria més transparent i coherent quins impactes econòmics cal esperar sota el canvi climàtic futur.

Planificació a llarg termini: El vocabulari coherent dóna suport a la planificació a llarg termini dels governs i altres entitats. Els permet desenvolupar polítiques, estratègies de mitigació i plans d'adaptació que s'alineen amb les avaluacions i projeccions científiques. Els canvis freqüents en el vocabulari pertorben els processos de planificació i introdueixen complexitat i incertesa innecessàries.

Comunicació efectiva: Un vocabulari estable millora la comunicació efectiva entre científics, responsables polítics i el públic en general. Assegura que els missatges i les conclusions clau s'entenen amb precisió i ajuda a evitar malentesos que puguin dificultar la implementació d'accions de canvi climàtic. L'IPCC sol convidar els grups d'usuaris clau (responsables de polítiques, líders empresarials, etc.) sobre els reptes per comprendre o aplicar escenaris. Aquesta aportació podria informar els esforços per millorar la claredat.

Per fomentar una comprensió pública més àmplia, els esforços dedicats cap a una comunicació senzilla i clara i visualitzacions il·lustratives són essencials per aclarir les distincions entre escenaris en diversos informes. En definitiva, mantenir la uniformitat i la precisió en la terminologia és crucial per evitar possibles ambigüitats. Abordar-ho segueix sent un repte persistent en la comunicació.

Conclusió

L'IPCC ha canviat la seva terminologia d'escenari diverses vegades des de 1990, creant reptes per a l'avaluació del canvi climàtic. Aquests canvis freqüents han comportat costos de transició importants per actualitzar models, reciclar usuaris i comunicar nous termes. A més, aquests canvis han compromès inadvertidament la comprensibilitat i l'aplicabilitat dels escenaris de l'IPCC per als responsables polítics, les parts interessades en l'àmbit financer, tant públic com privat, i la població en general. Per reduir aquests costos de transició i millorar la comprensió i la usabilitat dels escenaris, l'IPCC hauria de mantenir un vocabulari d'escenaris coherent durant els cicles d'avaluació.

En solidificar la terminologia després de l'AR6 i assegurant l'ús inquebrantable de RCP i SSP almenys fins a AR7, i possiblement en cicles posteriors, l'IPCC pot canviar el seu enfocament de les actualitzacions terminològiques a la millora de la qualitat i la interpretació de l'escenari. La creació d'un conjunt estandarditzat d'escenaris, que inclogui trajectòries de gamma baixa, mitjana i alta amb una terminologia uniforme, dotaria els responsables polítics i els líders dels sectors públic i privat amb una comprensió més clara dels escenaris climàtics. Això, al seu torn, els permetria prendre decisions ben informades davant els reptes climàtics.

Reconeixement:

Els autors van reconèixer Anne-Sophie STEVANCE del Consell Internacional de la Ciència (ISC) pel paper de revisió editorial.

Quant als autors

Bapon Fakhruddin

Fons Verd per al Clima (GCF); President, Grup de treball RIA, IRDR; cadira, CODATA Dades de TG-FAIR per a DRR, ISC.

Jana Sillmann

Universitat d'Hamburg; President, Grup de treball RIA, IRDR.

Foto: Mick Haupt on Unsplash

renúncia
La informació, opinions i recomanacions presentades en aquest article són les dels col·laboradors individuals i no reflecteixen necessàriament els valors i creences del Consell Internacional de la Ciència.