Questo articolo fa parte di ISC's Trasforma21 serie, che esplorerà lo stato della conoscenza e dell'azione, a cinque anni dall'Accordo di Parigi e in un anno cruciale per l'azione sullo sviluppo sostenibile. Questo pezzo è stato condiviso per la prima volta dal Programma mondiale di ricerca sul clima (WCRP).
Una sessione congiunta è stata ospitata da WCRP, IPCC e Future Earth alla COP26 per discutere i rischi e le conseguenze della violazione del riscaldamento di 1.5°C e i possibili percorsi di trasformazione che possono guidare i decisori e le parti interessate. A tutti i relatori è stato chiesto di identificare fino a cinque azioni prioritarie e/o sfide per la nostra comunità di ricerca in merito alla transizione verso una società a basse emissioni di carbonio e alla limitazione del riscaldamento ben al di sotto dei 2°C. Questo è un riassunto di queste sfide scientifiche, delle lacune scientifiche e di alcune delle azioni necessarie.
Guarda la sessione qui:
1. Panoramica
Il cambiamento climatico antropogenico comporta molte sfide e rischi significativi che interessano quasi tutti gli aspetti della vita sulla Terra. Siccità, forti piogge e inondazioni, ondate di caldo, incendi estremi e inondazioni costiere stanno già aumentando di frequenza e intensità. La portata di questi cambiamenti climatici e i conseguenti rischi e impatti crescono con ogni ulteriore incremento del riscaldamento, colpendo milioni di persone in tutto il mondo, specialmente le più povere con rischi per la sicurezza alimentare e idrica; la salute dell'ecosistema e la biodiversità che minacciano molti degli obiettivi di sviluppo sostenibile (OSS).
Per ridurre tali minacce, l'accordo COP21 di Parigi mirava a limitare il riscaldamento globale ben al di sotto dei 2°C rispetto alle temperature preindustriali e a proseguire gli sforzi per limitare il riscaldamento a 1.5°C. Dato l'effetto cumulativo della CO2 emissioni sul riscaldamento globale e il piccolo budget residuo del carbonio, ciò richiede una drastica riduzione delle emissioni di tutti i fattori climatici antropogenici, in particolare di CO fossile2, nel prossimo decennio. Alla fine, per raggiungere questo obiettivo sono necessarie emissioni nette di gas serra pari a zero entro il 2050.
Date le politiche attuali e i contributi determinati a livello nazionale aggiornati, sembra sempre più probabile che il restante budget di carbonio associato a una possibilità del 50 o del 67% di limitare il riscaldamento a 1.5°C si esaurirà negli anni 2030, portando a un superamento dei 1.5°C. obbiettivo. Qualsiasi ritardo nella riduzione delle emissioni sta impegnando il pianeta a un riscaldamento globale ancora maggiore e a un rischio maggiore di condizioni meteorologiche e climatiche estreme più intense e frequenti. Rimanere al di sotto dei 2.0°C richiede una trasformazione senza precedenti, inclusa una maggiore riduzione della CO . residua2 emissioni e approcci sostenibili per rimuovere la CO . in eccesso2 dall'atmosfera. Saranno necessarie tecnologie a emissioni negative per rimuovere l'anidride carbonica, ma restano interrogativi sulla scala richiesta, sulla fattibilità, sui costi e sui compromessi, soprattutto se correlati alle opzioni a terra.
2. Principali sfide scientifiche
2.1 Migliore comprensione dei processi dell'intero sistema Terra – su tutte le scale e inclusi i sistemi umani (sociali) e i rischi climatici
- Ricerca per aumentare la nostra comprensione di eventi composti rari che hanno una bassa probabilità di accadimento ma effetti potenzialmente devastanti (su scala globale). Osservazioni, studi di processo e modelli adatti allo scopo sono tutti necessari per comprendere e simulare eventi rari ed estremi (come le soglie di calore pericolose che colpiscono più regioni critiche per i mercati alimentari globali); successioni di eventi; e l'effetto dell'interazione tra variabilità interna e fattori climatici naturali.
- Migliore capacità di valutare il rischio climatico. Per quantificare meglio i rischi da eventi a bassa probabilità e ad alto impatto; gravi rischi composti ed eventi estremi su larga scala; e punti di non ritorno, come il rilascio di carbonio su larga scala dovuto al deperimento delle foreste o al disgelo improvviso del permafrost, il crollo della piattaforma/lastra di ghiaccio, i cambiamenti di regime e il collasso del bioma, tutti richiederanno una migliore integrazione di interazioni, feedback e resilienza nei nostri modelli del Sistema Terra, che comprendono la dinamica dei componenti del sistema cioè oceani, terra, atmosfera, biosfera e criosfera, così come i sistemi umani.
- Accelera i progressi nella scienza del clima antartico: soprattutto in relazione al ghiaccio marino e alle piattaforme di ghiaccio antartiche, date le incertezze sulla loro stabilità in un clima che cambia e le implicazioni per l'innalzamento del livello del mare.
- Migliore comprensione dei sistemi sociali: per accelerare i progressi tra settori/geografie/culture.
2.2 Miglioramento delle informazioni sul clima e sul Sistema Terra
- Migliorare le informazioni sul cambiamento climatico da regionale a locale: attraverso migliori osservazioni e modelli di tutti i processi rilevanti, e le loro interazioni, su scale temporali dal tempo atmosferico ai millenni, e sfidando modelli con paleoclima e dati osservati.
- Migliorare la qualità e l'uso delle proiezioni climatiche per informare le valutazioni del rischio climatico: identificare percorsi per la tutela planetaria sicura ed equa di un sistema terrestre stabile e resiliente per lo sviluppo umano e affrontare questioni rilevanti per la società come (questi sono alcuni degli obiettivi scientifici della nuova attività Lighthouse sui climi di atterraggio sicuro della WCRP):
- Che i percorsi di emissione preservano l'abitabilità e la sicurezza alimentare; quali sono le limiti di adattamento?
- Quali sono i implicazioni climatiche della rimozione dell'anidride carbonica mantenendo l'approvvigionamento di cibo e acqua, preservando la biodiversità?
- Che i rischi derivano dalla ridistribuzione a lungo termine dell'acqua a causa del cambiamento climatico e dell'attività umana diretta nei sistemi/bacini naturali terrestri (compresi i ghiacciai e le foreste pluviali tropicali)?
- Quali sono i implicazioni per le regioni di un ciclo idrico intensificato e una maggiore variabilità, portando ad esempio a sequenze di periodi molto umidi e poi molto secchi?
- Come facciamo preservare le coste abitabili, quale tasso e grandezza di innalzamento del livello del mare è accettabile data la sua irreversibilità?
- Migliore quantificazione dei rischi di eventi a bassa probabilità ad alto impatto (come descritto anche in 2.1).
2.3 Costruire e rafforzare i ponti
- Tra le comunità di ricerca sul clima e sugli ecosistemi/biodiversità: comprendere meglio gli effetti del cambiamento climatico e delle pressioni locali sugli ecosistemi e la loro capacità di immagazzinare carbonio e ottimizzare i benefici collaterali. Ciò è legato alla potenziale ridotta efficacia dei serbatoi di carbonio per un mondo >2°C, al potenziale e ai limiti delle soluzioni basate sulla natura e alle preoccupazioni per i processi che attualmente sono solo in parte inclusi nei modelli climatici (come il deperimento delle foreste, gli incendi, disgelo improvviso del permafrost, microbi nel suolo e nell'oceano, ecc.).
- Tra la produzione “top-down” (globale) di informazioni climatiche e il contesto decisionale “bottom-up”, a scala locale: guidare meglio l'adattamento necessario per ridurre al minimo le vulnerabilità delle società, riducendo la loro esposizione e sensibilità ai rischi climatici, e rafforzare la capacità delle comunità di adattarsi attivamente all'evoluzione del rischio climatico. Questo è un punto focale della nuova attività di My Climate Risk Lighthouse di WCRP.
- Tra scienziati, parti interessate e decisori: per raggiungere approcci congiunti e complementari alla mitigazione e all'adattamento al clima, sostenuti da una solida scienza e informazione sui cambiamenti climatici, che presentino benefici collaterali (come i benefici per la qualità dell'aria derivanti dalla riduzione delle emissioni di metano). La mitigazione richiede politiche governative coordinate a livello globale, mentre il contesto decisionale per l'adattamento richiede un approccio su scala molto più locale.
- Tra la comunità scientifica e le comunità locali: sviluppare un approccio dal basso più efficiente che consideri la complessità locale (realtà) presentando soluzioni semplici (semplicità) che consentano alle comunità locali di dare un senso alla propria situazione (empowerment).
3. Il rischio ha una scala: quale scienza è necessaria per supportare le azioni alla scala delle decisioni?
Ci sono ampie e solide informazioni sul clima su scala globale e regionale, ma azioni deboli. Tuttavia, su scala locale in cui si verificano gli impatti, c'è generalmente la volontà di agire anche se le informazioni sul clima sono limitate. Pertanto, sorgono tensioni tra il luogo in cui vengono prese le decisioni sulle risorse e il luogo in cui si verificano gli impatti.
Molte delle azioni prioritarie per affrontare questo problema e garantire che la scienza del clima sia efficace nel consentire politiche e decisioni per gestire il rischio climatico su scala locale e ridurre i suoi impatti sulle comunità e sulle regioni vulnerabili in tutto il mondo, rientrano nell'ambito dell'informazione regionale per la società del WCRP Core Project e My Climate Risk Lighthouse Activity. Loro includono:
- Affrontare le lacune critiche in osservazione della capacità della rete, accesso ai dati storici e studi di attribuzione degli eventi per eventi chiave ad alto impatto per molte delle regioni più vulnerabili.
- Integrare meglio il contesto decisionale, valori ed etica degli stakeholder e fattori di stress non climatici nella progettazione della ricerca, nella costruzione delle informazioni e nella comunicazione ai responsabili politici e decisionali.
- Investire in sviluppo delle capacità nelle regioni ad alta vulnerabilità sviluppare informazioni sul clima informate a livello locale e rilevanti per le decisioni. La debole capacità scientifica crea una dipendenza intellettuale dagli altri, con un conseguente scarso allineamento tra l'informazione climatica e il contesto decisionale.
- Valutare l'efficacia delle risposte di adattamento per garantire che i risultati siano dimostrati.
- Riconcilia le contraddizioni che sorgono a causa della dipendenza dal metodo (vale a dire metodi diversi per produrre informazioni sul clima) e urgentemente evolvere le modalità e le pratiche di comunicazione. La diversità delle fonti di informazione e dei risultati confonde il messaggio e indebolisce le decisioni.
- Risorsa migliore scienza transdisciplinare e vere collaborazioni intellettuali, tra e all'interno delle regioni, per far fronte alla mancanza di informazioni pertinenti al contesto.
4. Cosa è necessario per accelerare il progresso e l'azione?
- Una migliore comprensione di come vengono prese le decisioni collettive e di come vengono percepite le analisi dei rischi. Nonostante le voci forti delle comunità scientifiche e attiviste negli ultimi tre decenni, le risposte politiche rimangono impermeabili con soluzioni che si basano in gran parte su azioni differite o nuove tecnologie. È necessaria una maggiore considerazione delle psicologie che impediscono di ascoltare gli avvertimenti fino a quando non è troppo tardi. Questo vale sia per l'adattamento climatico che per la mitigazione.
- I cittadini e i paesi dovranno definire, progettare e attuare grandi cambiamenti nel modo in cui vivono le loro vite. Le scienze sociali possono aiutare a comprendere e affrontare il motivo per cui sia i responsabili politici che i cittadini considerano il problema concettuale, con soluzioni che giacciono altrove o nelle tecnologie future? Possono aiutare a costruire la comprensione e l'accettazione del fatto che i compromessi nei sistemi complessi influenzano le diverse parti interessate in modi diversi?
- Affronta il problema della licenza sociale in modo che la società possa realizzare i benefici delle soluzioni tecnologiche esistenti, senza i necessari compromessi richiesti che impediscono l'attuazione di queste soluzioni parziali.
- Sono necessari cambiamenti nel nostro sistema di governance multilaterale? Una prova che potrebbe non esserlo è che proprio nel momento in cui il mondo ha bisogno di un sistema multilaterale efficace ci troviamo di fronte al nazionalismo emergente. Le nazioni devono vedere che è nel loro interesse personale illuminato lavorare insieme.
- La scienza stessa deve cambiare. La scienza del clima ha quantificato e diagnosticato il cambiamento climatico antropogenico; scenari futuri simulati in modo che la società e i responsabili delle decisioni comprendano chiaramente i futuri plausibili del clima; e ha avanzato la scienza dell'adattamento e della mitigazione. Le comunità scientifiche dell'International Science Council, tra cui Future Earth e WCRP, stanno dando tutti contributi critici, ma la scienza fisica e la tecnologia da sole non risolvono il problema. Abbiamo bisogno di scienziati sociali, scienziati delle decisioni, scienziati politici, esperti di etica, economisti e professionisti (ad es. ingegneri), nonché ponti rafforzati per collegarli, come evidenziato nella sezione 2.3 sopra.
5. Il percorso verso lo zero netto: esigenze scientifiche e tecnologiche
Per ridurre il rischio climatico e rispettare gli ambiziosi obiettivi concordati nell'ambito dell'accordo di Parigi del 2015, CO2 le emissioni devono scendere a zero entro la metà del secolo; eppure il mondo è molto lento nel mettersi in carreggiata per questo obiettivo. Sebbene molti elementi necessari per la trasformazione siano già chiari – come la rapida riduzione dell'uso e della produzione di combustibili fossili, l'arresto della deforestazione e la riduzione delle emissioni da uso del suolo – è anche chiaro che la CO2 saranno necessarie tecnologie di rimozione (CDR) su larga scala per limitare il riscaldamento. Ad esempio, il Rapporto speciale IPCC 2018 sul riscaldamento globale di 1.5 °C mostra che quei percorsi di 1.5 °C con limitato superamento, con l'obiettivo di ridurre la dipendenza dal CDR, rimuovono ancora una quantità significativa di CO2 dall'atmosfera (nello specifico, 100 Gt CO2 cumulativamente fino al 2100).
Il confronto di questi percorsi (a 1.5 o 2°C) con la nostra realtà attuale rivela un notevole divario nell'innovazione, nella politica e nel dialogo sociale. Scalare le tecnologie e gli approcci per rimuovere la CO2 dall'atmosfera solleva domande come: Da dove dovrebbe provenire la biomassa senza compromettere altri SDG se la bioenergia deve essere significativamente aumentata? Quanto permanentemente può CO2 essere immagazzinato in foreste, terreni agricoli e altri terreni ed ecosistemi marini, dato l'impatto su di essi dei cambiamenti climatici in corso? Cosa possono altri approcci come la cattura diretta dell'aria, l'invecchiamento avanzato, il biochar e altre soluzioni per il clima naturale, contribuire a un portafoglio più resiliente di tecnologie di rimozione che riducono al minimo i rischi per altri SDG? Tali domande mostrano chiaramente l'urgente necessità di soluzioni alle emissioni residue e alla CO2 rimozione.
A breve termine, sono necessari innovazione, finanziamento e progetti pilota per catalizzare la scienza e la tecnologia necessarie non solo per le tecnologie di emissione e CDR, ma anche per metodi solidi e trasparenti di monitoraggio e verifica. Quest'ultimo è particolarmente importante per evitare discrepanze tra impegni dichiarati e azioni effettive che porteranno a una riduzione delle emissioni globali necessarie per stabilizzare il clima. A medio termine, saranno necessarie strutture di governance chiare per affrontare le preoccupazioni sull'azzardo morale. A lungo termine, un'architettura completa per la determinazione del prezzo del carbonio che prenda in considerazione le giuste dimensioni di transizione, può aiutare a premiare e finanziare la rimozione del carbonio, addebitando al contempo le emissioni di carbonio rimanenti.
Inoltre, sarà necessaria una lente che abbia una visione più ampia del semplice carbonio, accompagnata da un'architettura politica incentrata sul carbonio con salvaguardie e normative che garantiscano la sostenibilità. La scienza deve svolgere un ruolo di fondamentale importanza nel colmare le lacune della conoscenza con conoscenze fruibili.
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