Возникающие климатические риски и что потребуется, чтобы ограничить глобальное потепление 2.0°C?

Эта статья является частью ISC Преобразование21 серия, в которой будет рассмотрено состояние знаний и действий через пять лет после Парижского соглашения и в ключевой год для действий в области устойчивого развития. Эта часть была впервые опубликована Всемирная программа исследований климата (ВПИК).

ВПИК, МГЭИК и Future Earth организовали совместное заседание на COP26 для обсуждения рисков и последствий превышения потепления на 1.5°C, а также возможных путей трансформации, которыми могут руководствоваться лица, принимающие решения, и заинтересованные стороны. Всем выступавшим было предложено определить до пяти приоритетных действий и/или задач для нашего исследовательского сообщества в отношении перехода к обществу с низким уровнем выбросов углерода и ограничения потепления значительно ниже 2°C. Это краткое изложение этих научных проблем, пробелов в науке и некоторых необходимых действий.

Смотрите сессию здесь:

1. Обзор

Антропогенное изменение климата несет с собой множество серьезных проблем и рисков, затрагивающих практически все аспекты жизни на Земле. Засухи, проливные дожди и наводнения, волны тепла, экстремальные пожары и затопления прибрежных районов уже становятся все более частыми и интенсивными. Масштабы этих климатических изменений и связанных с ними рисков и последствий растут с каждым дополнительным приростом потепления, затрагивая миллионы людей во всем мире, особенно беднейшие слои населения, которым угрожает продовольственная и водная безопасность; здоровье экосистемы и биоразнообразие, которые угрожают нескольким целям в области устойчивого развития (ЦУР).

Чтобы уменьшить такие угрозы, Парижское соглашение COP21 направлено на ограничение глобального потепления значительно ниже 2°C сверх доиндустриальных температур и продолжение усилий по ограничению потепления до 1.5°C. Учитывая кумулятивный эффект CO₂ выбросы на глобальное потепление и небольшой остаточный углеродный баланс, это требует резкого сокращения выбросов всех антропогенных факторов, влияющих на климат, особенно ископаемого CO.₂, в течение следующего десятилетия. В конце концов, для достижения этой цели необходимо достичь нулевых выбросов парниковых газов к 2050 году.

Учитывая текущую политику и обновленные определяемые на национальном уровне вклады, становится все более вероятным, что оставшийся углеродный баланс, связанный с 50- или 67-процентной вероятностью ограничения потепления на уровне 1.5 °C, будет исчерпан в 2030-х годах, что приведет к превышению 1.5 °C. цель. Любая задержка в сокращении выбросов подвергает планету еще большему глобальному потеплению и большему риску более интенсивных и частых погодных и климатических экстремальных явлений. Чтобы оставаться ниже 2.0°C, требуется беспрецедентная трансформация, в том числе повышенное снижение остаточного CO.₂ выбросы и устойчивые подходы к удалению избыточного CO₂ из атмосферы. Потребуются технологии с отрицательными выбросами для удаления двуокиси углерода, но остаются вопросы относительно необходимого масштаба, осуществимости, затрат, а также компромиссов, особенно когда речь идет о наземных вариантах.

2. Ключевые научные проблемы

2.1 Улучшение понимания процесса всей системы Земля во всех масштабах, включая человеческие (социальные) системы и климатические риски

Исследования, направленные на углубление нашего понимания редких сложных событий, которые имеют низкую вероятность возникновения, но могут иметь разрушительные последствия (в глобальном масштабе).. Наблюдения, исследования процессов и целевые модели необходимы для понимания и моделирования редких, экстремальных явлений (таких как пороги опасной жары, затрагивающие несколько регионов, имеющих решающее значение для мировых рынков продовольствия); последовательность событий; и эффект взаимодействия между внутренней изменчивостью и естественными климатическими факторами.

Улучшенные возможности для оценки климатических рисков. Для лучшей количественной оценки рисков, связанных с маловероятными событиями с высокой степенью воздействия; серьезные комплексные опасности и крупномасштабные экстремальные явления; и переломные моменты, такие как крупномасштабное высвобождение углерода из-за вымирания лесов или резкого таяния вечной мерзлоты, обрушение шельфового/щитового ледника, сдвиги режимов и разрушение биомов, — все это потребует лучшей интеграции взаимодействий, обратных связей и устойчивости в наших моделях Земной системы, охватывающих динамика компонентов системы увидеть океаны, земля, атмосфера, биосфера и криосфера, а также человеческие системы.

Ускорить прогресс в науке о климате Антарктики: особенно в отношении антарктического морского льда и шельфовых ледников, учитывая неопределенность в отношении их стабильности в условиях изменяющегося климата и последствий для повышения уровня моря.

Лучшее понимание социальных систем: для ускорения прогресса в разных секторах/географиях/культурах.

2.2 Улучшенная информация о климате и системе Земля

Повышение качества информации об изменении климата от регионального до местного: за счет более качественных наблюдений и моделирования всех соответствующих процессов и их взаимодействий во временных масштабах от погоды до тысячелетий, а также за счет сложных моделей с палеоклиматическими и наблюдаемыми данными.

Повышение качества и использование климатических проекций для обоснования оценок климатических рисков: определить пути к безопасной и справедливой планетарной опеке над стабильной и устойчивой системой Земли для человеческого развития и ответить на социально значимые вопросы, такие как (это некоторые из научных целей новой деятельности ВПИК по безопасной посадке и климатическому маяку):

Что пути выбросов сохраняют обитаемость и продовольственную безопасность; что такое пределы адаптации?

Каковы Климатические последствия удаления углекислого газа сохраняя при этом запасы пищи и воды, сохраняя биоразнообразие?

Что риски возникают из-за длительного перераспределения воды из-за изменения климата и непосредственной деятельности человека в наземных природных системах/водохранилищах (включая ледники и влажные тропические леса)?

Каковы последствия для регионов интенсивного круговорота воды и повышенной изменчивости, приводя, например, к чередованию очень влажных, а затем очень засушливых периодов?

Как мы сохранить обитаемые побережья, какая скорость и величина повышение уровня моря приемлемо, учитывая его необратимость?

Более качественная количественная оценка рисков маловероятные события со значительными последствиями (как также описано в 2.1).

2.3 Строительство и укрепление мостов

Между сообществами исследователей климата и экосистемы/биоразнообразия: чтобы лучше понять последствия изменения климата и местной нагрузки на экосистемы и их способность накапливать углерод, а также оптимизировать сопутствующие выгоды. Это связано с потенциальным снижением эффективности поглотителей углерода для мира с температурой выше 2 °C, потенциалом и ограничениями природных решений, а также опасениями по поводу процессов, которые в настоящее время лишь частично включены в климатические модели (таких как отмирание лесов, пожары, резкое таяние вечной мерзлоты, микробы в почвах и в океане и др.).

Между «нисходящим» (глобальным) производством климатической информации и «восходящим» контекстом принятия решений на местном уровне: чтобы лучше направлять адаптацию, необходимую для сведения к минимуму уязвимости обществ, за счет снижения их подверженности и чувствительности к климатическим опасностям, а также повышения способности сообществ активно адаптироваться к изменяющимся климатическим рискам. Это находится в центре внимания новой деятельности ВПИК «Мой маяк климатических рисков».

Между учеными, заинтересованными сторонами и лицами, принимающими решения: разработать совместные и взаимодополняющие подходы к смягчению последствий изменения климата и адаптации, подкрепленные надежной наукой и информацией об изменении климата, которые имеют сопутствующие выгоды (например, улучшение качества воздуха в результате сокращения выбросов метана). Для смягчения последствий требуется глобально скоординированная государственная политика, в то время как контекст принятия решений по адаптации требует гораздо более локального подхода.

Между научным сообществом и местными сообществами: разработать более эффективный подход «снизу вверх», который будет учитывать местные сложности (реальность) и предлагать простые решения (простота), которые позволят местным сообществам разобраться в своей ситуации (расширение возможностей).

3. У риска есть шкала: какая наука необходима для поддержки действий на шкале принятия решений?

Существует достаточно надежной климатической информации в глобальном и региональном масштабе, но слабые действия. Тем не менее, в местных масштабах, где ощущаются воздействия, обычно существует готовность действовать, даже если надежная климатическая информация ограничена. Таким образом, возникают противоречия между тем, где принимаются решения о ресурсах, и тем, где происходит воздействие.

Некоторые из приоритетных действий, направленных на решение этой проблемы и обеспечение того, чтобы наука о климате была эффективной для обеспечения политики и принятия решений по управлению климатическими рисками в местном масштабе и уменьшению их воздействия на уязвимые сообщества и регионы по всему миру, находятся в сфере региональной информации для общества ВПИК. Основной проект и моя деятельность по информированию о климатических рисках. Они включают:

Устранить критические пробелы в наблюдение за пропускной способностью сети, доступ к историческим данным и исследования атрибуции ключевых событий со значительными последствиями для многих наиболее уязвимых регионов.
лучше интегрировать контекст принятия решений, ценности и этика заинтересованных сторон, а также факторы стресса, не связанные с климатом в дизайн исследования, создание информации и общение с политиками и лицами, принимающими решения.
Вкладывать в развитие потенциала в регионах с высокой уязвимостью разрабатывать основанную на местной информации климатическую информацию, имеющую отношение к принятию решений. Слабый научный потенциал порождает интеллектуальную зависимость от других, что приводит к плохому согласованию между климатической информацией и контекстом принятия решений.
Оценить эффективность адаптационных мер чтобы убедиться, что результаты продемонстрированы.
Примирить противоречия которые возникают из-за зависимости от метода (т. е. различных методов получения климатической информации) и срочно развивать способы общения и практики. Разнообразие источников информации и результатов сбивает с толку сообщения и ослабляет решения.
Лучший ресурс трансдисциплинарная наука и настоящее интеллектуальное партнерство, между регионами и внутри них, чтобы решить проблему нехватки контекстуальной информации.

4. Что необходимо для ускорения прогресса и действий?

Лучшее понимание того, как принимаются коллективные решения и как воспринимается анализ рисков. Несмотря на сильные голоса ученых и активистов за последние три десятилетия, политическая реакция остается невосприимчивой, а решения в значительной степени зависят от отсроченных действий или новых технологий. Необходимо больше учитывать психологические факторы, которые мешают слышать предупреждения до тех пор, пока не становится слишком поздно. Это относится как к адаптации к изменению климата, так и к смягчению его последствий.
Граждане и страны должны будут определить, спроектировать и осуществить серьезные изменения в образе жизни. Могут ли социальные науки помочь понять и решить, почему политики и граждане одинаково рассматривают проблему как концептуальную, а решения лежат где-то в другом месте или в будущих технологиях? Могут ли они помочь сформировать понимание и признание того, что компромиссы в сложных системах по-разному влияют на разные заинтересованные стороны?
Решить проблему с социальной лицензией чтобы общество могло реализовать преимущества существующих технологических решений без необходимых компромиссов, необходимых для предотвращения реализации этих частичных решений.
Нужны ли изменения в нашей многосторонней системе управления? Некоторым свидетельством того, что это может быть не так, является то, что в то самое время, когда миру нужна эффективная многосторонняя система, мы сталкиваемся с зарождающимся национализмом. Нации должны понять, что в их просвещенных интересах работать вместе.
Сама наука должна измениться. Наука о климате количественно определила и диагностировала антропогенное изменение климата; смоделированные будущие сценарии, чтобы общество и лица, принимающие решения, четко понимали вероятное климатическое будущее; и продвинули науку адаптации и смягчения последствий. Научные сообщества Международного научного совета, в том числе Future Earth и WCRP, вносят решающий вклад, но только физическая наука и технология не решают проблему. Нам нужны социологи, специалисты по принятию решений, политологи, специалисты по этике, экономисты и практики (например, инженеры), а также укрепленные мосты, связывающие их, как указано в разделе 2.3 выше.

5. Путь к чистому нулю – потребности науки и техники

Для снижения климатических рисков и достижения амбициозных целей, согласованных в рамках Парижского соглашения 2015 г., CO₂ к середине столетия выбросы должны упасть до нуля; однако мир очень медленно продвигается к этой цели. Хотя многие элементы, необходимые для преобразования, уже ясны, такие как быстрое сокращение использования и производства ископаемого топлива, прекращение обезлесения и сокращение выбросов от землепользования, ясно также, что CO₂ технологии удаления (CDR) потребуются в масштабе, чтобы ограничить потепление. Например, специальный отчет МГЭИК о глобальном потеплении на 2018 ° C за 1.5 г. показывает, что эти пути на 1.5 ° C с ограниченным превышением, направленные на снижение зависимости от CDR, по-прежнему удаляют значительное количество CO.₂ из атмосферы (в частности, 100 Гт CO₂ совокупно до 2100 г.).

Сравнение этих путей (на 1.5 или 2°C) с нашей текущей реальностью показывает поразительный разрыв в инновациях и политике, а также в общественном диалоге. Масштабирование технологий и подходов к удалению CO₂ из атмосферы вызывает такие вопросы, как: Откуда должна поступать биомасса, не ставя под угрозу другие ЦУР, если биоэнергетика должна быть значительно расширена?? Как постоянно CO может₂ храниться в лесах, сельскохозяйственных почвах и других наземных и морские экосистемы с учетом воздействия на них продолжающегося изменения климата? Какие другие подходы, такие как прямое улавливание воздуха, усиленное выветривание, биоуголь и другие решения для естественного климата, могут внести свой вклад в более устойчивый портфель технологий удаления, которые минимизируют риски для других ЦУР?? Такие вопросы ясно показывают настоятельную необходимость решения остаточных выбросов и выбросов CO.₂ удаление.

В краткосрочной перспективе необходимы инновации, финансирование и пилотные проекты, чтобы стимулировать науку и технологии, необходимые не только для технологий выбросов и CDR, но и для надежных и прозрачных методов мониторинга и проверки. Последнее особенно важно для предотвращения расхождений между провозглашенными обязательствами и фактическими действиями, которые приведут к нехватке глобальных сокращений выбросов, необходимых для стабилизации климата. В среднесрочной перспективе потребуются четкие структуры управления для решения проблем, связанных с моральным риском. В долгосрочной перспективе комплексная архитектура ценообразования на выбросы углерода, учитывающая только переходные аспекты, может помочь вознаграждать и финансировать удаление углерода, одновременно взимая плату за оставшиеся выбросы углерода.

Более того, потребуется линза, которая имеет более широкий взгляд, чем просто углерод, в сочетании с архитектурой политики, ориентированной на углерод, с мерами безопасности и регулированием, обеспечивающими устойчивость. Наука должна играть критически важную роль в заполнении пробелов в знаниях практическими знаниями.

Вы также можете быть заинтересованы в

Четыре соображения для ускорения прогресса в борьбе с изменением климата на стыке науки и политики

На дополнительном мероприятии, организованном ВПИК, Future Earth и МГЭИК на COP26, президент ISC Питер Глюкман призвал к пошаговым изменениям в науке и финансировании науки, чтобы предоставлять практические, ориентированные на решения знания, выделив четыре проблемы, имеющие отношение к ускорению прогресса.

Фото Сергей Пестерев на Unsplash.