Виникаючі кліматичні ризики та що потрібно, щоб обмежити глобальне потепління до 2.0°C?

Наука кидає виклики та прогалини для переходу до низьковуглецевого суспільства та обмеження потепління значно нижче 2°C – а також необхідні дії.

Ця стаття є частиною ISC Трансформація21 серія, яка досліджуватиме стан знань і дій через п’ять років після Паризької угоди і в ключовий рік для дій щодо сталого розвитку. Цим матеріалом вперше поділилися Всесвітня програма дослідження клімату (WCRP).

Спільна сесія була організована WCRP, IPCC та Future Earth на COP26, щоб обговорити ризики та наслідки порушення потепління на 1.5°C, а також можливі шляхи трансформації, якими можуть керуватися особи, які приймають рішення, та зацікавлені сторони. Усім доповідачам було запропоновано визначити до п’яти пріоритетних дій та/або проблем для нашої дослідницької спільноти щодо переходу до низьковуглецевого суспільства та обмеження потепління значно нижче 2°C. Це підсумок цих наукових проблем, наукових прогалин та деяких необхідних дій.

Дивіться сесію тут:

1. Огляд

Антропогенна зміна клімату несе багато значних проблем і ризиків, які впливають майже на всі аспекти життя на Землі. Посухи, сильні дощі та повені, хвилі спеки, екстремальні пожежі та прибережні затоплення вже збільшуються за частотою та інтенсивністю. Масштаб цих кліматичних змін і пов’язаних з ними ризиків і наслідків зростають з кожним додатковим приростом потепління, що вражає мільйони людей у всьому світі, особливо найбідніших, які мають ризики для продовольчої та водної безпеки; здоров'я екосистем та біорізноманіття, які загрожують кільком цілям сталого розвитку (ЦСР).

Щоб зменшити такі загрози, Паризька угода COP21 мала на меті обмежити глобальне потепління значно нижче на 2°C вище доіндустріальних температур і продовжити зусилля щодо обмеження потепління до 1.5°C. Враховуючи кумулятивний ефект СО₂ викиди від глобального потепління та невеликий залишковий вуглецевий бюджет, це вимагає різкого скорочення викидів усіх антропогенних кліматичних факторів, особливо викопного CO.₂, протягом наступного десятиліття. Зрештою, для досягнення цієї мети необхідні чисті нульові викиди парникових газів до 2050 року.

Враховуючи поточну політику та оновлені національно визначені внески, стає все більш вірогідним, що залишок вуглецевого бюджету, пов’язаний з 50 або 67% шансом обмежити потепління на 1.5°C, буде вичерпано в 2030-х роках, що призведе до перевищення 1.5°C. гол. Будь-яка затримка у скороченні викидів прив’язує планету до ще більшого глобального потепління та більшого ризику більш інтенсивних і частих екстремальних погодних і кліматичних умов. Підтримка температури нижче 2.0°C вимагає безпрецедентної трансформації, включаючи збільшення кількості залишкового CO₂ викиди та стійкі підходи до видалення надлишку CO₂ від атмосфери. Будуть потрібні технології негативних викидів для видалення вуглекислого газу, але залишаються питання щодо необхідного масштабу, доцільності, витрат, а також компромісів, особливо коли це стосується наземних варіантів.

2. Ключові наукові проблеми

2.1 Покращене розуміння процесу всієї системи Землі – у всіх масштабах, включаючи людські (соціальні) системи та кліматичні ризики

Дослідження, щоб розширити наше розуміння рідкісних складних подій, які мають низьку ймовірність виникнення, але потенційно руйнівні наслідки (у глобальному масштабі). Для розуміння та моделювання рідкісних екстремальних подій (наприклад, небезпечні пороги тепла, що впливають на кілька регіонів, критично важливих для глобальних продовольчих ринків), необхідні спостереження, дослідження процесів та моделі, що відповідають цілям; послідовність подій; і ефект взаємодії між внутрішньою мінливістю та природними чинниками клімату.

Покращена здатність оцінювати кліматичний ризик. Для кращої кількісної оцінки ризиків від подій з низькою ймовірністю та високим впливом; серйозні складні небезпеки та великомасштабні екстремальні явища; і переломні моменти, такі як великомасштабне викидання вуглецю внаслідок відмирання лісів або раптової відлиги вічної мерзлоти, руйнування шельфового льоду, зміни режиму та колапсу біому, все це вимагатиме кращої інтеграції взаємодій, зворотного зв’язку та стійкості в моделях нашої Системи Землі, охоплюючи динаміка компонентів системи тобто океани, суша, атмосфера, біосфера та кріосфера, а також людські системи.

Прискорити прогрес у науці про клімат Антарктики: особливо пов'язані з антарктичним морським льодом і шельфовими льодами, враховуючи невизначеність їх стабільності в умовах зміни клімату та наслідки для підвищення рівня моря.

Краще розуміння соціальних систем: для прискорення прогресу в різних галузях/географіях/культурах.

2.2 Покращена інформація про клімат і систему Землі

Покращення регіональної та локальної інформації про зміну клімату: шляхом кращих спостережень і моделювання всіх відповідних процесів та їх взаємодій у часових масштабах від погоди до тисячоліть, а також шляхом складних моделей з даними палеоклімату та спостережень.

Підвищення якості та використання кліматичних прогнозів для оцінки кліматичних ризиків: визначити шляхи до безпечної та справедливої планетарної опіки над стабільною та стійкою системою Землі для розвитку людини та розв’язати соціальні питання, такі як (це деякі з наукових цілей нової діяльності WCRP щодо безпечного клімату при приземленні маяка):

Що шляхи викидів зберігають придатність для життя та продовольчу безпеку; які є межі адаптації?

Які кліматичні наслідки видалення вуглекислого газу при збереженні постачання їжі та води, збереження біорізноманіття?

Що ризики виникають внаслідок тривалого перерозподілу води через зміну клімату та пряму діяльність людини в наземних природних системах/водоймах (включаючи льодовики та тропічні ліси)?

Які наслідки для регіонів інтенсивного кругообігу води та підвищеної мінливості, що призводить, наприклад, до послідовностей дуже вологих, а потім дуже сухих періодів?

Як ми зберегти придатні для життя узбережжя, яка швидкість і величина підвищення рівня моря чи є прийнятним з огляду на його незворотність?

Краща кількісна оцінка ризиків малоймовірні події з високим впливом (як також описано в 2.1).

2.3 Будівництво та зміцнення мостів

Між дослідницькими спільнотами клімату та екосистеми/біорізноманіття: краще зрозуміти вплив зміни клімату та локального тиску на екосистеми та їхню здатність зберігати вуглець, а також оптимізувати супутні вигоди. Це пов’язано з потенційним зниженням ефективності поглиначів вуглецю для світу >2°C, потенціалом та обмеженнями природних рішень, а також занепокоєнням щодо процесів, які наразі лише частково включені в моделі клімату (наприклад, відмирання лісу, пожежі, різке відтавання вічної мерзлоти, мікроби в ґрунтах та океані тощо).

Між "зверху вниз" (глобальним) виробництвом кліматичної інформації та "знизу вгору", локальним контекстом прийняття рішень: краще керувати адаптацією, необхідною для мінімізації вразливості суспільства, шляхом зменшення їхнього впливу та чутливості до кліматичних небезпек, а також посилення спроможності громад активно адаптуватися до зростаючого кліматичного ризику. Це є центром нової діяльності WCRP My Climate Risk Lighthouse Activity.

Між науковцями, зацікавленими сторонами та особами, які приймають рішення: досягти спільних та взаємодоповнюючих підходів до пом'якшення клімату та адаптації на основі надійної науки та інформації про зміну клімату, які мають супутні переваги (наприклад, переваги для якості повітря внаслідок зменшення викидів метану). Для пом’якшення наслідків потрібна глобально скоординована державна політика, тоді як контекст прийняття рішень для адаптації вимагає значно більшого підходу на місцевому рівні.

Між науковою спільнотою та місцевими громадами: розробити більш ефективний підхід «знизу-вгору», який враховує локальну складність (реальність), водночас представляючи прості рішення (простота), які надають місцевим громадам можливість зрозуміти власну ситуацію (розширення можливостей).

3. Ризик має масштаб: яка наука потрібна для підтримки дій у масштабі прийняття рішень?

Існує достатньо надійної кліматичної інформації в глобальному та регіональному масштабах, але слабкі дії. Тим не менш, у місцевому масштабі, де відчувається вплив, загалом є готовність діяти, навіть якщо надійна кліматична інформація обмежена. Тому виникає напруженість між тим, де приймаються рішення щодо використання ресурсів, і місцем впливу.

Декілька пріоритетних дій, спрямованих на вирішення цього та забезпечення того, що кліматична наука є ефективною для забезпечення політики та рішень щодо управління кліматичним ризиком на локальному рівні та зменшення його впливу на вразливі спільноти та регіони по всьому світу, входять до сфери діяльності Регіональної інформації для суспільства WCRP. Основний проект і моя діяльність на маяку з кліматичними ризиками. Вони включають:

Усуньте критичні прогалини в спостереження за пропускною здатністю мережі, доступ до історичних даних та дослідження атрибуції подій для ключових подій із сильним впливом для багатьох найбільш вразливих регіонів.
Краще інтегрувати контекст прийняття рішень, цінності та етика зацікавлених сторін, а також некліматичні фактори стресу у дизайні дослідження, побудові інформації та комунікації з політиками та особами, які приймають рішення.
Інвестуйте в розвиток потенціалу в регіонах високої вразливості розробити інформовану на місцевому рівні кліматичні відомості, що стосуються прийняття рішень. Слабкий науковий потенціал створює інтелектуальну залежність від інших, що призводить до поганого узгодження кліматичної інформації з контекстом прийняття рішень.
Оцініть ефективність адаптаційних реакцій щоб гарантувати, що результати демонструються.
Узгодити протиріччя які виникають через залежність від методів (тобто різні методи отримання кліматичної інформації) і терміново розвивати методи та практику спілкування. Різноманітність джерел інформації та результатів заплутує повідомлення та послаблює рішення.
Кращий ресурс трансдисциплінарна наука та реальне інтелектуальне партнерство, між регіонами та всередині регіонів, щоб усунути брак інформації, що стосується контексту.

4. Що потрібно для прискорення прогресу та дій?

Краще розуміння того, як приймаються колективні рішення та як сприймається аналіз ризиків. Незважаючи на сильні голоси наукової та активістської спільноти протягом останніх трьох десятиліть, політична реакція залишається непроникною, а рішення в основному покладаються на відкладені дії або нові технології. Необхідно більше враховувати психологію, яка заважає чути попередження, поки не стане занадто пізно. Це стосується як адаптації до клімату, так і пом’якшення наслідків.
Громадянам і країнам потрібно буде визначити, розробити та впровадити серйозні зміни у спосіб їхнього життя. Чи можуть соціальні науки допомогти зрозуміти та вирішити, чому політики та громадяни бачать проблему концептуальною, а рішення лежать деінде або в майбутніх технологіях? Чи можуть вони допомогти досягти розуміння та визнання того, що компроміси в складних системах по-різному впливають на різні зацікавлені сторони?
Вирішити питання соціальної ліцензії щоб суспільство могло реалізувати переваги існуючих технологічних рішень, без необхідних компромісів, які запобігають впровадженню цих часткових рішень.
Чи потрібні зміни в нашій багатосторонній системі управління? Деякі докази того, що це може бути не так, є те, що в той час, коли світ потребує ефективної багатосторонньої системи, ми стикаємося з націоналізмом, що зароджується. Нації повинні усвідомити, що працювати разом у їхніх освічених інтересах.
Сама наука повинна змінитися. Наука про клімат кількісно оцінила й діагностувала антропогенні зміни клімату; моделювання сценаріїв майбутнього, щоб суспільство та особи, які приймають рішення, чітко розуміли вірогідне майбутнє клімату; і розвинув науку про адаптацію та пом'якшення наслідків. Наукові спільноти Міжнародної наукової ради, включаючи Future Earth і WCRP, роблять важливий внесок, але фізична наука і технології самі по собі не вирішують проблеми. Нам потрібні суспільствознавці, науковці з питань прийняття рішень, політологи, етики, економісти та практики (наприклад, інженери), а також посилені мости, щоб зв’язати їх, як зазначено в розділі 2.3 вище.

5. Шлях до чистого нуля – потреби науки і техніки

Щоб зменшити кліматичні ризики та виконати амбітні цілі, погоджені в рамках Паризької угоди 2015 року, CO₂ викиди повинні впасти до чистого нуля до середини століття; але світ дуже повільно йде на шлях до цієї мети. Хоча багато елементів, необхідних для трансформації, вже зрозумілі – наприклад, швидке скорочення використання та виробництва викопного палива, припинення вирубки лісів та скорочення викидів від землекористування – також зрозуміло, що CO₂ Технології видалення (CDR) будуть потрібні в масштабі, щоб обмежити потепління. Наприклад, Спеціальний звіт МГЕЗК 2018 року про глобальне потепління на 1.5 °C показує, що ці шляхи 1.5 °C з обмеженим перевищенням, спрямовані на зменшення залежності від CDR, все ще видаляють значну кількість CO.₂ з атмосфери (зокрема, 100 Гт CO₂ сукупно до 2100 р.).

Порівняння цих шляхів (до 1.5 або 2°C) з нашою нинішньою реальністю виявляє вражаючу прогалину в інноваціях і політиці, а також у суспільному діалозі. Масштабування технологій та підходів до видалення CO₂ з атмосфери викликає такі запитання: Звідки має надходити біомаса, щоб не загрожувати іншим ЦУР, якщо біоенергетика має бути значно розширена? Наскільки постійно може CO₂ зберігатися в лісах, сільськогосподарських ґрунтах та інших наземних і морські екосистеми з огляду на вплив поточної зміни клімату на них? Що можуть інші підходи, такі як пряме захоплення повітря, покращене вивітрювання, біовугілля та інші природні кліматичні рішення, сприяти створенню більш стійкого портфелю технологій видалення, які мінімізують ризики для інших ЦУР?? Такі питання чітко показують нагальну потребу в розв’язанні залишкових викидів та CO₂ видалення

У короткостроковій перспективі необхідні інновації, фінансування та пілотні проекти, щоб каталізувати науку та технологію, необхідні не лише для технологій викидів та CDR, але й для надійних та прозорих методів моніторингу та верифікації. Останнє особливо важливо для запобігання розбіжностей між заявленими зобов’язаннями та фактичними діями, які призведуть до дефіциту глобального скорочення викидів, необхідного для стабілізації клімату. У середньостроковій перспективі знадобляться чіткі структури управління для вирішення проблем з моральним ризиком. У довгостроковій перспективі комплексна архітектура ціноутворення на вуглецю, яка враховує лише перехідні розміри, може допомогти винагородити та профінансувати видалення вуглецю, одночасно стягуючи плату за викиди вуглецю, що залишилися.

Більше того, знадобиться об’єктив, який має більш широкий погляд, ніж просто вуглець, у супроводі архітектури політики, орієнтованої на вуглець, із гарантіями та регулюванням, що гарантує стійкість. Наука повинна відігравати критично важливу роль у заповненні прогалин у знаннях практичними знаннями.

Вас також можуть зацікавити

Чотири міркування щодо прискорення прогресу в галузі зміни клімату на взаємодії науки та політики

На побічному заході, проведеному WCRP, Future Earth та IPCC на COP26, президент ISC Пітер Глюкман закликав до крокових змін у науці та фінансуванні науки, щоб надати практичні знання, орієнтовані на рішення, підкресливши чотири проблеми, що стосуються прискорення прогресу.

Фото Сергій Пестерєв на Unsplash.