Podnebne spremembe: popoln vodnik WIRED


Svet je ujet. Že desetletja so znanstveniki skrbno zbirali podatke, ki potrjujejo, da upamo, da ni res: emisije toplogrednih plinov, ki so se vztrajno izločevale iz avtomobilov, letal in tovarn, tehnologij, ki so poganjale veliko gospodarsko rast, so prinesle ogromne stroške zdravje planeta. Danes vemo, da odsotnost kakršne koli spremembe v našem vedenju, se bo povprečna svetovna temperatura do konca stoletja povečala kar za 4 stopinje Celzija. Globalni nivo morja se bo povečal do 6 čevljev. Skupaj s temi premiki bo prišlo do korenitih sprememb v vremenskih vzorcih po vsem svetu, tako da bodo obalne skupnosti in ekvatorialne regije za vedno spremenjene – in potencialno neugodne.

Udari to. Že vidimo učinke dramatično spremenjenega podnebja, od podaljšanih gozdnih požarov do poslabšanja neviht. Zdi se, da vsaka posamezna vremenska nepravilnost verjetno ne bo zgolj posledica industrijskih emisij, morda je bil vaš določen del sveta do zdaj prihranjen. Ampak to je malo utemeljitev, ko so zgodovinski trendi tako zastrašujoče resnični. (Oh, in medtem, ko so matematiki vzeli nekaj mesecev, da bi izračunali, kako so ljudje vplivali na verjetnost določenih ekstremnih vremenskih dogodkov, so to časovno razbijanje časa trajali do tednov.)

K sreči se zdi, da večina svetovnih državnih držav ne presega meja če podnebnih sprememb – se hitro premikajo na kaj zdaj? Pariški sporazum o podnebnih spremembah leta 2015 je zaznamoval prelomnico v pogovoru o planetarni pragmatiki. Obnovljiva energija v obliki vetra in sončne energije dejansko postaja konkurenčna s fosilnimi gorivi. In največja svetovna mesta vodijo trajnostne politične odločitve na način, ki nasprotuje prispevkom nekaterih držav. Znanstveniki in oblikovalci politik prav tako začenjajo raziskovati celo vrsto prizadevanj v zadnjem delu – govorimo o nekaterih resnih znanstvenih stvareh – namerno, neposredno manipulirati z okoljem. Za ohranitev podnebja moramo biti pripravljeni na novo obdobje geoinženjeringa.

Kako se je ta globalna podnebna sprememba začela

Če hočemo iti vse do začetka, bi vas lahko pripeljali do industrijske revolucije – točke, po kateri znanstveniki na področju podnebja začenjajo videti globalni premik v temperaturi in atmosferskih ravneh ogljikovega dioksida. Konec sedemdesetih let so se tovarne premogovnikov začele ukvarjati z jeklom in tekstilom, ZDA in druge razvite države so začele črpati svoje stranske proizvode. Premog je gorivo, bogato z ogljikom, tako da ko se vžge s kisikom, proizvaja toploto skupaj z drugim stranskim produktom: ogljikov dioksid. Druga goriva na osnovi ogljika, kot je zemeljski plin, naredijo enako v različnih razmerjih.

Ko so te emisije vstopile v ozračje, so delovale kot izolacijska odeja, s čimer preprečili, da bi sončna toplota ušla v vesolje. V preteklosti so se emisije ogljikovega dioksida v atmosferi zelo razlikovale. Modeli starodavne podnebne dejavnosti, na stotine milijonov let nazaj, so postavili ogljikovega dioksida do višine več tisoč delov na milijon. V preteklih pol milijonih letih ali tako, so nihali med približno 180 in 300 delcev na milijon. Ampak niso hitro nihale. Danes atmosferski CO2 je na 407 ppm – približno enkrat in pol krat toliko, kot je bilo pred dvema stoletjema. In zagotovo vemo, da je ekstra toplogredni plin pri ljudeh; analiza ogljikovih izotopov v atmosferi kaže, da večina ekstra CO2 prihaja iz fosilnih goriv.

Sevanje sonca zadene zemeljsko vzdušje. Nekateri od njih potujejo navzdol, da segrejejo Zemljino površino (A), medtem ko se nekateri odcepi nazaj v vesolje (B). Kljub temu se energijo absorbirajo molekule toplogrednih plinov, ogljikovega dioksida, vode, metana in dušikovega oksida, ki preprečujejo uhajanje (C). Sčasoma ujeta energija prispeva k globalnemu segrevanju.

Rezultat: ekstremno vreme. Seveda je globalno segrevanje; Zemljina povprečna temperatura se je od konca 19. stoletja povečala za 1,1 stopin Celzija. Ampak gre še naprej. Ker oceani absorbirajo toplotne in polarne ledene plošče, se časi hurikanov postanejo še močnejši, saj topla voda iz oceanov prinese toplo, vlažen zrak v ozračje. V preteklem stoletju so se morske gladine povečale – približno 8 centimetrov. Kritično je, da stopnja teh sprememb narašča.

Morda najbolj vidna posledica podnebnih sprememb igra v Kaliforniji. V zadnjih letih so zaradi podnebnih sprememb gozdne požare izrazito intenzivnejše. Ožarijo hitreje in hitreje, kar vodi v katastrofe, kot je Camp Fire severno od San Francisca, ki je praktično izbrisal mesto Paradise, ki je uničil 27.000 ljudi in postal smrtonosni in najbolj uničujoči požar v zgodovini države. To je grozno časovno obdobje: običajno Kalifornija dobi vsaj malo dežja v jeseni, ki rehidrira vegetacijo, vendar ne več. Ta suhost sovpada s sezonskimi vetrovi, ki se z vzhoda izležejo, dodatno osušijo vegetacijo in zagotavljajo turbo povečanje za ogenj.

Z Numbers

1,9 milijona

Število domov v ZDA, ki bi lahko dosegli pod vodo, če se morske gladine dvignete za 6 čevljev do leta 2100, kot kažejo modeli. Območje Miami bi bilo še posebej uničeno: skoraj 33.000 domov bi končalo pod vodo, s skupno izgubo 16 milijard dolarjev.

13,2 odstotka

Padec ledeniškega ledenega ledu na desetletje od leta 1980. Taljenje morskega ledu in kopenskih ledenih plošč povzroči segrevanje spirale: zaradi bele, led odskoči svetlobo nazaj v vesolje, medtem ko je izpostavljena, temnejša zemljišča absorbira več sončne energije.

2.625 čevljev

Zmanjšanje debeline ledeniškega ledenika Muir med letoma 1941 in 2004. V tem istem obdobju se je fronta ledenika umaknila 7 milj.

Vse to je pripeljalo 97 odstotkov znanstvenikov iz podnebja, da se strinjata, da so trendi segrevanja zelo verjetni rezultat človeške dejavnosti. Leta 1988 je ta večina raziskav pripeljala do ustanovitve medvladnega foruma Združenih narodov o podnebnih spremembah, ki je zdaj izdal pet poročil o oceni, v katerih so dokumentirani vsi razpoložljivi znanstveni, tehnični in gospodarski podatki o podnebnih spremembah. Četrto poročilo je bilo leta 2007 prvi, ki jasno navaja, da se je podnebje nedvoumno segrevalo – in da bi bili ljudje zelo izpostavljeni toplogredni plini.

Samo zato, ker je panel dosegel soglasje, ne pomeni, da so vsi ostali storili. Leta 2009 so imeli podnebni znanstveniki svoj škandal v WikiLeaksu, ko so podnebni deniers iz znanstvenikov objavili številne e-poštna sporočila, med njimi tudi za znamenitim grafom hokejske palice iz leta 1999, ki je po industrijski revoluciji, ki je bila očitno ostrejše od številnih globalnih segrevanj in hladil, ki jih je videla Zemlja. Izvlečki iz konteksta iz teh e-poštnih sporočil so pokazali, da je raziskovalec, Michael Mann, ki se zavestno ukvarja s statistično manipulacijo svojih podatkov. V kontekst, ki so bili postavljeni nazaj, očitno niso.

Politićna polemika je śe vedno postavljala pod vprašaj znanstveno soglasje o podatkih, ki podpirajo koncept podnebnih sprememb, ki jih povzroća ćlovek, ki jih spodbujajo finanćne spodbude industrije fosilnih goriv. Toda leta 2015 so svetovni voditelji presegli te prepire. 12. decembra, po dveh tednih posvetovanj na 21. konferenci Združenih narodov o podnebnih spremembah v Le Bourgetu v Franciji, se je 195 držav dogovorilo o jeziku, imenovanem Pariški sporazum. Cilj je, da se povprečna globalna temperatura poviša na manj kot 2 stopinji Celzija nad predindustrijskimi ravnmi in čim bližje 1,5 stopinj. To počne tako, da se vsaka država predloži zavezo zmanjšanja emisij in skupaj nosi gospodarsko breme prehoda s fosilnih goriv, ​​pri čemer priznava, da bi se državam v razvoju zavrnilo določen obseg rasti, če bi se morali odreči poceni energiji.

4. novembra 2016 je pariški sporazum uradno začel veljati šele štiri dni preden je bil Donald Trump izvoljen za predsednika Združenih držav Amerike na obljubi, da se odstopi od sporazuma. In 1. junija 2017 je Trump dobro obljubil to obljubo in rekel, da se bodo "ZDA umaknile iz sporazuma o podnebju v Parizu, vendar začnejo pogajanja o ponovni uvedbi pariškega sporazuma ali res popolnoma novega posla pod pogoji, ki so pošteni do Združene države, njena podjetja, njeni delavci, njeni ljudje in njegovi davkoplačevalci. "Tehnično so Združene države Amerike še vedno v sporazumu do leta 2020, kar se lahko najhujši Trump uradno umakne.

Kaj je naslednje za podnebne spremembe

Dobra novica je, da je svetovna skupnost precej združena v zvezi s tveganji podnebnih sprememb. Znanost postaja dovolj dobra, da povezuje določene ekstremne dogodke – nepravilne orkane, ekstremne poplave – neposredno na podnebne spremembe, ki jih povzroči človek, in to olajša gradnjo primera za dramatične ukrepe, s katerimi bi preprečili škodo. Toda kakšne bi morale biti te akcije?

Najbolj očitna rešitev težav v zvezi s podnebnimi spremembami je dramatičen premik od fosilnih goriv in obnovljivih virov energije: sončna, vetrna, geotermalna in (globoka vdih) jedrska energija. Trdno napredujemo in povečujemo proizvodnjo električne energije iz obnovljivih virov okoli 2,8 odstotka vsako leto po vsem svetu.

Toda vse večje je razumevanje, da tudi če se vsaka država, ki se je prvotno prijavila za sporazum, izpolnjuje vsakega od svojih ciljev, bo Zemlja še vedno imela nekaj dramatičnih sprememb. Nekateri celo trdijo, da smo opravili prelomno točko; čeprav smo danes prenehali emitirajo, bi še vedno videli dramatične učinke. In to pomeni, da se moramo začeti pripravljati na drugo podnebno prihodnost – predvsem v načinu, kako gradimo. Prišli bodo poplave, ki nas bodo prisilili, da pripravimo nova pravila za gradnjo. Vedno podaljšana sezona gozdnih požarov bo odvračala gradnjo vzdolž divjega in mestnega vmesnika. In ljudje bodo iz regij, ki so jih sušili ali segrevali ali poplavili, neprimerni, in druge države prisilili k prilagoditvi svoje politike priseljevanja novemu vrhu beguncev.

Vse te spremembe bodo stalo denarja. To je bil eden od glavnih motivatorjev za pariški sporazum: preusmeritev od poceni fosilnih goriv pomeni, da bodo podjetja in podjetja morali finančno prizadevati za zagotovitev dobičkonosne in prijetne prihodnosti. Zato mnoge rešitve za podnebne spremembe nimajo nič skupnega s podnebnimi znanji, kot taka: Imajo opraviti z ekonomijo.

Z Numbers

407,6 delcev na milijon

Koncentracija CO2 v najnižji plasti atmosfere našega planeta. Primerjaj to na 380 ppm pred desetletjem.

75 odstotkov

Delež človečnosti, ki bi lahko do leta 2100 spopadal s smrtonosnimi vročinskimi valovi, če večje zmanjšanje CO2 emisije niso izvedene. Do sredine tega stoletja je ameriški jug lahko videl trikrat dnevno, ki je dosegel 95 stopinj.

2 stopinj Celzija

Cilj za največjo globalno temperaturo narašča s predindustrijskimi ravnmi, kot je opisano v pariškem sporazumu. Na žalost je študija, objavljena lansko poletje, ugotovila, da je možnost doseganja tega cilja do leta 2100 le 5 odstotkov. Resničnost je, da bi lahko dvigal celo 4,9 stopinje Celzija.

1,5 stopinj Fahrenheita

Povišanje temperature morske površine med letoma 1901 in 2015. Gretje za ogrevanje je poseben problem za korale, ki sproščajo fotosintetične alge, ki jih uporabljajo za pridobivanje energije iz sončne svetlobe, ko so pod stresom in bleščečo do smrti.

Družbeno zavestni vlagatelji, s svojo dejavnostjo, vplivajo na to, da podjetja poskrbijo za svoj vpliv na podnebje in kako bodo podnebne spremembe vplivale na njihovo poslovanje. Lani je kolektiv manjših pokojninskih sistemov prisilil Occidental Petroleum, eno največjih naftnih družb v državi, da razkrije tveganje podnebja v svojem prospektu delničarjev; ExxonMobil je utrpel pritiske v decembru 2017. Mesta z velikimi dotacijami, kot so univerze, se soočajo s političnim pritiskom, da bi se oddaljila od industrije fosilnih goriv.

To so vsi posredni načini za gospodarstvo industrije fosilnih goriv, ​​ki je odgovoren za finančno cestnino, ki jo ima na Zemlji z vsakim gigaton emitiranim toplogrednim plinom. Ampak obstajajo tudi neposrednejši načini plačevanja. Po poročanju po Inside-Climate News ki je leta 2015 pokazala, da je ExxonMobil dolgoletno seznanjen s tveganji podnebnih sprememb, podjetje preiskuje generalni pravobranilci v več državah, da bi ugotovili, ali krši statut potrošnikov ali vlagateljev. Mesto San Francisco je tožilo pet največjih javnih proizvajalcev fosilnih goriv, ​​da bi jih plačali za infrastrukturo za zaščito pred naraščajočo gladino morja. V New Yorku je sledila podobna obleka.

Recimo, da te obleke uspejo in ogrožena mesta dobijo nekaj pomoči, s čimer bodo zagotovljene obsežne infrastrukturne posodobitve, ki so potrebne za zaščito svojih obalnih naložb. Po tem, ko bomo naredili vse, kar je v naši moči, da bi zmanjšali nadaljnje emisije ogljika in zaščitili življenje in premoženje pred nevarnostmi spreminjajočega se podnebja, še vedno ne bo dovolj, da bi se svetovne temperature še naprej povečevale nad to prelomno točko 2 stopinj Celzija. Torej je to, ko človeštvo vstopi v proaktivni način, ki potencialno sprosti sporen niz eksperimentalnih tehnologij v ozračje. To je geoinženjering: Odstranjevanje ogljikovega dioksida in zmanjšanje toplote skozi, recimo, eksperimentalni sredstva. Kot solinarske ladje in nadomestna vesoljska ogledala.

Eden od velikih pričakovanj zadnjega poročila IPCC je, da lahko ogljikov dioksid izvlečemo neposredno iz ozračja in ga shranimo pod zemljo skozi postopek, ki se imenuje bioenergija z zajemanjem in shranjevanjem ogljika. Toda ta tehnologija še ne obstaja. Druga strategija poskuša zmanjšati toploto z vbrizgavanjem sulfatnih delcev v ozračje, ki odražajo sončno sevanje v vesolje – to pa bi lahko povzročilo preveč globalnega hlajenja. Blago postavimo, večina predlogov za geoinženiring je nerazvita. Pogon za dokončanje teh idej bo odvisen od uspeha globalnih zmanjšanj v prihodnjih desetletjih.

Nauči se več

Ko je Medvladni forum Združenih narodov o podnebnih spremembah izdal peto poročilo o oceni leta 2014, je določil 116 scenarijev za ohranjanje povprečne globalne rasti temperature pod 2 stopinj Celzija. Težava je, da jih je 101 odvisno od tehnologije za sesanje ogljikovega dioksida, ki še ne obstaja.

Svet se v trenutku ne more oddaljiti od premoga – pred prehodom na popolnoma obnovljiva goriva, zajemanje in shranjevanje ogljika, ki ga oddajajo premogovniške naprave, bo ključnega pomena za doseganje ciljev iz Pariškega sporazuma. V tem letu 2014, Charles C. Mann obišče GreenGen, milijardo dolarjev kitajski objekt, ki je eno od najbolj posledičnih prizadevanj za uresničitev te tehnologije, pridobivanje CO2 iz elektrarne na premog, da bi jo shranili pod zemljo.

Na vrhu županov C40 se voditelji iz vsega sveta sestanejo in razpravljajo o tem, kako se njihova mesta (zdaj več kot 40 let) lahko soočijo s podnebnimi spremembami. Če bi vsako mesto z več kot 100.000 prebivalci pospešilo, bi lahko predstavljalo 40 odstotkov zmanjšanj, potrebnih za doseganje ciljev Pariza.

Geoinženirske rešitve za podnebne spremembe, ki delajo stvari, kot so pršenje delcev sulfata v ozračje, da bi se temperatura znižala, bi lahko imela katastrofalne stranske učinke. Zato jih moramo preučiti, preden jih obravnavamo. En kongresnik je predstavil zakon, ki bi določil nacionalne akademije znanosti.

Znanstveni reporter WIRED Nick Stockton je konec leta 2015 odšel v Pariz, da bi videl pogajanja, ki so privedla do podpisa globalnega sporazuma o podnebju. Odšel je osvobojen, a zaskrbljen zaradi izziva pretvorbe vseh predstavljenih industrij – od kmetijstva do prevoza do betona – od fosilnih goriv. Tukaj je, kaj je treba storiti.

Znanstveniki vedo, da je akumuliran CO2 pomeni višje temperature, daljše suhe uroke in večje nevihte. Toda vprašajte jih, ali je globalno segrevanje povzročilo sredozemski toplotni val, kalifornijsko suho ali norveški orkan, ki jim bo razložil, kako težko je razkropiti, ali je kateri koli vremenski dogodek posledica naravnih sprememb ali podnebnih sprememb. Trdo, vendar ne nemogoče.

Čeprav je jasnejši učinek globalnega segrevanja na gozdne požare v Kaliforniji. Samo v zadnjem letu je država uničila sedem od 20 najbolj uničujočih požara v zgodovini države. Problem je kombinacija močnih vetrov, človeškega razvoja na napačnih mestih in ogrevanja planeta. Zdaj je vprašanje, kako se lahko California prilagodi.


Ta vodnik je bil nazadnje posodobljen 13. novembra 2018.

Uživali ste v tem globokem potopu? Oglejte si več vodnikov WIRED.