Ljudi ne samo što čine planetu toplijom, oni čine klimu haotičnom, ukazuje se u novom istraživanju objavljenom u bazi za elektronske preprinte naučnih članaka “arXiv”. Studija je dala široku, opštu sliku punog potencijalnog uticaja ljudske aktivnosti na klimu. A ona nije nimalo lijepa.
Iako studija ne predstavlja potpunu simulaciju klimatskog modela, ona oslikava široku skicu onoga u kom pravcu ćemo otići ako ne ublažimo klimatske promjene i nekontrolisanu upotrebu fosilnih goriva, kako su upozorili autori, naučnici Katedre za fiziku i astronomiju Univerziteta Porto u Portugalu.
- Posljedice klimatskih promjena su dobro poznate, suše, toplotni talasi, ekstremni fenomeni itd. Ukoliko sistem Zemlje upadne u region haotičnog ponašanja, izgubit ćemo svu nadu da ćemo nekako riješiti problem - izjavio je Bertolami za “Live science”.
Fazna transformacija klime
Zemlja periodično doživljava ogromne promjene u klimatskim obrascima, prelazeći iz jedne stabilne ravnoteže u drugu. Te promjene su obično vođene spoljnim faktorima, poput promena u Zemljinoj orbiti ili velikog porasta vulkanske aktivnosti. Ali, prošla istraživanja ukazuju da mi sada ulazimo u novu fazu, rukovođenu ljudskom aktivnošću.
Kako ljudi upumpavaju sve više ugljenika u atmosferu, stvaramo novu antropocensku epohu, period klimatskih sistema pod uticajem čovjeka, što je nešto što naša planeta nikad ranije nije iskusila, ističe u članku za “Live Science” Paul Sater, profesor astrofizike i autor.
Istraživači su u novoj studiji modelirali uvođenje antropocena kao fazne transformacije. Većina ljudi je upoznata sa faznom transformacijom, ili faznom promenom, kod materijala – na primjer kad kockica leda promijeni stanje od čvrstog do tečnog, ili kad voda isparava u gas. Ali, fazne transformacije se javljaju i u drugim sistemima.
U ovom slučaju, taj sistem je klima Zemlje.
Postojeća klima osigurava redovna i predvidljiva godišnja doba i vremenske prilike, a fazna transformacija klime dovodi do novog obrasca sezona i vremena. Kad klima prolazi kroz faznu transformaciju, to znači da Zemlja doživljava iznenadnu i brzu promjenu tih obrazaca.
Kuda ide Zemlja?
Ako ljudska aktivnost pokreće faznu transformaciju u Zemljinoj klimi, to znači da mi uzrokujemo da planeta razvije novi set vremenskih obrazaca. Kako će ti obrasci izgledati jedan je od najhitnijih problema klimatske nauke.
U kom pravcu je usmjerena klima Zemlje? To veoma zavisi od naše aktivnosti tokom posljednjih nekoliko decenija. Drastično smanjenje emisije ugljenika, na primjer, dovelo bi do različitog ishoda nego da se ništa ne mijenja, kako su istakli istraživači u studiji.
Koristeći se takozvanom logističkom mapom – koja je odlična u opisivanju situacija u kojima neke varijable (poput ugljenika) mogu rasti ali prirodno dosežu granicu – naučnici su objasnili različite putanje i izbore koje bi čovječanstvo moglo da donese.
Naš uticaj na okolinu definitivno raste i to već više od jednog vijeka. Ali, istraživači ističu da će prirodno dosegnuti granicu. Na primjer, ljudska populacija može samo toliko da naraste i može da ima samo toliko aktivnosti koje emituju ugljenik, a zagađenje će eventualno degradirati životnu sredinu. U nekom trenutku u budućnosti emisija ugljenika će dosegnuti maksimalni limit, a istraživači su otkrili da logistička mapa može veoma dobro da uhvati buduću putanju te emisije ugljenika.
"Sve je haos"
Istraživači su ispitali različite načine na koje bi ljudska logistička mapa mogla da evoluira, u zavisnosti od niza faktora poput naše populacije, uvođenja strategija smanjenja ugljenika i boljih, efikasnijih tehnologija. Jednom kad su otkrili kako će se ljudska emisija ugljenika razvijati tokom vremena, upotrebili su to da ispitaju kako će se razvijati klima na Zemlji kroz ljudski rukovođenu faznu transformaciju.
U najboljim slučajevima, kad čovječanstvo dosegne granicu emisije ugljenika, klima Zemlje se stabilizuje na novoj, višoj prosečnoj temperature. Ova povišena temperatura je generalno loša za ljude, jer i dalje vodi do povećanog nivoa mora i još ekstremnijih vremenskih pojava. Ali, bar je stabilna –antropocen izgleda kao prethodna klimatska doba, samo toplije, a planeta će i dalje imati redovne vremenske obrasce koji se ponavljaju.
Ali, u najgorim slučajevima, istraživači su otkrili da klima na Zemlji vodi u – haos. Pravi, matematički haos.
"Divlje promjene"
U haotičnom sistemu, kako navodi Sater, nema ravnoteže niti obrazaca koji se ponavljaju. Haotična klima bi imala godišnja doba koji se menjaju “divlje” iz decenije u deceniju, ili čak iz godine u godinu. Neke godine bi imale iznenadne pojave ekstremnog vremena, dok bi druge bile potpuno tihe. Čak i prosječna temperatura na planeti mogla bi naglo da varira, od hladnijih do toplijih perioda za relativno kratke periode vremena. Postalo bi potpuno nemoguće da se utvrdi u kom smjeru ide klima na Zemlji.
- Haotično ponašanje znači da će biti nemoguće predvidjeti ponašanje sistema Zemlje u budućnosti, čak i ako znamo sa velikom sigurnošću njegovo trenutno stanje. To će značiti da će svaka sposobnot kontrole i pokretanja sistema Zemlje ka stanju ravnoteže koje favorizuje nastanjivost biosphere biti izgubljena - istakao je Bertolami.
Ono što najviše zabrinjava, kako navodi Sater, je što su istraživači otkrili da iznad određenog kritičnog praga temperature za Zemljinu atmosferu može da se pokrene ciklus povratne sprege u kojem haotični rezultat postaje neizbježan. Postoje neki znakovi da smo možda već prešli taj prag, ali još nije prekasno da se spriječi klimatska katastrofa, zaključio je profesor.
