Екосистемите на Земята може да се стремят към колапс много по-рано, отколкото смятаха учените, предупреждава ново проучване на затоплящия се климат на нашата планета.
Според изследването повече от една пета от потенциално катастрофалните повратни точки в света – като топенето на арктическата вечна замръзналост, срутване на ледената покривка на Гренландия и внезапното превръщането на тропическите гори на Амазонка в савана — може да се случи веднага след 2038 г.
В климатологията „повратна точка“ е прагът, отвъд който локализирана климатична система или „преобръщащ елемент“ се променя необратимо. Например, ако ледената покривка на Гренландия се срути, това също ще намали снеговалежите в северната част на острова, правейки големи части от листа невъзстановими.
И все пак науката зад тези драматични трансформации е слабо разбрана и често се основава на прекалено опростени модели. Сега, нов опит да се разбере тяхната вътрешна работа, публикуван на 22 юни в списанието Природатаразкри, че те може да се случат много по-рано, отколкото предполагахме.
Свързани: Възможно ли е изменението на климата да накара хората да изчезнат?
„Над една пета от екосистемите по света са застрашени от колапс“, съавтор Саймън Уилкокпрофесор по устойчивост в университета Бангор в Обединеното кралство, се казва в изявление. „Продължаващите стресове и екстремни събития обаче си взаимодействат, за да ускорят бързите промени, които може да са извън нашия контрол. Щом те достигнат повратна точка, вече е твърде късно.“
За разлика от добре установената връзка между изгарянето на изкопаеми горива и изменението на климатаизследването на повратните точки е млада и спорна наука.
За да разберат как повишаващите се температури и други фактори на околната среда могат да доведат до разрушаване на сложни екосистеми, учените използват компютърни модели, за да опростят динамиката на екосистемите, което им позволява да предскажат съдбата на тези екосистеми – и кога могат да бъдат достигнати техните повратни точки.
Но ако тези симулации пропуснат важен елемент или взаимодействие, техните прогнози могат да се отклонят от целта десетилетия. Например Междуправителственият панел по изменение на климата (най-важният орган на ООН за оценка на науката за климата) заяви в последния си доклад, че тропическите гори на Амазонка могат да достигнат повратна точка, която ще ги превърне в савана до 2100 г.
Изследователите зад новото проучване казват, че тази прогноза е твърде оптимистична.
Според изследователите повечето проучвания на повратна точка изграждат математиката в своите модели, за да се съсредоточат върху един преобладаващ двигател на срива, например обезлесяването в тропическите гори на Амазонка. Екосистемите обаче не се борят само с един проблем, а по-скоро с рояк от дестабилизиращи фактори, които се усложняват един друг. Например Амазонка също е изправена пред покачващи се температури, деградация на почвата, замърсяване на водата и воден стрес.
За да проучат как тези елементи си взаимодействат и дали тези взаимодействия могат всъщност да ускорят смъртта на една система, учените зад новото изследване изградиха компютърни модели на две езерни и две горски екосистеми (включително една, която моделира колапса на цивилизацията на Великденския остров) и ги пусна повече от 70 000 пъти, докато коригира променливите навсякъде.
След като тестваха системите си в множество режими – само с една действаща причина за колапс, с множество действащи причини и с всички причини плюс въвеждането на произволен шум за имитиране на колебания в климатичните променливи – учените направиха някои обезпокоителни открития: множество причини за колапс съвместните действия доближиха рязката трансформация на някои системи до 80% до наши дни.
И дори когато основната причина за колапса не беше позволено да се увеличи с времето, 15% от колапсите се случиха само поради новите елементи.
„Нашето основно откритие от четири екологични модела беше, че екосистемите могат да се сринат 30-80% по-рано в зависимост от естеството на допълнителния стрес“, каза съавторът Джон Диринг, професор по физическа география в университета Саутхемптън в Обединеното кралство, пред Live Science в имейл . „Така че, ако предишни повратни точки бяха прогнозирани за 2100 г. (т.е. 77 години от сега), ние предполагаме, че те могат да се случат 23 до 62 години по-рано в зависимост от естеството на напрежението.“
Това означава, че значителните социални и икономически разходи от изменението на климата може да настъпят много по-рано от очакваното, оставяйки на правителствата дори по-малко време за реакция, отколкото се смяташе първоначално.
„Това има потенциално дълбоки последици за нашето възприемане на бъдещи екологични рискове“, каза съавторът Грегъри Купър, изследовател на климатичните системи в Университета на Шефилд в Обединеното кралство, в изявлението. „Въпреки че понастоящем не е възможно да се предскаже как ще се свържат повратните точки, предизвикани от климата, и ефектите от местните човешки действия върху екосистемите, нашите открития показват потенциала всеки да подсили другия. Всеки нарастващ натиск върху екосистемите ще бъде изключително пагубен и може има опасни последици“.