Jaki jest próg klimatycznej katastrofy?

Media często piszą o nadciągającej katastrofie klimatycznej – czymś, co ma nam grozić, jeżeli w dużym stopniu nie zmniejszymy emisji gazów cieplarnianych. Jak jednak ma wyglądać ta katastrofa i kiedy może nas czekać? Jaki dokładnie wzrost temperatury jest tym “katastrofalnym”? W dotychczasowych publikacjach i raportach trudno jest znaleźć wyczerpujące informacje na ten temat. Z problemem tym postanowił zmierzyć się zespół naukowców z Centrum Badań nad Ryzykiem Egzystencjalnym Uniwersytetu w Cambridge pod kierownictwem Luke’a Kempa. W opublikowanym w zeszłym roku artykule przyjrzeli się ryzyku związanym z dużym ociepleniem i zaproponowali ścieżkę dalszych badań w dziedzinie “katastrofalnej zmiany klimatu”. Poniżej przedstawiamy wnioski z ich pracy.

Ilustracja 1. Pożary w Grecji w 2021 r. Zdjęcie: Felton Davis/flickr, licencja: CC BY 2.0

W przypadku zarządzania ryzykiem – które powinno być częścią polityki każdej organizacji, w tym państwa – sprawdzenie najgorszych możliwych scenariuszy wydaje się rozsądną strategią. choćby jeżeli coś jest mało prawdopodobne, może mieć na tyle katastrofalne skutki, iż bez ich zrozumienia trudno podejmować dobre decyzje. Takie podejście nie jest jednak powszechne w przypadku zmiany klimatu. kilka jest choćby naukowych analiz funkcjonowania planety i społeczeństwa dla scenariuszy zakładających najwyższe potencjalne poziomy ocieplenia. Z tego względu naukowcy opracowujący raport IPCC z 2014 r. mieli do dyspozycji jedynie kilka prac na temat zagrożeń wynikających ze wzrostu globalnej temperatury o 3°C i więcej.

Tymczasem ocieplenie o 2 stopnie być może już mamy zagwarantowane

Kolejne raporty (np. Specjalny raport o ociepleniu o 1,5°C) również skupiały się głównie na scenariuszach ocieplenia poniżej 2°C. W świetle światowych wysiłków mitygacyjnych (a raczej ich braku) wydają się one jednak optymistyczne. Część badaczy uważa, iż wzrost średniej temperatury Ziemi w XXI w. o co najmniej 2°C mamy już zagwarantowany, a przekroczenie tego progu może nastąpić choćby za ok. 30 lat. Do tego prawdopodobieństwo takiego ocieplenia wzrasta z każdym rokiem, gdyż ciągle nie widać spadku emisji gazów cieplarnianych (patrz Emisje CO2 w 2022: zamiast maleć, znów rosną.)

W raporcie IPCC z 2014 r. wskazano, iż szanse na utrzymanie ocieplenia poniżej 2°C są wyższe niż 66% jedynie przy koncentracji 480–530 ppm CO_2eq (stężenie wszystkich gazów cieplarnianych w atmosferze, nie tylko samego CO₂). w tej chwili ta koncentracja wynosi 523 i nic nie wskazuje na to, żeby miała przestać rosnąć.

Brak dogłębnych analiz skutków ocieplenia powyżej 2°C do 2100 r. utrudnia rzetelną ocenę ryzyka klimatycznego w najbliższych kilku dekadach. Ciężko jest też w tej sytuacji wskazać punkt, za którym faktycznie możemy już mówić o katastrofie, bo aby to zrobić musimy mieć solidne informacje o tym, co nią może być (zobacz też: Dlaczego akurat 2 stopnie? Korzenie klimatycznego „progu bezpieczeństwa”) (Ekardt i in., 2022, Jehn i in., 2022, Sherwood i in., 2022, Zeppetello i in., 2022, Diffenbaugh i Barnes, 2023).

Ilustracja 2. Częstość wymieniania temperatur pojawiających się w raportach IPCC. Źródło: Jehn i in., 2022.

Katastrofa klimatyczna czyli “nasza katastrofa”?

Katastrofę klimatyczną można zdefiniować jako pojawienie się zagrożeń dla warunków do życia i przetrwania ludzi w długim terminie (tzw. zagrożeń egzystencjalnych)*. Brak konkretów (np. wyliczeń co, w jakich sytuacjach, powoduje określone, trwałe skutki) powoduje jednak, iż taką definicję można różnie interpretować.

Przykładowo najnowszy raport IPCC z 2022 r. opisuje skutki zmiany klimatu w kontekście zagrożeń egzystencjalnych w 3 aspektach:

• wzrostu poziomu morza, który zagrozi istnieniu np.: Małych Państw Wyspiarskich,
• strat ponoszonych przez państwa Globalnego Południa (temat loss&damage)
• oraz przesiedleń.

Wymienia także zdarzenia, które mogą bezpośrednio zagrażać życiu ludzi – np. do końca wieku 50-70% światowej populacji będzie narażone przez jakąś część roku na ekstremalne warunki pod względem wysokości temperatury i wilgotności powietrza. Brakuje jednak informacji, jakie będą tego konkretne skutki dla ludzi, bo np. mało badań zajmuje się prognozowaniem liczby zgonów w wyniku takich upałów. Te które to robią, najczęściej podają zbyt niskie liczby w stosunku do obserwacji, co pokazuje iż modele nie uwzględniają dobrze części czynników (Kemp i in., 2022).

W raporcie IPCC z 2022 r. nie ma głębszych analiz najgorszych możliwych scenariuszy przyszłości, choć część informacji w nim zawarta może prowokować do stawiania różnych pytań. Skoro ocieplenie ma potencjał choćby wymazać pewne obszary z mapy (np. wyspy pacyficzne, które zostaną zalane przez ocean), to jakich rzeczy można spodziewać się na skalę całego świata? Jak prawdopodobny (i w jakiej sytuacji) jest np. globalny upadek społeczeństw albo choćby wymarcie ludzi? (zobacz też: Zmiana Klimatu 2022, Zagrożenia, adaptacja, i wrażliwość, raport IPCC, 2022) (Huggle i in., 2022).

Ilustracja 3. Zmiana wysokości temperatur najgorętszych dni na świecie w zależności od poziomu globalnego ocieplenia. Źródło: raport IPCC, 2022

Próg katastrofy

Nieliczne badania, które przyglądają się skrajnym scenariuszom np. tzw. “rozbuchanego ocieplenia” (runaway global warming) gdzie temperatura na skutek sprzężeń zwrotnych może wzrosnąć do końca wieku choćby o 8°C i więcej, wyliczają iż liczba ludzkich ofiar w wyniku samego załamania się systemu żywnościowego może sumarycznie sięgnąć choćby 5 miliardów do 2100 r.

8°C może się więc wydawać oczywistym kandydatem na “próg katastrofy”. Jednak w literaturze naukowej już ocieplenie powyżej 5°C bywa nazywane „więcej niż katastrofalnym” a powyżej 6 – „bezsporną globalną katastrofą”. Biorąc pod uwagę, iż skutki zmiany klimatu mogą być dla ludzi tragiczne choćby przy mniejszym wzroście temperatury, „próg katastrofy” może być de facto dużo niższy i mieścić się w zakresie niepewności projekcji klimatu, który – między innymi ze względu na wspomniane sprzężenia zwrotne – jest dosyć szeroki (zobacz też: Nowe klimaty Ziemi – o nich nie było na geografii) (Ekardt i in., 2022, Richards i in., 2023, Magnan i in., 2023).

Część tych sprzężeń (np. emisje metanu z wieloletniej zmarzliny, utrata lodu morskiego czy lasów Amazonii) analizuje się pisząc o możliwych efektach kaskady (uruchomienie jednego z nich powoduje, na zasadzie padających kostek domina, uruchomienie kolejnych) w takich pracach jak Steffen i inni, 2018, czy McKay i inni, 2022). O innych, odkrytych niedawno, słabiej udokumentowanych, ale potencjalnie równie niebezpiecznych (takich jak potencjalnie gwałtowna utrata morskich chmur stratocumulus, Schneider i inni 2019) choćby się nie wspomina. Takie zachowawcze podejście może skutkować w przyszłości bardzo poważnymi konsekwencjami związanymi ze wspomnianym wcześniej niedocenianiem ryzyka.

Nawet 1,5°C to już dużo

Mimo tych niedostatków najnowszy raport IPCC pokazuje, iż w przypadku części Obszarów Zagrożeń (reasons for concern, RFC) np. dotyczących unikalnych i zagrożonych ekosystemów (RFC1, zobacz ilustracja 4) czy ekstremalnych zjawisk pogodowych (RFC2) ryzyko poważnych konsekwencji jest bardzo wysokie już przy ociepleniu o 2°C. Do tego choćby duże obniżenie emisji w bliskiej przyszłości nie gwarantuje, iż ryzyko przekraczania punktów krytycznych (tipping points) systemu klimatycznego spadnie do 0.

W niektórych regionach Ziemi (np. Arktyka), w których zachodzą zjawiska mające punkty krytyczne, ocieplenie postępuje bowiem dużo szybciej od reszty globu (patrz Punkty krytyczne – Ziemia stabilna czy cieplarniana?). Do tego nie ma pewności, jaki dokładnie wzrost temperatury Ziemi spowoduje ich przekraczanie. Jest to, jak wspomnieliśmy, bardzo niepokojące z powodu możliwego uruchomienia efektu kaskady, co wywoła znaczne zmiany nie tylko w klimacie, ale i w biosferze Ziemi. Z tego powodu naukowcy tacy jak współautor raportu IPCC z 2022 r. Wolfgang Cramer z Śródziemnomorskiego Instytutu Bioróżnorodności Morskiej i Lądowej oraz Ekologii ostrzegają, że „1,5°C to zawsze lepiej niż 1,6, które jest lepsze od 1,7. Każda dziesiąta część stopnia ma znaczenie”.

Ilustracja 4: Zbiorcze oceny ryzyk globalnych i sektorowych wraz z przykładami kluczowych ryzyk regionalnych. Słupki obrazują zmianę w ocenie poziomu zagrożeń i ryzyk przy globalnym ociepleniu w zakresie 0-5°C wzrostu globalnej temperatury powierzchni względem okresu przedprzemysłowego (1850-1900). (a) Zmiany globalnej temperatury powierzchni w °C względem okresu 1850–1900. (b) Ocena ryzyka w pięciu Obszarach Zagrożeń (RFC), przy niskiej adaptacji lub jej braku. Niewykrywalny poziom ryzyka (biały) oznacza, iż żadne zagrożenia nie są wykrywane i nie są możliwe do przypisania zmianie klimatu; średnie ryzyko (żółty) oznacza, iż powiązane zagrożenia są zarówno możliwe do wykrycia jak i można je przypisać zmianie klimatu z co najmniej średnim poziomem pewności; wysokie ryzyko (czerwony) oznacza silne i powszechne zagrożenia, bardzo wysoki poziom ryzyka (fioletowy) oznacza bardzo wysokie ryzyko silnych zagrożeń i znaczną nieodwracalność lub trwałość niebezpieczeństw związanych z klimatem. Linia pozioma wskazuje globalne ocieplenie w momencie przyjmowania Raportu czyli 1,09°C, i pozwala oddzielić skutki zaobserwowane do tej pory (poniżej linii) od przyszłych, prognozowanych ryzyk (powyżej linii). Źródło (w którym znajdziecie dokładniejszy opis rysunku, po polsku) IPCC AR6 WGII.

Efekt domina

Każdy wzrost temperatury Ziemi niesie także ryzyko szybkiej eskalacji problemów społeczno-gospodarczych, gdyż najważniejsze obszary ludzkiego życia, na które wpływa zmiana klimatu, takie jak zdrowie, infrastruktura czy produkcja żywności, są ze sobą powiązane. Negatywne skutki ocieplenia dotykające poszczególnych obszarów mogą się więc wzajemnie wzmacniać. Wpływa to na siłę i czas trwania kryzysów oraz wielkość rejonu nimi objętego. W efekcie zaczynają się one „rozlewać” (na zasadzie przewracających się kostek domina) na kolejne tereny czy sektory gospodarki (przykładem może być “kryzys lekowy” w USA, zobacz ramkę). W ekstremalnych przypadkach skutkiem tego mogą być nagłe zapaści systemowe,w tym wynikające z konfliktów, zmian politycznych czy kryzysów ekonomicznych.

Ilustracja 5: Katastrofa klimatyczna: „rozlewanie się” skutków załamania systemu klimatycznego. Schemat pokazuje pętle przyczynowe, linie ciągle wskazują wzmacnianie wymienionych aspektów (niekoniecznie korzystne z naszego punktu widzenia), a przerywane – osłabianie. Źródło: Kemp i in., 2022

Zespół Kempa wskazuje, iż mimo poważnych konsekwencji takich zdarzeń, wpływ zmiany klimatu na ryzyko pojawiania się zapaści czy światowych kryzysów jest praktycznie niezbadany. Nie ma też prognoz dotyczących tego, jakie ścieżki emisji będą prowadzić do masowych zachorowań i zgonów. Do tego większość modeli i badań skupia się na obecnym wieku, natomiast temperatura Ziemi będzie dalej rosnąć po 2100 r., choćby w przypadku szybkiego obcięcia emisji gazów cieplarnianych. Oznacza to, iż w XXII stuleciu ryzyko pojawienia się poważnych zagrożeń dla przetrwania ludzkości może się znacząco się zwiększyć.

Próg katastrofy klimatycznej według Kempa i kolegów

Zdaniem naukowców zajęcie się tymi tematami pozwoliłoby uzyskać bardziej realistyczne przewidywania odnośnie przyszłości i oszacować liczbę zgonów na skutek globalnego ocieplenia. Ta liczba mogłaby służyć jako moralny, nieekonomiczny miernik ryzyka klimatycznego.

Pozwoliłoby to również określić humanitarny wymiar poszczególnych progów temperaturowych. Uznanie któregoś z nich za “bezpieczny” byłoby wtedy bardzo trudne. “Katastrofalnym” byłby natomiast taki, którego przekroczenie spowodowałoby znaczny wzrost ryzyka dla przetrwania ludzi w dłuższym okresie.

Biorąc pod uwagę, iż ocieplenie w wysokości 3°C lub więcej do 2100 r.:

• zdecydowanie przekracza cele ustalone w porozumieniach międzynarodowych (które społeczność międzynarodowa uznała za “progi bezpieczeństwa”, czyli 2°C),
• oznacza poważne lub bardzo poważne ryzyko we wszystkich Obszarach Zagrożeń wskazanych przez IPCC (zobacz tu, str. 14 i 17),
• powoduje znaczny wzrost ryzyka uruchomienia sprzężeń, które uniemożliwią zahamowanie ocieplenia na tym poziomie,
• związany jest z dużo większym stopniem niepewności jeżeli chodzi o skutki,

zespół Kempa uznał właśnie tą wartość za poziom ekstremalnej zmiany klimatu. Jest to więc dużo mniej niż progi określane do tej pory w literaturze jako “katastrofalne”.

„4 jeźdźcami” apokalipsy klimatycznej będą według naukowców natomiast:

• głód i niedożywienie,
• ekstremalne zdarzenia pogodowe,
• konflikty
• i choroby przenoszone przez wektory.

(zobacz też: Zmiana Klimatu 2022, Zagrożenia, adaptacja, i wrażliwość, raport IPCC, 2022).

Czy w najbliższych latach przeczytamy więcej na temat klimatycznej katastrofy?

Choć trudno jest przedstawić liczbowo katastrofalne ryzyka klimatyczne, to próby zrobienia tego (np. poprzez obliczanie liczby zgonów na skutek pewnych zdarzeń) otwierają przynajmniej pole do dyskusji. Żaden z 14 opublikowanych do tej pory raportów IPCC nie zajął się głębiej tematem ekstremalnej zmiany klimatu. W następnym cyklu prac IPCC zaproponowano jednak stworzenie specjalnego raportu o punktach krytycznych.

To zdaniem zespołu Kempa mogłoby być okazją do zbadania zagadnienia katastrofy klimatycznej np. sprawdzenia, które scenariusze emisji mogą spowodować przekształcenie Ziemi w „ziemię cieplarnianą” i czy są jakieś sprzężenia zwrotne, które mogłyby temu zapobiec lub to ograniczyć. Taki raport mógłby też zwrócić uwagę na to, jak wiele jako ludzie mamy do stracenia w przypadku najgorszych scenariuszy (zobacz też: Ziemia „stabilna” czy „cieplarniana”?).

Małe ryzyko – bardzo poważne skutki

Nawet jeżeli bardzo duży wzrost średniej temperatury Ziemi jest mało prawdopodobny, to jego skutki mogą być bowiem tragiczne. Dowodów na to dostarcza historia geologiczna Ziemi. Regionalne czy globalne zmiany klimatu przyczyniły się do upadku czy przekształceń wielu ludzkich społeczności, miały też udział we wszystkich 5 poprzednich masowych wymieraniach. Obecne tempo pompowania węgla organicznego do atmosfery może już pod koniec tego wieku doprowadzić do przekroczenia progów wartości (stężenia CO₂), które doprowadziły do tych wymierań (zobacz też: Co załatwiło dinozaury? Zagadka kryminalna i Masowe wymieranie w oceanach – to już niedługo).

Zmiana klimatu może też uniemożliwić ludziom podniesienie się po innym kataklizmie np. wojnie nuklearnej czy stratach wywołanych dużym rozbłyskiem słonecznym. Zagrożenia, które są możliwe do okiełznania w normalnych warunkach, mogą takie nie być w warunkach katastrofy klimatycznej. Czy w związku z tym będziemy w przyszłości świadkami „wojen cieplnych”? Zespół Kempa uważa, iż rozważanie choćby tego typu scenariuszy pozwala budować pełniejszy obraz niebezpieczeństw związanych ze zmianą klimatu.

Katastrofiści? Raczej optymiści

Rozważanie takich aspektów wymaga również innego podejścia do badań naukowych. Klimatolodzy mogą bać się bycia nazywanymi katastrofistami, do czego przyczyniły się w pewnej mierze nagonki prowadzone przez think-tanki związane z przemysłem wydobywczym (np. zastraszanie naukowców opisane jest w książce Naomi Oreskes i Erika Conwaya. Merchants of Doubt), przez co ich prace mogą być zachowawcze (kłaść zbyt mały nacisk na skrajne scenariusze). Jednak unikanie analiz najgorszych możliwych wersji zdarzeń nie jest według zespołu Kempa dobrym pomysłem, gdyż stawka jest zbyt wysoka (zobacz też: Exxon i fabrykowanie wątpliwości, czyli jak za miliony dolarów zwalczać naukę).

Straszyć czy nie straszyć?

Mówienie o katastrofalnych skutkach może ożywić niepokój w społeczeństwie. Choć wielu badaczy obawia się, iż straszenie może wywołać raczej apatię czy wyparcie, to są precedensy historyczne, które pokazują, iż wynikiem mogą być też konkretne działania. Miało to miejsce chociażby w przypadku wizji „zimy nuklearnej”, która pojawiła się w 1983 r. w ramach dyskusji nad skutkami wojny atomowej. Katastrofalne scenariusze były paliwem dla ruchów społecznych i wspomogły wysiłki na rzecz rozbrojenia nuklearnego.

Co ciekawe, już w 1988 r. deklaracja stworzona na konferencji „Zmieniająca się atmosfera: konsekwencje dla światowego bezpieczeństwa” w Toronto wskazywała, iż konsekwencje zmiany klimatu mogą być potencjalnie „słabsze jedynie od globalnej wojny nuklearnej”. Czy faktycznie jednak zwiększenie świadomości na temat tragicznych konsekwencji zmiany klimatu może gwałtownie zmienić światową politykę? Patrząc chociażby na tegoroczne fale ogromnych upałów na całym świecie jest szansa, iż przekonamy się o tym już niedługo.

Anna Sierpińska na podstawie Kemp i in. (2022). Konsultacja merytoryczna: prof. Marcin Kawiński i prof. Szymon Malinowski.

* Warto tu zauważyć, iż katastrofa klimatyczna dotknie także miliardów zwierząt żyjących na świecie (hodowlanych i dzikich), a tym samym zagrozi również ich przetrwaniu. Wróć do artykułu.