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未来的“温室地球”很难想像,全球气温升高5℃会怎样

来源:每日科技网 

出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

到2300年,地球一些极端气候事件,例如:飓风席卷建筑物、长达数年的干旱和野火,都将变得司空见惯,不再出现在媒体头条新闻。那时,在赤道地区生活的最后一批人类也离开了赤道,地球两极地区开始出现密集人口。这就是科学家所提出的“温室地球(hothouse Earth)”,全球气温将比未工业化时期高4-5摄氏度,海平面高10-60米。未来的“温室地球”很难想像,但是很容易让人们陷入沉思之中。该研究报告发表在8月6日出版的《美国国家科学院院刊》上。

在这篇文章中,一组科学家表示,目前存在一个温度阈值高于自然反馈系统,可使地球保持凉爽而不至于气候系统瓦解。在这一点上,一连串的气候事件将推动地球进入一个“温室状态”,尽管科学家们并不知道这个阈值到底是什么,但他们表示,气温可能比工业化前的水平高出2摄氏度。

这听起来是不是很熟悉?全球气温升高2摄氏度在《巴黎协议》中具有重要意义,该项具有里程碑意义的协议是2016年由179个国家共同签署的,是通过减少碳排放来对抗气候变化(2017年美国政府宣布退出该协议)。在这份协议中,每个国家同意努力于使全球气温上升幅度远低于2摄氏度,理想情况下是低于1.5摄氏度。

斯德哥尔摩应变中心主管、斯德哥尔摩大学水系统和全球可持续性研究教授约翰·罗克斯特伦(Johan Rockstrom)指出,这项研究报告给予非常可靠的科学支持……我们应当避免过于接近、甚至达到2摄氏度升温。

改变地球的气候节奏

在过去100万年里,地球每隔10万年左右就会自然地循环开始和结束冰河期,地球在大约1.2万年前刚结束最近一次冰河时期,目前科学家将这个间冰期循环称为全新世(Holocene epoch)。在这个循环中,地球有自然系统使其保持气候凉爽,即使是在温度相对较高的间冰期。

但是许多科学家指出,由于人类对气候和环境产生的重大影响,当前地质时代应当叫做人类世(Anthropocene),这意味着该地质时代与人类起源以来的活动密切相关。罗克斯特伦说:“在一次间冰期循环中,温度几乎和历史温度一样高。”

如果人类碳排放持续不减,地球可能会不再进入循环冰川期,而进入“温室地球”新时代。现今人类每年从燃烧化石燃料释放400亿吨二氧化碳,但大约有一半碳排放被海洋、树木和土壤吸收和存储。

然而,目前我们所看到的迹象表明,我们正在将这个系统推得更远——砍伐太多的树木,土壤退化,提取太多的淡水,并向地球大气排放过多的二氧化碳。科学家担心,如果我们达到一定的温度阈值,一些自然进程将被逆转,地球将变成一个“自动加热器”。这意味着森林、土壤和水将释放之前存储的碳。罗克斯特伦说:“一旦地球自然环境成为温室气体排放的源头,加上人类活动排放的温室气体,你可以想像一下,事情将朝向错误的方向加速发展。”

许多临界点

在他们的观点论文中,罗克斯特伦和研究小组证实了现有关于各种自然反馈过程的文献,并得出结论称,其中许多可以作为“临界元素”,当某种元素临界引爆,将产生连锁式效应。

大自然拥有反馈机制,例如:雨林有能力形成自己的湿度和降雨,从而使生态系统处于平衡状态。然而,如果雨林环境受到日益加剧的气候转暖和森林砍伐的影响,这种自平衡机制就会逐渐减弱。

罗克斯特伦说:“当它跨越一个临界点时,反馈机制将改变方向。热带雨林从一个潮湿的发动机变成一个自动干燥机,最终雨林会变成热带草原,在该演变过程中会释放碳。”

反过来,这又会成为影响全球其它进程产生级联反应的一部分,例如:海洋环流和厄尔尼诺现象。其它的临界点包括冻土融化,北极夏季海冰融化和珊瑚礁消失。

全球寻求帮助

罗克斯特伦称,我们的第一大目标应该是到2050年完全停止碳排放,但这还远远不够。为了远离这些临界点,整个世界都需要启动一个重大项目,在所有领域实现可持续性发展。

这可能是一个严峻的挑战,因为全球各国都有各个强烈的国家民族主义,未来每个国家应当聚焦于如何共同努力减少碳排放,而不是将发展重点放在狭隘的国家目标上。例如:通过创建投资基金来支持那些没有像富裕国家拥有足够能力减少碳排放的贫穷国家。

罗克斯特伦说:“所有这些都意味着从科学角度来讲,像美国这样的国家离开《巴黎协议》是完全不能接受的,因为现在比以往任何时候都更需要世界上每个家集体碳减排……从而确定我们生活在一个环境稳定的星球。”

未参与这项研究的美国宾夕法尼亚大学气象学教授迈克尔·曼恩(Michael Mann)称,这是一篇评论研究文章,其中不包括任何新的研究,而是利用现有文献材料。

曼恩说:“在我看来,作者们确定提出了一个可信的理由,即使在短期内不采取积极措施减少碳排放,我们也可以在几十年时间里致力于改变真实危险和不可逆转的气候变化。”

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