Климатический предел: хрупкость Земли оказалась недооцененной

Углеродно-климатическая система Земли может оказаться гораздо более хрупкой, чем принято считать. К такому выводу пришла международная группа ученых под руководством Международного института прикладного системного анализа (IIASA), предложившая взглянуть на реакцию планеты на антропогенное воздействие с новой, планетарной точки зрения.

В своей работе, опубликованной в журнале Science of the Total Environment, исследователи представили новаторский подход к измерению давления человека на Землю. Вместо того чтобы просто подсчитывать выбросы углерода, они предложили рассматривать их через физические категории «напряжения» и «деформации», чтобы понять, как вся планетарная система реагирует на нашу деятельность. «До сих пор научное сообщество в основном измеряло состояние Земли в гигатоннах углерода в год, — объясняет ведущий автор Маттиас Йонас. — Это важно, но не показывает, как Земля как физическая система реагирует на растущее давление. Мы хотели увидеть, как вся система Земли растягивается и деформируется под этой нагрузкой».

Одним из ключевых результатов стало определение «мощности напряжения» — скорости, с которой человечество добавляет энергию в систему Земли. В 2021 году этот показатель достиг от 12,8 до 15,5 паскалей в год. Хотя само по себе это давление может показаться незначительным, сравнимым с легким дуновением ветерка, в масштабах всей атмосферы, суши и океанов его достаточно, чтобы вывести систему планеты из ее естественного равновесия. Для сравнения, в сбалансированной системе, не подверженной глобальному потеплению, этот показатель близок к нулю.

Анализируя «время задержки» — параметр, описывающий, как быстро углеродная система планеты реагирует на напряжение, — ученые выявили переломный момент, произошедший между 1925 и 1945 годами. Это открытие предполагает, что реакция Земли на стресс начала меняться гораздо раньше, чем считалось ранее. «Этот ранний переломный момент был неожиданным, — отмечает Йонас. — Похоже, суша и океаны Земли начали отклоняться от своих обычных паттернов еще в первой половине XX века. После этого природные системы, перегруженные деятельностью человека, стали все менее эффективно поглощать CO₂».

Выводы исследования заставляют по-новому взглянуть на климатическую повестку. Если природные системы Земли ослабевают, странам, возможно, придется ускорить сокращение выбросов парниковых газов, чтобы избежать серьезных последствий раньше, чем прогнозируется. «Достижение будущих целей по выбросам важно, но мы также должны обратить внимание на то, как быстро Земля становится более хрупкой, — говорит Йонас. — Ослабление природных систем может привести к серьезным потрясениям раньше, чем ожидалось, даже при выполнении всех планов. Этот сдвиг к ранней хрупкости Земли еще не учтен в климатических моделях, но его необходимо включить».

Команда исследователей подчеркивает необходимость дальнейшей работы, чтобы количественно оценить этот сдвиг и интегрировать предложенный подход в глобальное климатическое моделирование. Они надеются, что расширение научных методов — от простого подсчета углерода до понимания физической реакции планеты на давление — поможет миру лучше подготовиться к грядущим вызовам.