Fortsatte CO2-utslipp: Del 3 – nyanser og Sibirsk råte

"Give me a lever long enough and a fulcrum on which to place it, and I shall move the world." -Archimedes

Jordens klima er i endring. I takt med økende CO2-utslipp øker heldigvis forståelsen vår av hvordan atmosfæren og havene fungerer, slik at forskere kan forutsi hva som vil skje hvis vi ikke reduserer utslippene.

Samtidig åpner hvert svar vi finner minst to nye spørsmål.  Å bare se på gjennomsnitter for hele jorden holder ikke i lengden. Dessuten finnes det tippepunkter i systemet – små overraskende tuer som kan velte hele klimalasset.

Kan tippepunkter og lokale effekter gi oss en litt mer nyansert forståelse av hvor vi er på vei?

I del 1 av denne bloggen så vi at CO2-utslipp fra vår bruk av fossile brensler aldri har vært høyere enn nå, og vi så at for hvert tiende år vi drøyer å starte reduksjoner så får vi en kvart grad ekstra i oppvarming til slutt. I del 2 så vi at hvis vi derimot ikke kutter i det hele tatt så kan vi forvente et sted mellom 4 og 5 graders oppvarming relativt til 1850 innen år 2100. Dette er de beste anslagene klimaforskningen kan gi i dag, og det ligger mange år med gradvis økt forståelse bak dem.

«Jordens temperatur» er et dårlig tall

"Jordens temperatur" varierer veldig. Her ser vi et samleresultat fra mange klimamodeller. Når er tidligste (venstre) og seneste (høyre) år simuleringene viser to graders oppvarming - enten i ett enkelt år (øverst) eller i fem påfølgende år (nederst)? Fra Joshi et al., Nature Climate Change (2011)

Tenk litt: Har jorden egentlig «en temperatur»? Den har såklart en gjennomsnittstemperatur, og når vi skal lage tall som oppsummerer endringene så tar vi som regel frem dette snittet.  Men akkurat som vi vet at det egentlig er forskjellig temperatur i Oslo, i Sahara og på Sydpolen så vil muligens oppvarmingen på disse stedene også være ulik.

Politikerne har, ved å se på konsekvenser av høyere temperatur på jorden, besluttet at to graders økning er det meste vi bør tillate oss. I både del 1 og del 2 har vi sett på når verden går over to grader, men konsekvenser er jo ikke like over hele verden. Det som betyr noe er når Oslo, Sahara eller Sydpolen går over to grader.

Dette ble studert i en artikkel i Nature Climate Change i 2011 av M. Joshi et al. De har sett på resultater fra flere av de mest avanserte klimamodellene vi har, og fulgt med på temperaturendringene lokalt i tillegg til globalt. Se på figuren til venstre. Her er det fire kart  – de viser alle en variant av når den bestemte delen av verden går over to grader. Øverst til venstre ser vi det første året modellene sier at vi kan gå over to graders økning, øverst til høyre det siste året. De to nederste figurene viser det samme, men man har krevd at økningen skal ha holdt seg i minst fem sammenhengende år.

Tidlig varmt i Sibir

Se på Sibir på figuren. Her så modellene tidligst to graders økning relativt til 1850 allerede rundt 2010 – senest rundt 2040. Vi husker fra nyhetene de siste par årene at nettopp Russland og Sibir-området har sett kraftige hetebølger om somrene, men vi må vente noen år til før vi ser om modellenes forutsigelser slår til. Femårsperiode med økning så modellene tidligst i 2020, senest fortsatt i 2040.

Det som er viktig her er at Sibir-området ser ut til å få oppvarming før andre steder i verden. Sammenlign Sibir med sentrale deler av Afrika og med Antarktis. «Afrika» ser ut til å få raskere oppvarming i nord enn lenger syd, mens Antarktis ligger langt bak de andre områdene. Oppvarmingen kommer dit også, men med en helt annen takt. Grunnen til disse forskjellene ligger i hvordan den ekstra energien som driver oppvarmingen avsettes på jorden, og hvordan den transporteres rundt med vinder og havstrømmer.

Skal se på faktiske konsekvenser av klimaendringer så må vi også vite noe om denne fordelingen av oppvarmingstakten. For ting som dyrking av mat i pressede områder kan ett enkelt år med høy temperatur være nok. For andre ting som endring av nedbørsmønstre er det heller snitt over mange år som er viktig. Heldigvis er klimamodellene etter hvert blitt gode nok til å besvare slike spørsmål, og det er nettopp her – i overgangen fra globale midler til lokale resultater – at dagens forskningsfront ligger.

Tippepunkter – jordens små tuer

Mulige tippepunkter for klimaet, og hvor i verden de befinner seg. Sammenlign denne figuren med figuren over - hvilke tippepunkter når vi først?

Det sies at liten tue kan velte stort lass med jord. Klimamodellene er gode til å forutsi rolige endringer slik den gradvise oppvarmingen vi nå ser er, men kan ikke ta hensyn til muligheten for brå endringer i hele systemet.

Hva om havene ble varme nok til at algeveksten ble radikalt endret, og at hele havenes opptak av CO2 og varme og deres evne til å reflektere sollys ble endret samtidig? Hva om den allerede kaotiske ElNiño-syklusen, som totalt dominerer de lokale forholdene både vest i Søramerika og i Indonesia, ikke endrer seg som vi tror? Begge disse vil kunne gjøre dramatiske endringer på det bildet vi har malt i alle tre delene av denne bloggserien.

Figuren til venstre viser noen av de foreslåtte mulige tippepunktene rundt om i verden. Forskningen jobber hardt med alle disse, men per i dag er ingen av dem fullgodt forstått.

Sibir igjen – og smeltende permafrost

Se på Sibir igjen. Der står det «Permafrost and Tundra Loss». Steppene i nordøstlige Russland er i stor grad frosne, og i den stive bakken ligger det gammelt plantemateriale. Hvis permafrosten der oppe smelter så vil dette begynne å råtne. Dermed får vi utslipp av metan, og metan er en veldig, veldig potent klimagass. Den har samme effekt som CO2, bare mye, mye kraftigere per gram utslipp.

Sagt på en annen måte: Hvis Sibir smelter og tundraen råtner, så hjelper det fint lite om vi kutter CO2-utslippene våre. Naturen vil da slippe ut så mye klimagasser selv at temperaturøkningen bare vil fortsette, enda mer tundra vil smelte og så videre.

…og som det observante leser sikkert alt har skjønt: Dette tippepunktet er spesielt, for det ligger midt i det området som modellene forutsier at vil varmes raskest. Her er det veldig relevant å vite noe om mer enn bare globale midler: Hvis snittemperaturen er økt med to grader i 2070 men Sibir er så varm allerede i 2030, vel, så har vi nok et problem. Å asfaltere hele Sibir er neppe et alternativ…

Tundra i Sibir. I forgrunnen ser vi hvordan bakken har falt sammen etter å ha smeltet og deretter begynt å råtne. Fra Schuur and Abbott, Nature (2011) 480, 32-33

Skjer det endringer i Sibir i dag? Ja, absolutt. Bildet til venstre er fra en kommentarartikkel i Nature sent i 2011, fra en gruppe forskere som samler data om akkurat dette. Det viser kollapset tundra – smeltet og deretter i ferd med å råtne – og forfatterne skriver at:

We calculate that permafrost thaw will release the same order of magnitude of carbon as deforestation if current rates of deforestation continue. But because these emissions include significant quantities of methane, the overall effect on climate could be 2.5 times larger. (…) Collectively, we hypothesize that the high warming scenario will degrade 9–15% of the top 3 metres of permafrost by 2040,  increasing to 47–61% by 2100 and 67–79% by 2300

“High warming scenario” refererer her til “business-as-usual”-scenarier som det vi beskrev i del 2, og som er den veien vi for tiden er inne på. De lokale forskerne ser med andre ord på dette som et høyst reelt problem.

Quo vadis – redux

Hvor går vi, verden?

Nei, si det. Fremtiden til klimaet på jorden, og dermed fremtiden til det samfunnet vi bygger oss under nevnte klima, avhenger både av hva vi velger å gjøre og hvordan planeten reagerer på det.

Ingen av de to er sikre, men som jeg har vist i denne lille artikkelserien: det første kan vi gjette på og det andre begynner vi å få en viss kontroll over.

Vi vet at:

• ved fortsatte utslipp blir det varmere og varmere
• å utsette utslippskutt i dag er noe vi må betale for senere
• hvis vi ikke kutter i det hele tatt går vi langt, langt over den grensen vi har gitt oss selv på to graders maksimal temperaturøkning

Vi vet ikke:

• nøyaktig hvor mye temperaturen vil øke
• hvor den vil øke raskest og hvor den vil øke litt tregere
• om det kan komme små eller store tippepunkt-tuer i veien og riste på jord-lasset under veis

Det eneste som er 100 prosent sikkert er at vi i tiden fremover vil trenge både (enda) mer kunnskap om klimasystemet, og et debattklima der det går an å snakke om endringene uten å bli sablet ned. Temaet er litt for alvorlig til at vi har råd til å krangle i tyve år til før vi gjør noe. Og snart vil vi trenge kreftene til en helt annen debatt – nemlig hvordan vi samtidig kutter CO2-utslipp globalt, tilpasser oss et bredt spekter av klimarelaterte endringer lokalt, og øker levestandarden til de deler av verdens befolkning som i dag virkelig trenger det.

For å se det positive i det: Takler vi dette så har vi kommet et langt steg videre som samfunn.