Menschen machen nicht nur Land Eine strenge neue Studie stellt fest, dass es die Atmosphäre erwärmt und das Klima chaotisch macht.
Die neue Studie wurde am 21. April in der Preprint-Datenbank veröffentlicht arXiv (Öffnet in einem neuen Tab), zeichnet ein breites und allgemeines Bild der vollen potenziellen Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf das Klima. Und das Bild ist nicht schön.
Obwohl die Studie keine vollständige Simulation eines Klimamodells liefert, zeichnet sie doch ein breites Diagramm, wohin wir gehen würden, wenn wir es nicht spezifizieren würden Klimawandel Und unsere unkontrollierte Nutzung fossiler Brennstoffe, so Studienautoren und Wissenschaftler der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Porto in Portugal. .
„Die Auswirkungen des Klimawandels (Dürren, Hitzewellen, Extremereignisse usw.) sind bekannt“, sagte der Studienforscher Orfeu Bertolami in einer E-Mail gegenüber Live Science. „Wenn das Erdsystem in die chaotische Verhaltenszone eintritt, werden wir alle Hoffnung verlieren, das Problem irgendwie zu lösen.“
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Klimaverschiebungen
Die Erde erfährt regelmäßig massive Veränderungen in ihren Klimamustern, wenn sie sich von einem stabilen Gleichgewicht in ein anderes bewegt. Diese Verschiebungen werden normalerweise durch externe Faktoren wie Änderungen der Erdumlaufbahn oder einen dramatischen Anstieg der vulkanischen Aktivität angetrieben. Frühere Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass wir jetzt in eine neue Phase eintreten, die von menschlichen Aktivitäten angetrieben wird. Wo die Leute mehr pumpen Kohlenstoff In der Atmosphäre erschaffen wir ein neues Anthropozän, eine Periode menschenbeeinflusster Klimasysteme, etwas, das unser Planet noch nie zuvor gesehen hat.
In der neuen Studie haben die Forscher die Einführung des Anthropozäns als Übergangsphase modelliert. Die meisten Menschen sind mit Phasenübergängen in Materialien vertraut, zum Beispiel wenn ein Eiswürfel seine Phase von fest zu flüssig ändert, indem er sich in Wasser auflöst, oder wenn Wasser zu Gas verdampft. Phasenübergänge treten aber auch in anderen Systemen auf. In diesem Fall ist das System das Klima der Erde. Ein bestimmtes Klima sorgt für ein regelmäßiges und vorhersehbares Regime Jahreszeiten und Wetter, und der Phasenübergang im Klima führt zu einem neuen Muster von Jahreszeiten und Wetter. Wenn sich das Klima im Wandel befindet, bedeutet dies, dass die Erde eine plötzliche und schnelle Veränderung der Muster erfährt.
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logistische Probleme
Wenn menschliche Aktivitäten einen Wandel des Erdklimas vorantreiben, dann verursachen wir, dass der Planet eine neue Reihe von Wettermustern entwickelt. Wie diese Muster aussehen werden, ist eines der dringendsten Probleme der Klimawissenschaft.
Wohin steuert das Klima der Erde? Das hängt weitgehend davon ab, was wir in den nächsten Jahrzehnten genau tun. Eine deutliche Reduzierung der Kohlenstoffproduktion beispielsweise würde zu anderen Ergebnissen führen, als gar nichts zu verändern, schreiben die Forscher in der Studie.
Um die verschiedenen Wege und Entscheidungen zu berechnen, die die Menschheit einschlagen könnte, verwendeten die Forscher a Athlet Ein Tool namens Logistikkarte. Eine logistische Karte eignet sich hervorragend zur Beschreibung von Situationen, in denen bestimmte Variablen – wie die Menge an Kohlenstoff in der Atmosphäre – ansteigen können, aber natürlich eine bestimmte Grenze erreichen. Beispielsweise verwenden Wissenschaftler häufig eine logistische Karte, um Tiergruppen zu beschreiben: Tiere können weiterhin gebären, ihre Anzahl erhöhen, aber ein Maximum erreichen, wenn sie alle Nahrung in ihrer Umgebung verzehrt haben (oder ihre Raubtiere sehr hungrig sind und diese verzehren ).
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Unsere Auswirkungen auf die Umwelt nehmen definitiv zu, und das schon seit über einem Jahrhundert. Aber es wird natürlich ein Ende haben, so die Forscher. Beispielsweise kann eine Bevölkerung sehr groß werden und nur viele CO2-emittierende Aktivitäten haben; Umweltverschmutzung wird schließlich zu Umweltzerstörung führen. Irgendwann in der Zukunft wird der Kohlenstoffausstoß ein Maximum erreichen, und die Forscher fanden heraus, dass die logistische Karte den zukünftigen Pfad des Kohlenstoffausstoßes sehr gut erfassen kann.
Alles ist ein Durcheinander
Forscher haben verschiedene Möglichkeiten untersucht, wie sich die menschliche Logistikkarte entwickeln kann, abhängig von einer Vielzahl von Faktoren wie unserer Bevölkerung, der Einführung von Strategien zur CO2-Reduktion und besseren und effizienteren Technologien. Nachdem sie herausgefunden hatten, wie sich die menschliche Kohlenstoffproduktion im Laufe der Zeit entwickeln könnte, nutzten sie dies, um zu untersuchen, wie sich das Erdklima durch den vom Menschen verursachten Phasenübergang entwickelt hat.
Im besten Fall stabilisiert sich das Erdklima, sobald die Menschheit ihre maximale Kohlenstoffproduktion erreicht hat, bei einer neuen, höheren Durchschnittstemperatur. Diese hohe Temperatur wird allgemein als schädlich für den Menschen angesehen, da sie weiterhin zu einem Anstieg des Meeresspiegels und extremeren Wetterereignissen führt. Aber es ist zumindest stabil: Das Anthropozän ist ähnlich wie frühere Klimazeitalter, aber viel wärmer und wird immer noch regelmäßige, häufige Wettermuster haben.
Doch im schlimmsten Fall, so haben Forscher herausgefunden, führt das Erdklima zu Chaos. Ein wahres sportliches Durcheinander. In einem chaotischen System gibt es kein Gleichgewicht und keine wiederholbaren Muster. Ein chaotisches Klima wird Jahreszeiten haben, die sich von Jahrzehnt zu Jahrzehnt (oder sogar von Jahr zu Jahr) dramatisch ändern. In einigen Jahren kann es zu plötzlichen Unwettern kommen, während andere völlig ruhig sein werden. Sogar die Durchschnittstemperatur der Erde kann stark schwanken und in relativ kurzer Zeit von kälteren zu wärmeren Perioden wechseln. Es wird völlig unmöglich zu sagen, in welche Richtung sich das Erdklima entwickelt.
„Das chaotische Verhalten bedeutet, dass es unmöglich sein wird, das Verhalten des Erdsystems in der Zukunft vorherzusagen, selbst wenn wir mit großer Sicherheit seinen aktuellen Zustand kennen“, sagte Bertolami. „Das würde bedeuten, dass jede Fähigkeit, das Erdsystem zu kontrollieren und in einen Gleichgewichtszustand zu führen, der die Bewohnbarkeit der Biosphäre begünstigt, verloren geht.“
Am alarmierendsten fanden die Forscher heraus, dass oberhalb einer bestimmten kritischen Temperatur der Erdatmosphäre ein Rückkopplungszyklus beginnen kann, bei dem ein chaotisches Ergebnis unvermeidlich wird. Es gibt einige Anzeichen dafür, dass wir diesen Wendepunkt bereits überschritten haben, aber es ist noch nicht zu spät, um die Klimakatastrophe abzuwenden.
Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.
