Если люди будут продолжать использовать ископаемое топливо в обычном порядке в течение следующих нескольких веков, полярные ледяные шапки будут истощены, уровень океана в океане поднимется на семь метров, а средние температуры воздуха вырастут до 14,5 градусов теплее, чем сегодня. ,
Это потрясающие результаты моделирования климата и модели углеродного цикла, проведенного учеными Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. Используя модель связанного климата и углеродного цикла для изучения глобальных изменений климата и углеродного цикла, ученые обнаружили, что Земля нагреется на 8 градусов Цельсия (14,5 градусов по Фаренгейту), если люди будут использовать все ископаемые виды топлива всей планеты к 2300 году.
По словам ведущего автора Говиндасами Бала из Управления энергетики и окружающей среды лаборатории, скачок температуры будет иметь тревожные последствия для полярных ледяных шапок и океана.
В одних только полярных регионах температура будет повышаться более чем на 20 градусов по Цельсию, заставляя землю в этом регионе переходить от льда и тундры к бореальным лесам.
«Оценка температуры на самом деле является консервативной, потому что модель не учитывает изменение землепользования, такого как обезлесение и застройка городов, в отдаленные районы дикой природы», - сказал Бала.
Сегодняшний уровень содержания углекислого газа в атмосфере составляет 380 частей на миллион (промилле). К 2300 году модель предсказывает, что это количество увеличится почти в четыре раза до 1423 частей на миллион.
При моделировании почва и живая биомасса являются чистыми поглотителями углерода, которые извлекли бы значительное количество углекислого газа, который в противном случае остался бы в атмосфере от сжигания ископаемого топлива. Реальный сценарий, однако, может быть немного другим.
«Наземная экосистема не будет поглощать столько двуокиси углерода, сколько предполагает модель», - сказал Бала. «На самом деле в модели требуется гораздо больше углерода, чем в реальном мире, потому что модель не имела ограничений по азоту / питательным веществам для поглощения. Мы также не приняли во внимание изменения в землепользовании, такие как расчистка лесов ».
Модель показывает, что поглощение CO 2 океаном начинает уменьшаться в 22 и 23 веках из-за потепления поверхности океана, которая вытесняет колебания CO 2 из океана. Океан поглощает CO2 больше, чем биомасса и почва.
К 2300 году около 38 процентов и 17 процентов углекислого газа, выделяющегося при сжигании всего ископаемого топлива, поглощаются землей и океаном, соответственно. Остальные 45 процентов остаются в атмосфере.
Вне зависимости от того, выделяется ли углекислый газ в атмосферу или океан, в конечном итоге около 80 процентов CO² попадет в океан в форме, которая сделает океан более кислым. Пока углекислый газ находится в атмосфере, он может привести к неблагоприятным изменениям климата. Когда он входит в океан, подкисление может быть вредным для морской жизни.
Модели предсказывают довольно радикальные изменения не только температуры океанов, но и содержания кислотности, что может стать особенно вредным для морских организмов с раковинами и скелетным материалом, изготовленным из карбоната кальция.
Кальций-карбонатные организмы, такие как кораллы, служат стабилизаторами климата. Когда организмы умирают, их карбонатные оболочки и скелеты оседают на дне океана, где некоторые растворяются, а некоторые погружаются в отложения. Эти отложения помогают регулировать химию океана и количество углекислого газа в атмосфере. Однако более ранние исследования в Ливерморе показали, что необузданный выброс углекислого газа в атмосферу может угрожать исчезновению этих климатически стабилизирующих морских организмов.
«Климат удвоенного CO 2, о котором ученые предупреждали в течение десятилетий, начинает выглядеть как цель, которую мы можем достичь, если будем усердно работать над ограничением выбросов CO 2, а не ужасный результат, который может произойти, если мы ничего не сделаем», - сказал Кен Кальдейра. отдел глобальной экологии Института Карнеги и один из других авторов.
Бала сказал, что наиболее радикальные изменения в течение 300-летнего периода будут происходить в течение 22-го века, когда изменение количества осадков, увеличение количества атмосферных осадков и уменьшение размера морского льда являются самыми большими и когда уровни выбросов являются самыми высокими. Согласно модели, морской ледяной покров почти полностью исчезает в северном полушарии к 2150 году в течение летнего периода в северном полушарии.
«Мы придерживались очень целостного подхода», - сказал Бала. «Что если мы сожжем все? Это будет тревожный сигнал в изменении климата ».
Что касается скептиков глобального потепления, Бала сказал, что доказательства уже очевидны.
«Даже если люди не поверят в это сегодня, улики появятся через 20 лет», - сказал он. «Это долгосрочные проблемы».
Он указал на европейскую волну тепла 2003 года и сезон ураганов в Атлантике 2005 года в качестве примеров экстремальных изменений климата.
«Мы точно знаем, что в ближайшие 300 лет у нас будет тепло», - сказал он. «На самом деле, мы можем оказаться в худшем положении, чем прогнозируем».
Среди других авторов «Ливермора» - Артур Мирин и Майкл Уикетт, а также Кристина Делир из ISE-M в Университете Монпелье II.
Исследование опубликовано в выпуске журнала «Климат» Американского метеорологического общества от 1 ноября.
Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса, основанная в 1952 году, имеет миссию по обеспечению национальной безопасности и применению науки и техники к актуальным проблемам нашего времени. Ливерморская национальная лаборатория им. Лоуренса находится в ведении Калифорнийского университета для Национальной администрации по ядерной безопасности Министерства энергетики США.
Источник: LLNL News Release
