A dominó, amit nem akarunk felborítani – Éghajlati átbillenési pontok

A Golf-áramlat lassulása, majd összeomlása; a grönlandi és antarktiszi gleccserek, valamint a permafroszt olvadása; az északi boreális erdők pusztulása; az Amazonas szavannává változása vagy a korallzátonyok eltűnése – írja friss cikkében a Másfélfok. Az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testülete (IPCC) két évtizede vezette be az átbillenési pontok fogalmát, ami szerint bizonyos felmelegedési szint után olyan kritikus, visszafordíthatatlan változások indulhatnak meg a földi rendszerben (éghajlat, óceáni áramlások, bioszféra), amelyeket az emberiség jelenlegi tudásunk szerint képtelen lesz befolyásolni.

Korábban az iparosodás előtti időkhöz képesti 5 °C-os felmelegedést gondolták ilyen határnak, az újabb kutatások szerint azonban bizonyos változások már most, 1-2 °C-os felmelegedésnél bekövetkezhetnek. Az átbillenési pontokkal kapcsolatban sok a bizonytalanság, mert míg egyesek kiszámíthatatlanabbá teszik éghajlatunkat, mások stabilizálják azt, miközben egymást is befolyásolják. Ettől függetlenül sem érdemes átlépnünk ezeket a pontokat, mert olyan gyors és radikális változásokat eredményezhetnek, amikhez nem biztos, hogy képesek vagyunk alkalmazkodni. Ha ezeket a jövőbeli kockázatokat beépítenénk a mai világgazdasági rendszerbe, akkor nagyságrendileg drágább volna a szénkibocsátás társadalmi költsége.

Az elmúlt években többször hallhattunk már az ún. átbillenési pontokhoz kötődő hírekről – gondoljunk például a Golf-áramlat lassulására, a grönlandi olvadásra vagy az antarktiszi „doomsday” gleccserre. A folyamatot ahhoz lehetne hasonlítani, mint amikor egy labdát gurítunk fel egy hegyre. Ahogy felfelé haladunk, egy picit mindig lökni kell rajta, mert visszagurul a kezünkbe. Azonban, amikor átérünk a hegy tetején, a labda elkezd lefelé gurulni, ha elejtjük. A hegy teteje az átbillenési pont: ezen a ponton, ha akár csak a legkisebb lökést adjuk a labdának, elgurul tőlünk és nincs megállás, kiesik a kezünkből az irányítás. Egy ideig a Föld is visszatér „normál” állapotába a változtatásaink ellenére – azonban ha átesik ezen a kritikus ponton, akkor nagyobb és visszafordíthatatlan következményekkel kell szembenéznünk.

Az IPCC kb. 20 éve vezette be az átbillenési pontok fogalmát, amikor még úgy gondolták, csak akkor fenyeget minket ez a veszély, ha a globális hőmérsékletemelkedés (az ipari forradalom előtti szinthez képest) eléri az 5 °C-ot. Az újabb kutatási eredmények alapján készült jelentésekben azonban ez a szám már 1-2 °C-ra csökkent, miközben az emberi tevékenységből származó üvegházgáz-kibocsátás nem lett kevesebb. Azaz a további felmelegedéssel járó úton már valós állomások lehetnek ezek a pontok, nem csupán elméleti távlatok.

Az átbillenési pontok tehát pici változások, amik elég jelentősek lehetnek ahhoz, hogy nagyobb,

Egyfajta kritikus küszöb, aminek átlépése után minőségi változások következnek be az adott rendszerben. Nehéz megbecsülni ezeket az átbillenési pontokat, mert nem vonalszerűek, kiszámíthatóak. Alapvetően három típusát különíthetjük el (krioszféra, cirkuláció, bioszféra), de természetesen lehetnek átfedések, valamint lokálisabb átbillenési pontokat is megkülönböztethetünk (permafroszt, korallzátonyok). Ezek közül tekintünk át néhányat kicsit részletesebben.

Az Északi-sarkvidéken most is jelentős az olvadás, hiszen kb. kétszer olyan gyorsan melegszik a terület, mint a Föld többi pontja. Az Északi-sarkvidéken a csökkenő fényvisszaverő képessége (albedó) miatt még gyorsabb lehet a felmelegedés és ha átlépünk egy küszöböt, nyáron nagymértékben jégmentes lesz a terület. Ennek következtében növekedhet a hajózási tevékenység, hiszen megközelíthetőbbé válik a régió. Ez azonban a tengeri ökoszisztémákra és közvetve a halászatra is hatással lesz. Ráadásul az Északi-sarkvidék melegedése az északi-tengeri jég csökkenés miatt gyengítheti a futóáramlást (jet stream), aminek következtében növekedhet az extrém időjárási események (erősen hideg telek, áradások, aszályok, hőhullámok) valószínűsége Európában.

Az északi területek melegedésével a boreális erdők is sebezhetőbbé válnak: több tűzeset lesz és kevésbé lesznek ellenállóak a kártevő rovarokkal szemben. Állapotuk leromlásával pedig nettó szén-nyelőkből szén-kibocsátókká válhatnak. Ugyanakkor a boreális erdők pusztulása bizonyos mértékben hűtő hatású is lehet, hiszen az erdőknek alacsonyabb az albedója (kevesebbet vernek vissza a bejövő sugárzásból, mint a hóval borított felszín), így az eltűnésük mérsékelheti a hó, a permafroszt és a jég olvadását. Megjegyezzük azonban, hogy még kevés a megfigyelés, nem tudni, milyen hatása lehet globálisan egy ilyen változásnak.

Ha a permafroszt visszafordíthatatlanul olvadni kezd, fokozott szén-dioxid és metán kibocsátással kell számolnunk, amely tovább erősíti a felmelegedést és közvetve az olvadást.

Magas bizonyosságú, hogy az arktikus felszínközeli permafroszt el fog tűnni ebben az évszázadban a globális felmelegedés miatt. A 2100-ra becsült csökkenés az optimista szcenárió szerint 2-66%, míg a pesszimista forgatókönyv alapján 30-99%.

Grönlandon egyes kutatások szerint az ipari forradalom előtti szinthez képesti 0,8-3,2 °C-os melegedés esetén történik meg az átbillenés. A nyugat-antarktiszi jégtáblát tekintve egyes tanulmányok szerint 1,5-2 °C-os hőmérsékletemelkedés esetén érjük el az átbillenést, míg más kutatás alapján a 3 °C-os melegedés útján valamikor 2060 után fog bekövetkezni az olvadás gyorsaságának felpörgése.

Az atlanti meridionális áramlási rendszerhez (AMOC) – amelynek része a Golf-áramlat – is kapcsolódik egy átbillenési pont, amit becslések szerint 3-5,5 °C-os globális melegedés esetén érünk el. Jelen körülmények között a trópusok felől meleg víz áramlik a magasabb földrajzi szélességek felé, majd az észak-atlanti térségben a már hideg és sós víz lesüllyed. Az olvadás következtében azonban megnövekszik a kevésbé sűrű, édesvíz aránya az óceánban, amely lassíthatja az áramlást. Az 1950-es évek óta 15%-kal lassult az AMOC és a legújabb modellszimulációk szerint a globális felmelegedésből kifolyólag 34-45%-kal gyengülhet 2100-ra.

Az AMOC, gyengülése miatt, kevésbé meleg vizet, illetve levegőt szállítana Észak-Európába, ezért megnövekednének a hideg időjáráshoz köthető hatások, valamint kevesebb csapadék hullna az északi félteke közepes szélességein. Egy, az Egyesült Királyságra fókuszáló tanulmány szerint az AMOC összeomlásának következtében az átlagos hőmérséklet kb. 3,4 °C-kal csökkenhet a szigetországban 2080-ra, míg a jelenleg is zajló klímaváltozás következtében melegedés várható.

Valószínűsíthetően a csapadék is kevesebb lesz a vegetációs időszakban, és ha nincs technikai kompenzáció (pl. öntözés), akkor jelentősen csökkenhet a szántóterületek termőképessége. Ennek a csökkenésnek az elsődleges okozója a szárazodás, amit az AMOC összeomlása eredményez – nem pedig a hűlés. A feltételezett változás valószínűsíthetően az élelmiszerárak emelkedését vonja maga után, rosszabb esetben pedig ellátási problémákhoz vezethet.

Általában is negatív hatással lenne az AMOC gyengülése a növényekre a hűvösebb idő és a csökkenő víz-elérhetőség miatt. A havazás erőssége és időtartama növekedne, különösen a dombsági és hegyvidéki területeken, a téli viharok növekedése pedig több csapadékot hozna a nyugati partokra. Az IPCC legújabb jelentése szerint közepes bizonyosságú, hogy az AMOC rendszer nem omlik össze 2100 előtt, azonban ha mégis megtörténik, akkor nagyon valószínű, hogy hirtelen változások következnek be a víz körforgásában.

Az amazonasi esőerdő kb. 17%-a veszett el 1970 óta. Egyes becslések szerint az átbillenési pontot 20-40% közötti veszteség esetén érhetjük el, míg más tanulmányok szerint 20-25% ez a tartomány. A kevesebb fa kevesebb párolgást jelent és kevesebb esőt, amely elősegítheti egyes fák kihalását, így az erdő a szavannához hasonló területté válhat.

Az erdő pusztulása hatással lehet az El Niño Déli Oszcillációra (ENSO), ami így több El Niño fázist, és például hűvösebb teleket okozna az Egyesült Királyságban. Az óceánok melegedésének következtében ráadásul gyakoribb és súlyosabb El Niño események következhetnek be, ami tovább növelheti az Amazonasi-térség szárazságát. Egy tanulmány szerint 3 °C-ot meghaladó melegedés esetén érhetjük el az átbillenési pontot, de már most 1-1,5 °C-os melegedés tapasztalható a térségben, aminek érezhetők a következményei is. Hosszabb és forróbb a száraz évszak, így megnövekedett a sebezhetőség az erdőtüzekkel szemben, csökkent a párologtatás a magasabb szén-dioxid szint miatt és több szárazság-tűrő fafajta található meg a területen.

Nemcsak a szárazföldi, de a tengeri bioszféra is érintett. Ha a globális hőmérsékletemelkedés eléri a 2 °C-ot, a melegedés, az óceán savasodása és a szennyezés együttes következményeként a trópusi korallok 99%-a el fog veszni. Ez súlyos veszteséget jelentene a tengeri biodiverzitást illetően, valamint a halászatból élő közösségek megélhetése számára is, mivel halpopulációk tömegei omlanának össze.

Egyes átbillenési pontokat alacsonyabb küszöb esetén is elérhetünk, amennyiben a változások kölcsönhatásban állnak egymással. Azaz, ha egy átbillenési pont bekövetkezik, az újabb hatásokat indíthat el, amik aztán akár újabbakat gyorsíthatnak fel. Ezeknek az interakcióknak stabilizáló és labilizáló hatása is lehet a globális klímára nézve.

Például a jégtáblák olvadásának hatására (az édesvíz-többlet miatt) előbb bekövetkezhet az AMOC lassulása, ami a Déli-óceánban melegedést eredményez, ez pedig szárazságot okozhat az Amazonas-medence egyes területein. Ugyanakkor, az AMOC gyengülése a grönlandi jégtakaró stabilizálódását segítheti elő, hiszen csökkenne az észak felé történő hőtranszport, így hűvösebb éghajlati körülmények, alacsonyabb tengerfelszín-hőmérséklet jellemezné a régiót. Ezzel egyidőben a déli féltekén pedig melegedne az óceán, tehát a Nyugat-Antarktisz jégtábláira nézve labilizáló hatása lenne az AMOC gyengülésének.

A kelet-antarktiszi jégveszteség nem valószínű, hogy bekövetkezik, amíg meg nem haladjuk az 5 °C-os globális melegedést. Ugyanakkor a más területeken fellépő olvadás és az AMOC változása a Déli-óceán tengerszint-emelkedését és melegedését okozhatja, ami felgyorsíthatja a Kelet-Antarktisz olvadását.

Az átbillenési pontoknak lehetnek közvetett következményei, mint például az ellátási láncok megtörése vagy gazdasági veszteségek. Ha nem sikerül elkerülnünk ezeket az átbillenési pontokat, akkor radikális alkalmazkodásra lehet szükség, amire nem biztos, hogy képesek leszünk. A monszun rendszer összeomlása gyorsan megtörténhet és több száz millió ember élelmiszer-biztonságát veszélyeztetheti. A grönlandi és antarktiszi jég olvadása a tengerszint emelkedését eredményezi, ami több, magas populációval rendelkező nagyváros áthelyezését követelheti meg. Az atlanti meridionális áramlási rendszer lassulása Európa klímáját változtatná meg és több mint 1 méterrel növelné a tengerszintet az észak-atlanti régióban.

A megelőzés első lépése az volna, hogy mihamarabb mérsékeljük a globális klímaváltozást okozó kibocsátásokat. A gazdasági elemzések döntő többsége jelenleg nem számol a kockázatokból fakadó költségekkel. Egy tanulmány szerint, ha az átbillenési pontok költségét is figyelembe vennék, akkor nagyságrendileg nyolcszorosa lenne a szénkibocsátás valós társadalmi költsége a jelenlegihez képest, míg más számítások alapján összességében kb. 25%-os lenne a növekedés.

Ez is alátámasztja, hogy a nem-cselekvés többe kerülhet, mint ha az alacsony-szénkibocsátású gazdaságba fektetnénk. A klímaváltozás miatti károk költségei jóval magasabbak lesznek, mint amit a klímabarát gazdasági átalakulásra kellene költeni – ezért társadalmi és gazdasági szempontból is megérné a klímaváltozás mérséklésébe fektetni.

Az IPCC az alábbi kifejezéseket használja egy lehetséges eredmény bekövetkezési valószínűségének érzékeltetésére: 99–100%: gyakorlatilag biztos, 90–100%: nagyon valószínű, 66–100%: valószínű, 33–66%: bizonytalan kimenetelű, 0–33%: valószínűtlen, 0–10%: nagyon valószínűtlen és 0–1%: rendkívül valószínűtlen. Továbbá 95–100%: rendkívül valószínű, > 50–100%: valószínűbb, mint nem, 0– < 50%: kevésbé valószínű, 0–5%: szélsőségesen valószínűtlen. A megbízhatóság fokának kifejezésére a nagyon alacsony, alacsony, közepes, nagyfokú, nagyon nagyfokú minősítéseket használják.