kozmos.hr
Znanost

Hoće li Zemlja postat kaotičan svijet?

Climate change (Depositphotos_26903785_L)
autor
objavljeno

U novoj studiji tim istraživača koristio je logističku kartu kako bi ispitao potencijalne ishode utjecaja ljudske aktivnosti na Zemljinu klimu.

Nova studija

Nova studija sugerira da ljudi ne samo da utječu na podizanje temperature našeg planeta, već ga čine i kaotičnim. U njoj se pruža široka i opća slika – koja nažalost nije lijepa – punog potencijalnog utjecaja ljudske aktivnosti na klimu.

Iako studija ne predstavlja potpunu simulaciju klimatskog modela, ona daje široku skicu kamo idemo ako ne smanjimo klimatske promjene i našu nekontroliranu upotrebu fosilnih goriva. „Posljedice klimatskih promjena dobro su poznate (suše, toplinski valovi, ekstremni fenomeni, itd). Ako zemaljski sustav uđe u područje kaotičnog ponašanja, izgubit ćemo svaku nadu da ćemo nekako riješiti problem,“ rekao je jedan od članova tima Orfeu Bertolami.

Klimatske promjene

Zemlja povremeno doživljava velike promjene u klimatskim obrascima, prelazeći iz jedne stabilne ravnoteže u drugu. Te pomake obično pokreću vanjski čimbenici poput promjena u Zemljinoj orbiti ili masivnog porasta vulkanske aktivnosti. Međutim, prošla istraživanja sugeriraju da sada ulazimo u novu fazu – onu potaknutu ljudskom aktivnošću.

U novoj studiji istraživači su modelirali uvođenje ljudskog faktora kao faznog prijelaza, a u promatranom slučaju analizirani ‘sustav’ je Zemljina klima. Klima osigurava redovita i predvidljiva godišnja doba i vrijeme, a fazni prijelaz u klimi dovodi do novog obrasca godišnjih doba i vremena. Kada klima prolazi kroz fazni prijelaz, to znači da Zemlja doživljava iznenadnu i brzu promjenu obrazaca.

Logistički problemi

Ako ljudska aktivnost pokreće fazni prijelaz u Zemljinoj klimi, to znači da uzrokujemo da planet razvije novi set vremenskih obrazaca. Kako će ti obrasci izgledati jedan je od najhitnijih problema i najvažnijih misterija klimatskih znanosti. Točnije, postavlja se pitanje u kojem smjeru ide Zemljina klima? Odgovor će uvelike ovisiti o smjeru našeg djelovanja i aktivnost u sljedećih nekoliko desetljeća. Primjerice, drastično smanjenje proizvodnje ugljika dovelo bi do drugačijih ishoda od promjene ničega.

Kako bi objasnili različite putanje i izbore koje je čovječanstvo moglo napraviti, istraživači su upotrijebili matematički alat nazvan logistička karta. Logistička karta izvrsna je u opisivanju situacija u kojima neka varijabla – kao što je količina ugljika u atmosferi – može rasti, ali prirodno doseže granicu.

Naš utjecaj na okoliš definitivno raste – i to već više od jednog stoljeća. Međutim istraživači u novoj studiji sugeriraju da će doći do granice. Na primjer, ljudska populacija može samo tako rasti i može imati samo toliko aktivnosti koje emitiraju ugljik; a onečišćenje će na kraju degradirati okoliš. U nekom trenutku u budućnosti proizvodnja ugljika će dosegnuti maksimalnu granicu, a istraživači su otkrili da logistička karta može vrlo dobro uhvatiti buduću putanju tog izlaza ugljika.

Čeka li nas kaos?

Istraživači su istraživali različite načine na koje bi se ljudska logistička karta mogla razvijati ovisno o različitim čimbenicima – poput naše populacije, uvođenja strategija smanjenja ugljika te boljih ili učinkovitijih tehnologija. Nakon što su otkrili kako će se ljudska proizvodnja ugljika razvijati s vremenom, upotrijebili su te podatke kako bi ispitali kako će se klima na Zemlji razvijati kroz fazni prijelaz koji pokreće čovjek.

Najbolju slučaj

U najboljim slučajevima, kada čovječanstvo dosegne granicu proizvodnje ugljika, klima na Zemlji se stabilizira na novoj, višoj prosječnoj temperaturi. Ova viša temperatura općenito je loša za ljude, jer uvijek dovodi do viših razina mora i ekstremnijih vremenskih pojava. Također su otkrili da će klima i dalje imati redovite i ponovljive vremenske obrasce.

Najgori slučaj

Međutim, u najgorem slučaju istraživači su otkrili da Zemljina klima dovodi do kaosa. Naime, u kaotičnom sustavu ne postoji ravnoteža i ponovljivi obrasci. Kaotična klima imala bi godišnja doba koja se divlje mijenjaju iz desetljeća u desetljeće (ili čak iz godine u godinu). Neke bi godine doživjele iznenadne ekstremne vremenske uvjete, dok bi druge bile potpuno mirne. U najgorem scenariju čak i prosječna temperatura Zemlje može jako varirati, mijenjajući se od hladnijih do toplijih razdoblja u relativno kratkim vremenskim razdobljima. Takav scenarij značio bi da bi određivanje smjera kretanja Zemljine klime biti nemoguć zadatak.

Najviše zabrinjava to što su istraživači otkrili da iznad određene kritične granične temperature Zemljine atmosfere može pokrenuti ciklus povratne sprege gdje bi kaotičan rezultat postao neizbježan. Postoje neki znakovi da smo možda već prošli tu prijelomnu točku, ali još nije kasno da spriječimo klimatsku katastrofu.

Alarmantne temperature – 2021. još jedna u nizu najtoplijih godina u povijesti

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Alex E. Bernardini, Orfeu Bertolami, Frederico Francisco, „Chaotic Behaviour of the Earth System in the Anthropocene,“ arXiv (server za ranu objavu članaka).

Paul Sutter (25. svibnja 2022.), „Physicists predict Earth will become a chaotic world, with dire consequences,“ livescience.com (pristup 30. svibnja 2022).

Pratite Kozmos na Google Vijestima.

CroCube