Tipping points in klimaatverandering dwingen tot snelle actie

Politici, economen en zelfs sommige natuurwetenschappers gaan er nog vaak van uit dat omslagpunten (tipping points) in het planetaire systeem - zoals het verlies van het Amazone-regenwoud of de ijskap van West-Antarctica - weinig waarschijnlijk zijn en weinig worden begrepen. Er is echter steeds meer bewijs dat deze gebeurtenissen waarschijnlijker zijn dan werd gedacht.

Ze kunnen grote gevolgen hebben en zijn onderling verbonden via verschillende ecosystemen, waardoor de wereld mogelijk onomkeerbare veranderingen niet meer kan vermijden. Een uitgebreid artikel in Nature vat het bewijs samen over de dreiging van het overschrijden van omslagpunten en laat zien hoe deze moeten worden gestopt.

IPCC

Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) introduceerde het idee van omslagpunten twee decennia geleden. Op dat moment werden deze 'grootschalige discontinuïteiten' in het klimaatsysteem alleen als waarschijnlijk beschouwd als de opwarming van de aarde 5 ° C boven het pre-industriële niveau overschreed. Informatie samengevat in de twee meest recente IPCC Special Reports (gepubliceerd in 2018 en september van dit jaar) 2,3 suggereert dat omslagpunten zelfs tussen 1 en 2 ° C van de opwarming kunnen worden overschreden.

De onderzoekers denken dat verschillende omslagpunten in de cryosfeer gevaarlijk dichtbij zijn, maar het verminderen van broeikasgasemissies kan de onvermijdelijke accumulatie van effecten nog steeds vertragen en ons helpen ons aan te passen.

Verdwijnend zee-ijs

Inmiddels is de Amundsen Sea van West-Antarctica al een omslagpunt gepasseerd: de ‘aardingslijn’ waar ijs, oceaan en gesteente elkaar ontmoeten, trekt zich onomkeerbaar terug. Uit de laatste gegevens blijkt ook dat een deel van de Oost-Antarctische ijskap - het Wilkes-bekken - even onstabiel kan zijn.

De Groenlandse ijskap smelt steeds sneller. Als het een bepaalde drempel overschrijdt, zou er na duizenden jaren nog eens 7 m boven zeeniveau bij kunnen komen.

Daarom moeten toekomstige generaties al leven met zeespiegelstijgingen van ongeveer 10 m over duizenden jaren. Maar dat tijdschema is nog steeds onder onze controle.

Al die gegevens tonen dat er actie moet worden ondernomen om de stijging van de zeespiegel te vertragen. Dit zal aanpassing vergen, inclusief de uiteindelijke hervestiging van grote, laaggelegen bevolkingscentra.

Grenzen van de biosfeer

Klimaatverandering en andere menselijke activiteiten kunnen leiden tot omslagpunten in de biosfeer over een reeks ecosystemen en schalen.

Hittegolven in de oceaan hebben geleid tot massale koraalverbleking en tot het verlies van de helft van de ondiepwaterkoralen op het Great Barrier Reef in Australië. Verwacht wordt dat maar liefst 99% van de tropische koralen verloren gaat als de wereldwijde gemiddelde temperatuur met 2 ° C stijgt als gevolg van interacties tussen opwarming, verzuring van de oceaan en vervuiling.

Ontbossing en klimaatverandering destabiliseren de Amazone - het grootste regenwoud ter wereld, met een op de tien bekende soorten. Schattingen van waar een Amazon-omslagpunt zou kunnen liggen, variëren van 40% ontbossing tot slechts 20% verlies aan bosbedekking. Sinds 1970 is ongeveer 17% verloren gegaan.

Met de Arctische opwarming die minstens twee keer zo snel gaat als het wereldwijde gemiddelde, is het boreale bos in het subarctische gebied steeds kwetsbaarder. De opwarming heeft al tot grootschalige verstoringen van insecten en een toename van branden geleid die tot de dood van Noord-Amerikaanse boreale bossen hebben geleid, waardoor sommige regio's mogelijk van een koolstofput naar een koolstofbron zijn veranderd. 

Permafrost in het Noordpoolgebied begint onomkeerbaar te ontdooien en koolstofdioxide en methaan vrij te geven - een broeikasgas dat over een periode van 100 jaar ongeveer 30 keer krachtiger is dan CO2.

Onderzoekers moeten hun begrip van deze waargenomen veranderingen in belangrijke ecosystemen verbeteren, evenals waar toekomstige kantelpunten kunnen liggen. Bestaande koolstofvoorraden en potentiële uitstoot van CO2 en methaan moeten beter worden gekwantificeerd.

Budgetgrenzen

Binnen het resterende wereld-emissiebudget is er een kans van 50:50 om binnen 1,5 ° C te blijven. Daarvoor is slechts ongeveer 500 gigaton (Gt) CO2 uitstoor beschikbaar. Permafrost-emissies kunnen naar schatting 20% ​​(100 Gt CO2) van dit budget opnemen, en dat is zonder methaan uit diepe permafrost of onderzeese hydraten. Van de bossen die dicht bij omslagpunten zitten, kan de Amazone nog eens 90 Gt CO2 en boreale bossen nog eens 110 Gt CO211 vrijgeven. Met de wereldwijde totale CO2-uitstoot van meer dan 40 Gt per jaar, zou het resterende budget al bijna volledig zijn verbruikt.

Wereldwijde cascade

Een wereldwijde cascade van omslagpunten kan leiden tot een nieuwe, minder bewoonbare ‘broeikas’ klimaattoestand leidde. Interacties kunnen plaatsvinden via oceaan- en atmosferische circulatie of via feedbacksignalen die het broeikasgasniveau en de mondiale temperatuur verhogen. Maar ook toenemende bewolking kan een wereldwijd omslagpunt veroorzaken.

Voorbeelden van dit soort versterkende terugkoppelingen worden inmiddels al zichtbaar.

Atmosferische CO2 is al op niveaus die het laatst werden gezien rond vier miljoen jaar geleden, in het Plioceen-tijdperk. Het gaat snel naar niveaus die het laatst zo'n 50 miljoen jaar geleden werden gezien - in het Eoceen - toen de temperaturen tot 14 ° C hoger waren dan in pre-industriële tijden.

Als er schadelijke cascades kunnen optreden en een wereldwijd kantelpunt niet kan worden uitgesloten, dan is dit een existentiële bedreiging voor de beschaving. Geen enkele economische kosten-batenanalyse zal ons helpen. We moeten onze benadering van het klimaatprobleem veranderen, want we verkeren in een planetaire noodtoestand.

De onderzoekers beweren dat de resterende interventietijd om een kantelpunt te voorkomen al naar nul is gekrompen, terwijl de tijd om netto nulemissies te bereiken op zijn best 30 jaar is. Daarom hebben we misschien al de controle verloren.

De stabiliteit en veerkracht van onze planeet is in gevaar. Internationale actie - niet alleen woorden - moet dit weerspiegelen.