„Klimato kaitos pasekmės yra gerai žinomos (sausros, karščio bangos, ekstremalūs reiškiniai ir t. t.), – „Live Science“ sakė tyrimo tyrėja Orfeu Bertolami. – Jei Žemės sistema pateks į chaotiško elgesio sritį, prarasime bet kokią viltį kaip nors išspręsti problemą.“
Klimato pokyčiai
Žemė periodiškai patiria didžiulius klimato pokyčius, pereidama iš vienos stabilios pusiausvyros į kitą. Šiuos pokyčius paprastai lemia išoriniai veiksniai, pavyzdžiui, Žemės orbitos pokyčiai arba didžiulis vulkaninio aktyvumo šuolis. Tačiau ankstesni tyrimai rodo, kad dabar prasideda naujas etapas, kurį lemia žmogaus veikla.
Žmonės į atmosferą pumpuoja vis daugiau anglies dioksido, todėl prasideda nauja epocha – žmogaus įtakos klimato sistemoms laikotarpis, kokio mūsų planeta dar nėra patyrusi.
Naujajame tyrime mokslininkai šio laikotarpio pradžią modeliavo kaip fazinį perėjimą. Dauguma žmonių yra susipažinę su medžiagų faziniais perėjimais, pavyzdžiui, kai ledo kubelis keičia fazę iš kietos į skystą.
Tačiau faziniai perėjimai vyksta ir kitose sistemose. Šiuo atveju sistema yra Žemės klimatas. Tam tikras klimatas užtikrina reguliarius ir nuspėjamus metų laikus ir orus, o fazinis perėjimas klimate lemia naują metų laikų ir orų modelį. Kai prasideda fazinis perėjimas, tai reiškia, kad Žemėje vyksta staigus ir greitas modelių pasikeitimas.
Logistikos problemos
Jei žmogaus veikla lemia fazinį Žemės klimato perėjimą, tai reiškia, kad dėl mūsų veiklos planetoje susiformuoja nauji orų modeliai. Kaip tie modeliai atrodys, yra viena iš aktualiausių klimato mokslo problemų.
Kur link krypsta Žemės klimatas? Tai labai priklauso nuo to, kokia tiksliai bus mūsų veikla per ateinančius kelis dešimtmečius. Pavyzdžiui, smarkiai sumažinus anglies dioksido išmetimą, rezultatai būtų kitokie nei nieko nekeičiant, rašoma mokslininkų tyrime.
Siekdami atsižvelgti į įvairias trajektorijas ir pasirinkimus, tyrėjai pasitelkė matematinę priemonę, vadinamą logistiniu žemėlapiu.
Mokslininkai dažnai naudoja logistinį žemėlapį gyvūnų populiacijoms apibūdinti: gyvūnai gali nuolat veistis, taip didindami savo skaičių, tačiau jie pasiekia ribą, kai sunaudoja visą aplinkoje esantį maistą (arba plėšrūnai tampa per daug alkani ir juos suėda).
Mūsų įtaka aplinkai neabejotinai didėja, ir tai tęsiasi jau daugiau nei šimtmetį. Tačiau, pasak mokslininkų, ji natūraliai pasieks ribą.
Pavyzdžiui, žmonių populiacija gali augti tik tiek, kiek reikia, ir gali būti vykdoma tik tiek daug anglies dioksido išskiriančių veiklų, kiek galima, o tarša galiausiai pablogins aplinką. Tam tikru momentu ateityje anglies dioksido išmetimo kiekis pasieks didžiausią ribą, ir tyrėjai nustatė, kad logistinis žemėlapis gali labai gerai atspindėti būsimą anglies dioksido išmetimo trajektoriją.
Visiškas chaosas
Tyrėjai nagrinėjo įvairius būdus, kaip galėtų vystytis žmogaus logistinis žemėlapis. Nustatę, kaip laikui bėgant keisis žmogaus išmetamo anglies dioksido kiekis, jie tai panaudojo nagrinėdami, kaip Žemės klimatas keisis per žmogaus nulemtą fazinį perėjimą.
Geriausiu atveju, kai žmonija pasiekia anglies dvideginio išmetimo ribą, Žemės klimatas stabilizuojasi ties nauja, aukštesne vidutine temperatūra.
Ši aukštesnė temperatūra apskritai yra bloga žmonėms, nes dėl jos vis dar kyla jūros lygis ir daugėja ekstremalių orų reiškinių. Tačiau ji bent jau stabili.
Tačiau blogiausiais atvejais mokslininkai nustatė, kad Žemės klimatas veda į chaosą. Tikrą, matematinį chaosą. Chaotiškoje sistemoje nėra pusiausvyros ir pasikartojančių dėsningumų. Chaotiškame klimate metų laikai beprotiškai keistųsi kas dešimtmetį (ar net kasmet). Vienais metais staiga užkluptų ekstremalūs orai, o kitais būtų visiškai ramu.
Net vidutinė Žemės temperatūra gali labai svyruoti, per palyginti trumpą laiką pereidama nuo vėsesnių prie karštesnių laikotarpių. Taptų visiškai neįmanoma nustatyti, kokia kryptimi juda Žemės klimatas.
Didžiausią nerimą kelia tai, kad mokslininkai nustatė, jog viršijant tam tikrą kritinę Žemės atmosferos temperatūrą gali prasidėti grįžtamojo ryšio ciklas, kurio metu chaotiškas rezultatas taps neišvengiamas. Yra tam tikrų požymių, kad šį kritinį tašką jau peržengėme, tačiau dar ne per vėlu išvengti klimato katastrofos.
