Необратимые изменения климата погрузят Землю в хаос

И виноват в такой безжалостной оптимизации сроков снова – кто? Правильно.

– Влияние человеческой деятельности на систему Земли может спровоцировать наступление непредсказуемого хаоса, из которого не будет возврата, – цитирует Старр экспертов.  

Так, используя теорию для моделирования сверхпроводимости, команда физиков во главе с Алексом Бернадини из португальского Университета Порту пришла к неутешительным итогам. Физики выяснили, что после определенного момента человечеству будет просто не под силу восстановить климатическое равновесие Земли.

– Конечный объем результатов человеческой деятельности может привести к превращению Земли в тепличный дом, из которого просто не будет возврата, – рассказали они.

Как ранее сообщал физик Орфеу Бертолами в интервью для Live Science, последствия изменения климата хорошо известны – это засухи, волны жары, экстремальные явления. Но все может быть еще более плачевно.

– Если Земная система войдет в область хаотического поведения, мы потеряем всякую надежду каким-либо образом решить проблему, – пояснил он.

Уже несколько лет экстремальные погодные явления происходят с пугающей регулярностью. Постоянно полыхают лесные пожары, бушуют штормы, температуры воздуха достигают новых рекордов. 

Ученые-климатологи предупреждают, что это следствие человеческой деятельности, такой как сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и рост сельского хозяйства.

Специалисты уже предложили выделять новую геологическую эпоху: антропоцен.

– Этот тот в период, в который человеческая деятельность оказала значительное влияние на всю земную систему, состоящую из геосферы, биосферы, гидросферы и атмосферы, – пояснили они.

Антропоцен последует за голоценом, который начался около 11 700 лет назад.

Ученые предполагают, что его начало приходится примерно на середину 20–го века – пик ядерной эры. 

Бернадини и его коллеги решили смоделировать переход от голоцена к антропоцену как фазовый переход и соответственно рассчитать его будущую траекторию.

Фазовые переходы очень распространены. Этот термин относится к тому, как материал переходит из одного состояния в другое. Твердое тело плавится, превращаясь в жидкость, жидкость закипает, превращаясь в газ. Металл переходит из нормального состояния в сверхпроводящее. 

– У каждого из них есть переломный момент, когда равновесное состояние претерпевает глубокий сдвиг в другое состояние, – объяснили физики.

Земная система не является материалом, но исследования показывают, что моделирование фазовых переходов может быть использовано для прогнозирования климатических сдвигов 

 Бернадини и его коллеги использовали теорию Гинзбурга-Ландау, разработанную для моделирования сверхпроводимости, и применили ее к антропоцену на основе температуры, начиная с точки равновесия голоцена.

– Сейчас влияние человека ограничено, – рассказал Бернадини. – В нашем мире все-таки ограниченное количество пригодного для жизни пространства, ограниченное количество ресурсов и конечная скорость, с которой мы можем их использовать. Учитывая эту максимальную мощность, мы решили нанести на карту возможные результаты фазового перехода антропоцена, используя логистическую карту. Это такой своеобразный инструмент для изучения того, как сложные результаты и даже хаос могут развиться из простой точки. Результаты показали, что мы не обязательно направляемся к определенной климатической катастрофе. Мы могли бы следовать вполне регулярной и предсказуемой траектории, конечной точкой которой является стабилизация климата при более высокой средней температуре, чем та, что мы имеем сейчас. Но и это, все-таки, не очень хорошо. Потому что уже сейчас можно видеть смертельные последствия, относительно и людей, и животных.

И все же, в более экстремальном случае на Земле воцарится хаос.

– Система Земли эволюционирует к хаотическому поведению – экстремальным сезонным колебаниям и погодным явлениям, – что исключает предсказание будущего поведения системы, делая невозможным смягчение последствий, – продолжает эксперт. – Это означает, что пробиться обратно к стабильному климату будет чрезвычайно трудно. Если не невозможно.

Разделив человеческую деятельность на множество компонентов, физики изучили случай, когда только два из этих компонентов следуют логистическим картам и взаимодействуют друг с другом.

– Даже в этом простом случае мы наблюдали возникновение хаотического поведения в точках равновесия земной системы, – пишут исследователи. – Это провоцирует потенциально важные последствия, и если хотя бы некоторые компоненты человеческой деятельности действительно соответствуют логистическим картам, то можно вести речь о вполне разумной гипотезе. С учетом физических ограничений общепланетной системы, в которой мы живем.

Тем не менее физики приободряют нас, намекая, что такой печальный исход «не является неизбежным».

–  Но исследователи говорят, что мы должны рассматривать это как реальную возможность для разработки стратегий смягчения последствий изменения климата и управления земной системой в будущем, – заключает Мишель Старр.