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我们何时会到达地球的临界点

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八里 @ 2022.12.12 , 13:57

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我们何时会到达地球的临界点

我们何时会到达地球的临界点

图:Stable Diffusion

记者Malcolm Gladwell响应阿基米德的著名调侃“给我一个支点,我就能撬起整个地球”,向公众介绍了“临界点”的概念,即那种轻微的推力如何能改变我们周围的世界。在他的新书《临界点》中,Gladwell描述了一个重要的概念。临界点是一个趋势、行为或现象超过设定阈值的时刻,过了这个点,就无法阻止它了。它就像是一辆失控的汽车,没有刹车,会突然失控,崩溃并燃烧。

我们星球的气候系统由五个相互关联的部分组成,它们彼此相互依赖:大气层,水圈,冰冻圈,岩石圈和生物圈。这些部分由不同的循环、反馈回路和元素组成,它们之间会产生相互影响。

这是一个复杂而混乱的系统,即使是一个小的扰动也可能引发连锁反应,导致巨大的后果。临界点常常会产生极大的影响,而且通常是不可逆的。这种变化是由于对系统中一个或多个参数或状态变量的临界值的微小变化引起的。当达到临界点时,整个生态系统会重新组合,这在过去也曾发生过,例如在最近的冰河时代,北半球曾经经历了几次加速的气候波动,一般温度的变化往往是在几十年内完成的。另一个案例:随着非洲湿润期的迅速结束,北非的撒哈拉沙漠便这样诞生了,原本绿色的撒哈拉草原变得干燥,并变成了黄色的沙地。

从过去到现在,人类对地球的影响已经发生了巨大的变化,改变了我们所熟悉的自然世界。与过去不同的是,现在的许多变化都是由人类造成的,并且涉及全球各地的大量不同系统。英国自然学家David Attenborough提醒我们,人类可能有多大的影响力。他指出,自他开始拍摄以来,野生动物的数量平均已经减少了一半以上,而20世纪30年代,荒野覆盖了全球66%的地区,而如今只有35%的地区被荒野覆盖,这说明人类已经征服了这个世界,并不断地将大自然赶出地球。

难怪人类造成的气候变化是一个威胁,而且它似乎变得越来越糟糕。加上所有泵入空气中的垃圾,科学家们已经意识到,我们可能已经达到了一个突破点,使天气变得更加极端,火灾到处燃烧,季风、洪水等自然灾害更加频繁。利用复杂的建模技术,科学家们计算出我们何时可能会达到一个临界点,引发不可修复的环境和气候破坏。

以下是一些临界点,以及我们离触及它们有多远。

临界点1:亚马逊雨林枯萎

亚马逊雨林正在枯萎。气候变化也对这里的动物和植物的生存环境造成了很大的威胁。

亚马逊雨林是世界上最大的丛林网络,以强大的亚马逊河及其所有支流为核心,拥有令人难以置信的多样化的生态系统,充满着丰富的生命。然而,由于气候变化和森林砍伐,亚马逊雨林正处于危险之中。大部分的森林正在我们眼前消失,砍伐森林的现象在加剧,有时甚至不是砍伐,而是烧掉,尤其是在巴西博尔索纳罗政府领导下,燃烧率继续攀升。结果,亚马逊雨林正在枯萎,同时气候变化也对这里的动物和植物的生存环境造成了很大的威胁。

大片森林被清除,几乎消失了。这对地球气候有重大影响,因为亚马逊河在历史上一直是一个巨大的碳汇,吸收了大量碳气体。然而,这种情况正逐渐变得越来越严重,可能会导致植物和动物死亡,并将该地区变成热带草原。一些模型认为,在未来15年内,这种情况可能会发生,而其他的模型则认为需要的时间更长。

临界点2:湾流停止

可能你已经注意到,纽约市与意大利南部的那不勒斯处于同一纬度,但纽约市给人的印象是冬季严寒,而那不勒斯则温暖舒适,这部分是由于湾流系统的影响。湾流是大西洋北部的一股暖洋流,从佛罗里达州开始,一直流向欧洲,它对大西洋北部地区的气候有着重要的影响。尼克拉斯-波尔和他的团队发现,湾流正在发生变化,处于一个接近过渡的点,预计可能在2100年前发生。因此,科学家们正在密切关注这种变化,以及它会对气候造成的影响。

临界点3:格陵兰岛冰层崩溃

格陵兰岛的冰层正在崩溃,这可能会导致海平面上升超过7米,淹没许多沿海城市,包括上海、香港和孟买,以及荷兰的一半以上的地区。尽管媒体对此有一些令人震惊的报道,这种情况还没有发生,因为温度需要上升1.5-2℃才能达到临界点。融化也可能会影响不同的风暴系统,以及墨西哥湾流和亚马逊河流域。

临界点4:南极洲西部冰层崩塌

南极洲是一块冰雪大陆,它曾经绿色繁茂,甚至恐龙在上面漫游,但如今却成了地球上唯一没有本地人类的荒地。尽管环境恶劣,它仍受到全球变暖的影响,其西部有一片冰原,尽管不如格陵兰岛的冰层多,但它的融化仍可能使海平面上升3米左右。据研究,冰消融的速度正在加快,只需温度上升1.5-2度,它就会全部融化。

临界点5:珊瑚礁死亡

如果你看过一部关于海底生物的纪录片,你可能会看到澳大利亚大堡礁的图像,它是由数以百万计的珊瑚组成,而这些珊瑚又是由数以百万计的小生物组成的,这些小生物被称为珊瑚虫,它们相互堆叠在一起,可以显示出鲜艳的色彩,看起来非常雄伟。全球各地的热带水域都有类似的珊瑚礁,但规模较小。可惜的是,这些珊瑚礁正在枯竭,它们正在变成白色,漂白。根据一份报告,在2009年至2018年的一小段时间内,大约有14%的珊瑚礁消失了,我们可能已经接近临界点,因为它们对温度上升非常敏感,在1.5摄氏度的上升中,70-90%的珊瑚会死亡,而在2度的上升中,几乎所有的珊瑚都会消失。报告还表明,1.5度的温度上升可能会在2030年左右发生,Mark Eakin博士也曾目睹过几乎每年一次的珊瑚白化事件,他表示,“真正令人担忧的是,在没有热带因素的情况下出现如此多的白化现象,这可能是一个信号,我们现在已经在许多地方翻转到接近一年一度的白化。”

临界点6:西非季风转变和萨赫勒绿化

西非特别是萨赫勒地区是另一个重要的气候变化爆发点。该地区受到西非季风系统的影响,它提供给萨赫勒地区和撒哈拉沙漠以南的半干旱地区降雨。20世纪60年代和70年代,季风出现了转变,造成了巨大的干旱,20世纪后期变得更加不稳定,早期的潮湿期和干旱期以短而可预测的方式交替进行。这种变化可能会对西非以及北非大部分地区带来更多的干旱,但是,与此同时,萨赫勒地区可能会看到雨量增加,使其变得更加绿色。此外,由于西非和印度的季风系统存在相互联系,印度的季风也可能受到影响,未来可能会加强。

临界点7:北极永久冻土融化

永久冻土是指在加拿大北部、西伯利亚或格陵兰岛等地发现的冻结地面,其中至少连续两年保持冻结。虽然传统上永久冻土覆盖的地区是荒凉的,但近年来正在解冻,这导致了诸如长毛象和其他动物的腐肉在西伯利亚北部的空地上暴露出来。这些动物的遗骸可以追溯到几千年前的最后一个冰河时代。然而,这个问题带来的另一个担忧是,大量的碳和甲烷被困在永久冻土中,随着它的解冻,它们大部分将被释放到大气中,模型预测到本世纪末,碳损失可能将增加12倍。Alina Bykova为北极研究所撰写的文章指出,温度上升3度可能会导致30-80%的顶层融化,一些科学家警告说,我们可能正在迅速接近临界点,例如:欧洲北部和西伯利亚西部可能在2040年达到这一点。

其他潜在的临界点

没有人能准确地说出有多少个潜在的临界点。科学家们创建的清单存在差异,但他们依据科学方法展开讨论,以寻找一致的结论。一些主要的临界点包括北方森林生物群落转移、刚果丛林枯萎、东南极冰架解体、巴伦支海冰损失等。这些系统之间存在相互联系,一旦其中一个系统消失,其他系统也会发生变化。多米诺骨牌效应起到了关键作用,可能导致一连串的反应,造成恶性循环,随着时间的推移,破坏性会越来越大。

我们何时会达到临界温度?

不幸的是,有几个临界温度,一旦达到,就会引发不同的临界点。

第一个是上升1.5度,据估计在2030年和2050年初之间的某个时候,这一标志可能会发生。其中最可能发生的临界点包括珊瑚礁的死亡、格陵兰岛冰层的崩溃、南极洲西部冰层的崩溃、拉布拉多海流的崩溃、巴伦支海海冰的突然消失,以及加拿大北部永久冻土的突然解冻。如果全球平均气温上升1.5度,这些灾难都会发生。

根据该研究,一旦气温上升到2度以上,其他可能的临界点也会出现。其中之一是,世界各地的山脉冰川将不可避免地消失,其中就包括了阿尔卑斯山的冰川。此外,研究还预测,随着气温介于2到4度之间的变化,亚马逊雨林也将达到临界点。这是因为亚马逊雨林的临界点变化不仅取决于气候变化,还取决于森林砍伐率。如此一来,我们所面临的可能变化实在太大了,而这一切都发生在一个非常狭窄的时间窗口里。

我们能做什么?

这取决于我们来决定地球的未来:正如David Attenborough所指出的,没有其他物种能够控制地球,只有人类可以。因此,我们拥有无可替代的责任来确保地球和我们与其上的所有生物的未来。我们已经进入了一个被科学家称为“人类世”的地质时期,即人类的时代。随着我们所做的一切,我们正在超越科学家Johan Rockstrom所称的“地球的边界”。

这些界线包括气候变化、生物圈完整性的丧失、土地系统的变化和生物地球化学循环的改变。此外,我们还可能超过接下来的四个界限:海洋酸化、平流层臭氧耗竭、全球淡水的使用和化学污染以及大气层气溶胶负荷。

虽然作为一个物种,我们有令人难以置信的破坏性,但也有一些积极的教训从过去中可以显示出来,比如20世纪90年代签署的《蒙特利尔议定书》,禁止使用氟氯化碳,从而阻止臭氧层的持续破坏。这可以作为在更大的气候变化斗争中效仿的一个好榜样。然而,我们正处于一个危险的政治时代,民粹主义在世界各地的兴起,煽动者如特朗普或博尔索纳罗(巴西总统)正变得流行,普京发动灾难性的战争。但是,我仍然乐观,因为我们也有一些积极的教训,即使人类是愚蠢的,但也没有那么愚蠢。至少我希望如此。

本文译自 Medium,由译者 八里 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

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