По данным Шестого оценочного доклада (ДО6) Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), деятельность человека оказала значительное влияние на планету. Поскольку глобальные выбросы парниковых газов (в основном углекислого газа) продолжают расти, растет и глобальная температура – с серьезными экологическими последствиями. В период с 2011 по 2020 год глобальная приземная температура выросла примерно на 1,07 ° C (2,01 ° F) по сравнению со средним показателем 1850–1900 годов. При таких темпах температура может еще больше повыситься на 1,5–2 °C (2,7–3,6 °F) в ближайшие десятилетия, в зависимости от того, сможем ли мы достичь чистого нуля к 2050 году.
К сожалению, данные за прошлый год не обнадеживают. Согласно Глобальному углеродному бюджету (GCB) на 2023 год, ежегодной оценке углеродного цикла Земли, выбросы в 2023 году продолжали расти на 1,1 процента по сравнению с предыдущим годом. Таким образом, общий объем выбросов ископаемого топлива из антропогенных источников составил 36,8 миллиардов метрических тонн (более 40 тонн США) углекислого газа, плюс дополнительные 4,1 миллиарда метрических тонн (4,5 тонн США) были добавлены в результате вырубки лесов, сильных лесных пожаров и других источников. Эта тенденция указывает на то, что мы отдаляемся от наших целей и что ситуация станет хуже, прежде чем станет лучше!
Углеродные бюджеты необходимы для оценки воздействия человечества на планету и реализации стратегий смягчения последствий. Бюджет количественно определяет, сколько углерода было добавлено в атмосферу в результате использования ископаемого топлива, изменений в землепользовании и других факторов относительно того, сколько углерода было удалено в результате углеродного цикла планеты. Это относится к тому, как наша планета и ее экосистемы перерабатывают углерод, что поддерживает уровень углекислого газа в нашей атмосфере в пределах определенных параметров и обеспечивает стабильность температуры с течением времени.
На протяжении тысячелетий этот баланс поддерживали фотосинтезирующие растения, организмы и земные океаны, поглощавшие CO.2 из атмосферы. Тем временем геологические силы (т.е. мантийная конвекция) изолировали его в земной коре в виде карбонатных пород. После промышленной революции потребление ископаемого топлива резко возросло, а с середины 20-го века оно стало экспоненциально ухудшаться. Кроме того, рост мирового населения с 19 века также сопровождался соразмерным увеличением расчистки земель и экологических разрушений.
Короче говоря, выбросы быстро увеличивались, в то время как естественные механизмы секвестрации на Земле одновременно нарушались. Глобальный углеродный бюджет был создан для анализа этих тенденций и подготовки отчетов, которые информируют организации и помогают направлять разработку климатической политики. Отчет этого года опирался на несколько источников данных, наиболее примечательными из которых были кадастры выбросов, собранные правительствами и энергетическими агентствами. Спутниковые данные были предоставлены прибором Орбитальной углеродной обсерватории НАСА-2 (ОСО-2) для оценки потока углерода между землей и атмосферой.
СО2 Концентрации увеличились с 278 частей на миллион (ppm) в 1750 году до 420 частей на миллион в 2023 году. Помимо выбросов углекислого газа от транспорта, энергетики и производства, основными причинами этого года стали экстремальные лесные пожары в Канаде. Данные также показывают, что средняя глобальная температура поверхности Земли в 2023 году была на 1,2 °C (2,1 °F) выше, чем в среднем за базовый период НАСА (1951–1980 годы), что сделало его самым жарким годом за всю историю наблюдений. Это часть тенденции, согласно которой последние десять лет (2014-2023 гг.) были либо самыми жаркими за всю историю наблюдений, либо были связаны с другим годом того же периода.
Основываясь на климатическом моделировании и данных Годдардской системы наблюдения за Землей (GEOS), исследователи НАСА также создают визуализации, которые иллюстрируют, как ежегодно производится и хранится углекислый газ. Визуализация ниже основана на последнем полном году доступной информации (2021 г.) и включает данные о растительности, плотности населения, инфраструктуре и лесных пожарах, чтобы показать, как углекислый газ добавлялся и удалялся из атмосферы. Выбросы углекислого газа имеют цветовую маркировку в зависимости от источника, чтобы показать два основных источника выбросов и системы удаления.
К ним относятся выбросы ископаемого топлива (желтый), сжигание биомассы (красный), наземные экосистемы (зеленый) и океан (синий). Земная кора и ее океаны являются поглотителями углерода, то есть они удаляют больше углерода из атмосферы (и сохраняют его), чем выделяют. Однако, как показывает визуализация, они также могут быть источниками при определенных обстоятельствах, в зависимости от времени и места. Удивительно, но доля углекислого газа, остающегося в атмосфере (воздушная фракция), оставалась удивительно стабильной на протяжении последних 60 лет, даже несмотря на продолжающийся рост антропогенных выбросов парниковых газов.
Однако ученые задаются вопросом, сохранится ли эта стабильность и как долго она сохранится. Бен Поултер, соавтор отчета и ученый из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, резюмировал в недавнем пресс-релизе НАСА:
«Выбросы движутся [in] неправильное направление, в котором нам нужно ограничить глобальное потепление. Удивительно, но океан и суша продолжают поглощать около половины выбрасываемого нами углерода. Только около 44 процентов выбросов ежегодно остаются в атмосфере, замедляя темпы изменения климата, но вызывая закисление океана и изменяя функционирование наземных экосистем».
В 2023 году исследование, проведенное Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), проанализировало накопление углерода в океане за два десятилетия. Исследование, озаглавленное «Десятилетние тенденции в океаническом хранении антропогенного углерода с 1994 по 2014 год», показало, что этот важнейший поглотитель углерода может потерять часть своей емкости хранения. Авторы пришли к выводу, что океан, вероятно, замедлил свое поглощение, поскольку он уже накопил значительные количества CO2, и что изменения в глобальной циркуляции океана (из-за повышения температуры) могут уменьшать количество переносимого из подземных вод на дно океана.
На приведенной ниже диаграмме, взятой из отчета GCB за 2023 год, показано, как с течением времени менялись темпы поглощения поглотителями углерода. В докладе также подчеркивается, что выбросы углекислого газа немного снижаются в некоторых регионах, включая Европу и США, но все еще растут во всем мире. Странами с наибольшим увеличением выбросов в 2023 году стали Индия и Китай, что отражает продолжающееся «экономическое чудо», которое эти страны пережили в последние десятилетия. Судя по этим последним цифрам, есть сомнения в том, что правительства стран мира достигнут своих климатических целей, изложенных в Парижском соглашении.
Подписанный в декабре 2015 года, делегаты из 196 подписавших стран обязались удерживать повышение средней глобальной температуры «значительно ниже 2 градусов по Цельсию выше доиндустриального уровня», одновременно «прилагая усилия по ограничению повышения температуры до 1,5 °C». По мнению команды GCB, нынешний уровень выбросов предполагает, что текущий баланс углерода на планете, необходимый для поддержания температуры в этом диапазоне, подходит к концу. Они также утверждают, что в настоящее время «существует 50-процентная вероятность того, что глобальное потепление будет постоянно превышать 1,5°C примерно через семь лет».
Хотя это может показаться не таким уж большим, это представляет собой средний (как ежегодно, так и в глобальном масштабе), и разница между этими двумя сценариями огромна. Как объяснила МГЭИК в своем отчете A6, повышение температуры на 1,5 °C приведет к более экстремальным погодным условиям (проливные дожди и сильные наводнения), массовой гибели и исчезновению многих видов животных. Это также будет означать, что 8% всех сельскохозяйственных угодий и от 3 до 41% рыбных запасов во всем мире будут потеряны из-за роста голода и нарушения состояния океанов Земли. Эти риски резко возрастают при среднем повышении температуры на 2 °C, при этом прогнозируется исчезновение до 18% всех видов на суше.
Прежде всего, важно отметить, что это не худший сценарий. Согласно отчету AR6, повышение температуры на 4 °C (7,2 °F) приведет к необратимому ущербу планете и ее видам:
«[M]Ожидается, что смертность и вымирание ослов необратимо изменят глобально важные территории, включая те, которые обладают исключительно богатым биоразнообразием, такие как тропические коралловые рифы, леса из холодноводных водорослей и тропические леса мира. Даже при более низких уровнях потепления на 2°C или меньше полярная фауна (включая рыб, пингвинов, тюленей и белых медведей), тропические коралловые рифы и мангровые заросли окажутся под серьезной угрозой».
Данные, собранные НАСА и другими федеральными агентствами, теперь доступны через недавно созданный Центр парниковых газов США. Эта межведомственная работа объединяет информацию, полученную из наблюдений и моделей, чтобы предоставить лицам, принимающим решения, единое место для данных и анализа.
Дальнейшее чтение: Земная обсерватория НАСА
