Земля теряет равновесие. Если климат погрузится в хаос, человечество утратит надежду на спасение

Годами ученые предупреждают об угрозе климатического кризиса. Его последствия давно известны, если человечеству не удастся справиться с глобальным потеплением, в дальнейшем нас ждут засухи, невероятные волны тепла и увеличение количества экстремальных явлений, пишет Science Alert.

В новом исследовании, которое еще не прошло рецензирование ученые изучили воздействие деятельности человека на систему нашей планеты и пришли к выводу, что оно может привести к непредсказуемому хаосу. Плохие новости: если это произойдет, нам не удастся обратить эти последствия вспять.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В своем исследовании команда физиков под руководством Алекса Бернадини из Университета Порту в Португалии использовала теорию, разработанную для моделирования сверхпроводимости. Ученые обнаружили, что после наступления определенного момента нам попросту уже не удастся восстановить равновесие климата Земли.

Результаты исследования предполагают, что ограниченный объем человеческой деятельности может привести к образованию на планете "теплицы", из которой уже не будет возврата. В результате команда настаивает, если система Земли впадет в область хаотического поведения, "человечество утратит всякую надежду как-то решить проблему".

Наблюдения показывают, что в последние несколько лет экстремальные погодные явления происходят боле регулярно. Масштабные лесные пожары, бушующие штормы и рекордные температуры то и дело обрушиваются на Землю. Климатологи то и дело предупреждают, что все это является ничем иным, как следствием деятельности человека. В том числе речь идет о сжигании ископаемого топлива, росте сельского хозяйства и вырубке лесов.

Все эти события в конце концов привели к началу новой геологической эпохи — антропоцену — периоду, в котором деятельность человека повлекла значительное и заметное воздействие на всю систему нашей планеты, состоящую из:

• геосферы;
• биосферы;
• гидросферы;
• атмосферы.

Отметим, что антропоцен последовал за голоценом, который начался около 11 700 лет назад, и предположительно начался в середине 20-го века — на пике ядерной эры. В новом исследовании Бернадини с командой решили смоделировать переход между этими двумя периодами как фазовый переход, а затем соответствующим образом рассчитали его будущую траекторию

Фазовые переходы очень распространены. Этот термин фактически относится к тому, как материал переходит из одного состояния в другое. Например, твердое тело плавится в жидкость, а жидкость перетекает в газ. У каждого из этих процессов есть собственный переломный момент, когда одно равновесное состояние претерпевает глубокий сдвиг в другое состояние.

Несмотря на то, что система Земли не является материалом, исследования показывают, что моделирование фазовых переходов можно с некоторым успехом использовать для прогнозирования климатических сдвигов. Именно это в своей работе использовали Бернадини с коллегами. Они задействовали теорию Гинзбурга-Ландау, разработанную для моделирования сверхпроводимости и применили ее к антропоцену на температуры, начиная с точки равновесия голоцена.

Наша планета имеет ограниченное количество обитаемого пространства, ресурсов и ограниченную скорость, с которой мы можем их использовать. Команда использовала эту максимальную мощность и нанесла на карту возможные результаты фазового перехода. Далее они использовали логистичекую карту — инструмент для изучения того, как сложные результаты и хаос могут развиваться из простой точки.

Результаты исследования показывают, что человечество не обязательно движется к неизбежной климатической катастрофе, однако мы следуем вполне регулярной и предсказуемой траектории, конечной точкой которой является стабилизация климата при более высокой средней температуре. Однако в более экстремальном сценарии модели ученые обнаружили, что Землю попросту поглотит хаос. Фактически, если система планеты войдет в хаотическое поведение, нам уже не удастся обратить последствия вспять.

Ранее Фокус писал о том, что ученые считают, что будущее Земли зависит от наполовину веганов.