Земля втрачає рівновагу. Якщо клімат зануриться в хаос, людство втратить надію на порятунок

Роками вчені попереджають про загрозу кліматичної кризи. Її наслідки давно відомі, якщо людству не вдасться впоратися з глобальним потеплінням, надалі на нас чекають посухи, неймовірні хвилі тепла і збільшення кількості екстремальних явищ, пише Science Alert.

У новому дослідженні, яке ще не пройшло рецензування, вчені вивчили вплив діяльності людини на систему нашої планети та дійшли висновку, що він може призвести до непередбачуваного хаосу. Погані новини: якщо це станеться, нам не вдасться повернути ці наслідки назад.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

У своєму дослідженні команда фізиків під керівництвом Алекса Бернадіні з Університету Порту в Португалії використовувала теорію, розроблену для моделювання надпровідності. Вчені виявили, що після настання певного моменту нам просто вже не вдасться відновити рівновагу клімату Землі.

Результати дослідження припускають, що обмежений обсяг людської діяльності може призвести до утворення на планеті "теплиці", з якої вже не буде повернення. У результаті команда наполягає, якщо система Землі впаде в царину хаотичної поведінки, "людство втратить будь-яку надію якось розв'язати проблему".

Спостереження показують, що в останні кілька років екстремальні погодні явища відбуваються більш регулярно. Масштабні лісові пожежі, бурхливі шторми й рекордні температури раз у раз накриває Землю. Кліматологи раз у раз попереджають, що все це є нічим іншим, як наслідком діяльності людини. Зокрема йдеться про спалювання викопного палива, зростання сільського господарства і вирубку лісів.

Усі ці події врешті-решт призвели до початку нової геологічної епохи — антропоцену — періоду, в якому діяльність людини спричинила значний і помітний вплив на всю систему нашої планети, що складається з:

• геосфери;
• біосфери;
• гідросфери;
• атмосфери.

Зазначимо, що антропоцен настав за голоценом, який почався близько 11 700 років тому, і, ймовірно, почався в середині 20-го століття — на піку ядерної ери. У новому дослідженні Бернадіні з командою вирішили змоделювати перехід між цими двома періодами як фазовий перехід, а потім відповідним чином розрахували його майбутню траєкторію

Фазові переходи дуже поширені. Цей термін фактично стосується того, як матеріал переходить з одного стану в інший. Наприклад, тверде тіло плавиться в рідину, а рідина перетікає в газ. У кожного з цих процесів є власний переломний момент, коли один рівноважний стан зазнає глибокого зсуву в інший стан.

Попри те, що система Землі не є матеріалом, дослідження показують, що моделювання фазових переходів можна з деяким успіхом використовувати для прогнозування кліматичних зрушень. Саме це у своїй роботі використовували Бернадіні з колегами. Вони залучили теорію Гінзбурга-Ландау, розроблену для моделювання надпровідності та застосували її до антропоцену на температури, починаючи з точки рівноваги голоцену.

Наша планета має обмежену кількість населеного простору, ресурсів і обмежену швидкість, з якою ми можемо їх використовувати. Команда використала цю максимальну потужність і нанесла на карту можливі результати фазового переходу. Далі вони використовували логістичну карту — інструмент для вивчення того, як складні результати й хаос можуть розвиватися з простої точки.

Результати дослідження показують, що людство не обов'язково рухається до неминучої кліматичної катастрофи, проте ми слідуємо цілком регулярною і передбачуваною траєкторією, кінцевою точкою якої є стабілізація клімату за умови вищої середньої температури. Однак у більш екстремальному сценарії моделі вчені виявили, що Землю просто поглине хаос. Фактично, якщо система планети увійде в хаотичну поведінку, нам уже не вдасться повернути наслідки назад.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вважають, що майбутнє Землі залежить від наполовину веганів.