Переломные климатические моменты могут быть не столь катастрофичны

Последствия пересечения климатического переломного момента могут оказаться гораздо более тонкими и менее серьёзными, чем принято считать. К такому выводу пришло математическое моделирование переломных моментов в крупных пространственно неоднородных системах, какими часто являются природные объекты вроде ледниковых щитов, озёр и лесов. Исследование доктора Роббина Бастиансена и его коллег из Утрехтского университета (Нидерланды) опубликовано в журнале Environmental Research Letters.

В большинстве научных работ о переломных моментах в системе Земли, как и в общественных дискуссиях, часто предполагается, что их пересечение ведёт к катастрофическим и необратимым изменениям для всей системы. Однако в статье «Фрагментированное переключение в пространственно неоднородном мире» учёные утверждают, что такая точка зрения основана на упрощённом моделировании.

Реальный мир неоднороден

Авторы показывают, что при учёте пространственной неоднородности в моделях серьёзность последствий пересечения переломного момента сильно зависит от размера и неоднородности системы. Это означает, что в крупных, неоднородных системах переломный момент может привести к незначительным, ступенчатым и даже обратимым изменениям. Многие климатические подсистемы, такие как океанические течения, ледниковые щиты и крупные биотопы вроде тропических лесов, действительно являются большими и пространственно неоднородными.

Этот вывод можно проиллюстрировать на примере озёр разного размера. В небольшом пруду мало вариаций (малая неоднородность), и загрязнение питательными веществами может вызвать переломный момент, когда чрезмерный рост водорослей сделает весь водоём мутным. В большом озере переломный момент может не затронуть весь водоём. Части озера могут избежать помутнения из-за самого размера системы, который делает её более неоднородной.

Таким образом, пересечение переломного момента менее критично для большого озера, чем для маленького. Неоднородность также делает переключение более легко обратимым в большой системе. В малых озёрах восстановление через улучшение баланса питательных веществ часто очень затруднено, так как система «застревает» в мутном состоянии. В больших озёрах даже удаление небольшого количества питательных веществ может немедленно привести к расширению чистых участков.

Кроме того, поскольку виды могут выжить в чистых частях озера и позже вновь заселить помутневшие участки по мере их очищения, воздействие переломного момента на экосистему также может быть гораздо менее серьёзным, если части системы сохранят исходное состояние.

Повод для беспокойства остаётся

В целом, исследование Бастиансена и его коллег говорит о том, что вопрос о том, что происходит после пересечения климатического переломного момента, остаётся открытым. Однако это не означает, по мнению автора, что можно расслабиться.

«Я всё ещё беспокоюсь о переломных моментах. Потому что я могу представить, что критические вещи могут произойти, особенно по мере продолжения изменения климата. Но я не так сильно обеспокоен тем, что как только мы пересечём переломный момент, всё немедленно полетит в тартарары. Я думаю, всё будет гораздо более тонко, чем та картина, которую рисуют некоторые работы о планетарных границах: что, как только мы пересекаем одну границу, всё просто рушится одновременно. Я не думаю, что это так», — заключает Роббин Бастиансен.