Forskarna studerade svampexemplar från östra Karibien. Shutterstock
Globala temperaturer har redan överstigit 1.5°C uppvärmning och kan passera 2°C senare detta decennium, enligt en världsförsta studie Jag ledde. De oroande fynden, baserade på temperaturrekord som finns i havssvampskelett, tyder på att den globala klimatförändringen har gått mycket längre än man tidigare trott.
Människoorsakade utsläpp av växthusgaser driver den globala uppvärmningen. Att få korrekt information om omfattningen av uppvärmningen är avgörande, eftersom det hjälper oss att förstå om extrema väderhändelser är mer sannolika inom en snar framtid, och om världen gör framsteg för att minska utsläppen.
Hittills har uppskattningar av uppvärmningen av övre havet huvudsakligen baserats på temperaturrekord vid havsytan, men dessa går tillbaka endast omkring 180 år. Vi studerade istället 300 år av register bevarade i skelett av långlivade havssvampar från östra Karibien. I synnerhet undersökte vi förändringar i mängden av en kemikalie som kallas "strontium" i deras skelett, vilket återspeglar variationer i havsvattentemperaturer under organismens liv.
Att hålla den genomsnittliga globala temperaturökningen under 1.5°C sedan förindustriell tid är ett mål i Paris klimatavtal 2015. Vår forskning, publicerad i Nature Climate Change, tyder på att möjligheten har passerat. Jorden kan faktiskt redan ha nått en uppvärmning på minst 1.7°C sedan förindustriell tid – en djupt oroande upptäckt.
Få en mätare på havsvärmen
Den globala uppvärmningen orsakar stora förändringar i jordens klimat. Detta var uppenbart nyligen under aldrig tidigare skådad Värmevågor över södra Europa, Kina och stora delar av Nordamerika.
Hav täcker mer än 70% av jordens yta och absorberar en enorm mängd värme och koldioxid. Globala yttemperaturer beräknas traditionellt genom att medeltemperaturen för vatten vid havsytan och luften strax ovanför landytan beräknas.
Men historiska temperaturrekord för hav är ojämn. De tidigaste registreringarna av havstemperaturer samlades in genom att sätta in en termometer i vattenprover samlas in av fartyg. Systematiska journaler finns endast tillgängliga från 1850-talet – och endast då med begränsad täckning. På grund av denna brist på tidigare data har den mellanstatliga panelen för klimatförändringar definierat den förindustriella perioden från och med 1850 till 1900.
Men människor har pumpat ut betydande nivåer av koldioxid i atmosfären åtminstone sedan i början av 1800-talet. Så baslinjeperioden från vilken uppvärmningen mäts bör helst definieras från mitten av 1700-talet eller tidigare.
Vad mer, en serie av exceptionellt stora vulkanutbrott inträffade i början av 1800-talet, vilket orsakade massiv global kylning. Detta gör det svårare att exakt rekonstruera stabila havstemperaturer vid baslinjen.
Men tänk om det fanns ett sätt att exakt mäta havstemperaturer under århundraden i det förflutna? Det finns, och det kallas "sklerosvamptermometri".
Studerar en speciell svamp
Sklerosvampar är en grupp havssvampar som liknar hårda koraller, genom att de producerar ett karbonatskelett. Men de växer i mycket långsammare takt och kan leva i många hundra år.
Skeletten innehåller ett antal kemiska element inklusive strontium och kalcium. Förhållandet mellan dessa två element varierar under varmare och kallare perioder. Detta innebär att sklerosvampar kan ge en detaljerad dagbok över havstemperaturer, ner till en upplösning på bara 0.1°C.
Vi studerade svamparter Ceratoporella nicholsoni. De förekommer i östra Karibien, där den naturliga variationen i de övre havstemperaturerna är låg, vilket gör det lättare att reta ut effekterna av klimatförändringar. Vi ville undersöka temperaturer i en del av havet som kallas "hav blandat lager”. Detta är den övre delen av havet, där värme utbyts mellan atmosfären och havets inre.
Vi tittade på temperaturer som går tillbaka 300 år för att se om den aktuella tidsperioden som definierar förindustriella temperaturer var korrekt. Så vad hittade vi?
Svampregistren visade nästan konstanta temperaturer från 1700 till 1790 och från 1840 till 1860 (med en lucka i mitten på grund av vulkanisk kylning). Vi fann att en ökning av havstemperaturerna började från mitten av 1860-talet och var otvetydigt uppenbar i mitten av 1870-talet. Detta tyder på att den förindustriella perioden bör definieras som åren 1700 till 1860.
Konsekvenserna av dessa fynd är djupgående.
Vad betyder detta för den globala uppvärmningen?
Med denna nya baslinje framträder en helt annan bild av den globala uppvärmningen. Det visar att den mänskliga uppvärmningen av havet började åtminstone flera decennier tidigare än vad som tidigare antagits av IPCC.
Långsiktiga klimatförändringar mäts vanligtvis mot den genomsnittliga uppvärmningen under de 30 åren från 1961 till 1990, såväl som uppvärmningen under de senaste decennierna.
Våra fynd tyder på att under intervallet mellan slutet av vår nydefinierade förindustriella period och 30-årsgenomsnittet som nämnts ovan, ökade temperaturen på havet och landytan med 0.9°C. Detta är mycket mer än den uppvärmning på 0.4°C som IPCC har uppskattat, med den konventionella tidsramen för den förindustriella perioden.
Lägg till det genomsnittlig global uppvärmning på 0.8°C från 1990 till de senaste åren, och jorden kan ha värmts upp i genomsnitt med minst 1.7°C sedan förindustriell tid. Detta tyder på att vi har klarat 1.5°C-målet i Parisavtalet.
Det tyder också på att det övergripande målet för avtalet, att hålla den genomsnittliga globala uppvärmningen under 2°C, nu mycket sannolikt kommer att överskridas i slutet av 2020-talet – nästan två decennier tidigare än väntat.
Vår studie har också gett ett annat alarmerande fynd. Sedan slutet av 20-talet har land-lufttemperaturen ökat med nästan dubbelt så hög hastighet som ythaven och ligger nu mer än 2°C över förindustriella nivåer. Detta överensstämmer med väldokumenterad nedgång i arktisk permafrost och den ökade frekvensen runt om i världen av värmeböljor, skogsbränder och torka.
Vi måste agera nu
Våra reviderade uppskattningar tyder på att klimatförändringarna är i ett mer långt framskridet stadium än vi trodde. Detta är anledning till stor oro.
Det verkar som att mänskligheten har missat sin chans att begränsa den globala uppvärmningen till 1.5°C och har en mycket utmanande uppgift framför sig att hålla uppvärmningen under 2°C. Detta understryker det akuta behovet av att halvera de globala utsläppen till 2030.
Malcolm McCullochProfessor University of Western Australia
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen
av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac
Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen
av David Wallace-Wells
Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.
Klicka för mer info eller för att beställa
Framtidsministeriet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.
Klicka för mer info eller för att beställa
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.
Klicka för mer info eller för att beställa
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
redigerad av Paul Hawken
Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.
