Så sent som 6,000 år sedan Sahara var grön och bördig. Vi har funnit bevis på stora floder som korsar regionen, kantad av blomstrande bosättningar. Då förändrades plötsligt saker. Träd dog och marken torkades upp. Marken blåste bort eller blev till sand och de floderna var inte mer. På bara några århundraden förvandlades Sahara från en region som liknar det moderna Sydafrika till öknen vi känner idag.

Detta är ett exempel på en "tipping point". Tänk bara på klimatet som en stol. Det tar en stark impuls att välta en stol stod på fyra ben, men när det är stödd på bara två ben den nödvändiga tryck blir mindre. Faktum är att om lutningen blir tillräckligt stor, kommer det att välta av sig själv.

Idag ökar klimatförhöjningen - och vi vet att det plötsligt kan spetsa över, eftersom vår planet tidigare har sett flera plötsliga växlar mellan olika stater. Tillsammans med vad som hände med Sahara finns det också flip-flops mellan isålder och måttliga förhållanden som skedde varje 1,000-år innan saker avvecklade 10,000 år sedan.

Tanken att global uppvärmning kan destabilisera många klimatsystem och ge upphov till abrupta övergångar, undersöktes i filmen The Day After Tomorrow, Där smältande isflak orsakade en plötslig omsvängning i Atlanten strömmar - och en global katastrof.

Tanken om klimatpipunkter undersöktes striktare av ett team av forskare som jag själv ledde till för en studie som nyligen publicerades i tidskriften PNAS. Vi tittade på alla simuleringar som utfördes av 37-klimatmodeller som hade använts för att informera den intergouvernella panelen för klimatförändringar (IPCC) - tillsammans med deras historiska och preindustriella simuleringar. Det gav oss en gigantisk mängd data: runt 10¹⁵ byte delas över flera datorservrar runt om i världen.

Vi upptäckte 37 fall av abrupt förändring, fördelat på tre olika klimatförändringar scenarier. Dessa inkluderar att arktiken blir isfri även på vintern, Amazonas regnskog dör och den totala försvinnandet av snö och isskydd på den tibetanska platån.

Det finns en 30% risk att minst en av dessa tipppunkter kommer att korsas under de kommande 200-åren. Detta ökar till 50% i det mest aggressiva uppvärmningsscenariot. Sannolikheten för att korsa varje enskild tipppunkt är dock mycket lägre, bara några procentenheter. Så kommer Himalaya förmodligen fortfarande att behålla åtminstone några av deras glaciärer. Du borde fortfarande kunna stå på nordpolen i januari. Men tillsammans är det en anständig chans att något större kommer att hända.

Ett av de viktigaste resultaten är att 18 av 37 plötsliga förändringar sannolikt kommer att inträffa när den globala temperaturökningen är 2? eller mindre, ofta presenterad som en övre nivå av "säker" global uppvärmning. Våra resultat antyder att det inte finns något fönster för "säker" global uppvärmning och ingen tröskel som skiljer mellan säker och farlig klimatförändring. Var 0.5? temperaturökning är lika farligt.

Tipppunkter vi kan nå

Många av de tipppunkter vi hittat gäller för is och oceancirkulation. Eftersom havsvatten återspeglar mindre solljus än isen - och absorberar mer värme - försvinner havsis ytterligare lokal uppvärmning, vilket i sin tur betyder mer smältande is. Denna process kan snabbt förstärka effekten av global uppvärmning. De flesta klimatmodeller simulerar en plötslig försvinnande av all sommar havsis i Arktis på några pekar på detta århundrade.

Ibland förmodar modeller omvänd processen kommer att inträffa, med havsisbildning i regioner som tidigare var öppna vatten. Exempelvis kan vattendränering från de gröna och antarktiska isarken, i kombination med ökad nederbörd och smältande is, leda till att havytvatten blir fräschare och lättare än vanligt. I fjärran nordatlanten skulle detta förhindra blandning mellan kallare ytvatten och värme från djuphavet som vanligtvis äger rum i regionen. Med värme kvar djupt i havet, skulle den resulterande kylning bli vanligare - en modell förutspådde att 2060 Östersjön kunde nästan helt fryser varje vinter.

Atlantströmskollaps skulle göra norra Europa mycket kyligt. Kartan visar potentiell temperaturskillnad mellan 2080-2100 och 1850-1900-genomsnittet, vilket simuleras av FIO-ESM-modellen. Sybren Drijfhout, författare tillhandahållenI två scenarier denna process är förknippad med en kollaps av Atlanten cirkulationen som ger varmt vatten från södra halvklotet till kalla haven runt Grönland där det sjunker. En kollaps av allt sjunkande stängs denna cirkulation ner.

Detta är The Day After Tomorrow scenario. Jag skrev nyligen ett separat papper som analyserade de möjliga effekterna av en sådan kollapsa i oceaniska strömmar - Det är mer troligt än du kanske tror och det skulle verkligen leda till global kylning. I själva verket kan effekterna, beroende på fortsatta utsläppsnivåer, till och med uppväga den globala uppvärmningen i decennier till ett sekel, särskilt på norra halvklotet.

Sådana plötsliga övergångar är mer sällsynta på land, men vissa modeller förutspår att en 2.5? uppvärmningen kan göra att Amazonas regnskog försvinner inom 200 år. Skogar innehåller mycket fukt och avdunstning håller det lokala klimatet svalt. Om träd börjar dö kommer regionen att bli varmare och torrare, vilket kommer att döda fler träd.

De flesta klimatmodeller fortfarande inte ens faktor i hur vegetationen kommer att svara på förändringar i klimat - och förbättringar i detta avseende skulle sannolikt leda till fler förutsägelser om landbaserade "tipping points". På samma sätt skulle kollapsar inlandsisen och kol och metan frisättning från tinande permafrost också leda till abrupta övergångar men ännu inte ingår i klimatmodellerna.

Av dessa skäl tror mina kollegor och jag att katalogen över plötsliga förändringar vi hittade faktiskt ligger i den nedre delen av vad som kan inträffa i verkligheten. Är farliga klimatförändringar inte begränsade till 2? global uppvärmning eller mer – för att undvika obehagliga överraskningar bör vi begränsa den så mycket som möjligt.

Om författaren

Sybren Drijfhout, professor i fysisk oceanografi och klimatfysik, University of Southampton. Huvudforskningsintressen handlar om havets roll i klimatförändringen, och vice versa, klimatförändringarnas påverkan på havet, särskilt stabiliteten i Atlantens övergångsöverföring och abrupta klimatförändringar.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade Bok:

at

Tack för besöket InnerSelf.com, där det finns 20,000+ livsförändrande artiklar som främjar "Nya attityder och nya möjligheter." Alla artiklar är översatta till 30+ språk. Prenumerera till InnerSelf Magazine, som publiceras varje vecka, och Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine har publicerats sedan 1985.