An welchem ​​Punkt des Klimawandels erreichen wir den Tipping Point?

Die Tipping-Point-Logik ist eine fehlerhafte Denkweise ... das menschliche Denken erfreut sich an der einzelnen Linie in einem Diagramm, dass, wenn etwas über diesen Punkt hinausgeht, alles für immer verändert wird und es kein Zurück mehr gibt! Das ist wirklich nicht wahr ... es ist ein so dynamisches System, dass es niemals einen "Wendepunkt" geben kann, obwohl wir so sehr daran denken wollen. Die einfache Antwort auf die Frage „Wann erreichen wir den Wendepunkt“ lautet also „Es gibt keinen Wendepunkt und es ist ein Trugschluss des menschlichen Denkens“. Der Globus hat sich erwärmt und abgekühlt, ist fast zu einem Schneeball vereist und so warm geworden, dass Grönland tropische Sümpfe unterstützt hat ... er hat sich von massiven vulkanischen und asteroiden Umwälzungen und nuklearen Wintern erholt, die daraus resultieren. Keines dieser Ereignisse hat die Erde in einen venusähnlichen Zustand gebracht ... ein wenig CO2 von uns ist es nicht.

Zwei wichtige Dinge, die verhindern werden, dass die Erde wie die Venus aussieht. Der Ozean ist die erste und wichtigste ... wenn dieser Faden sich ausschließlich um CO2-Emissionen dreht, die die Erde in venusähnliche Bedingungen zwingen, werden die Ozeane dies stark verhindern, indem sie eine dumme Menge CO2 absorbieren. Der Ozean schafft es, eine riesige Menge unserer CO2-Emissionen in Prozessen zu speichern, die wir nicht ganz verstehen. Der Ozean wird wahrscheinlich sauer werden, wenn er zu weit getrieben wird, aber er begrenzt die Auswirkungen von CO2 auf unseren Globus. Die Zustandsverschiebung von Wasser zwischen fest, flüssig und gasförmig erfordert ebenfalls eine so große Energiemenge, dass sie auch einen ziemlichen Temperaturpuffer bereitstellt.

Die zweite ist die Plattentektonik. Die Venus ist eine einzelne Schale um ihren Mantel und wenn Energie herauskommen muss, tritt sie in Form riesiger Vulkane aus, die eine riesige Menge Schwefel und CO2 in ihre Atmosphäre freisetzen. Das ist ganz anders als auf der Erde, wo der Großteil dieser Energie von den sich bewegenden Platten verbraucht wird, anstatt sie in unsere Atmosphäre einzuspeisen.

Nur um das klarzustellen, dies ist kein Beitrag im GW-Denial-Stil. Nur darauf hinzuweisen, dass weit schwerwiegendere Ereignisse in der Vergangenheit die Erde nicht zu dem gemacht haben, was die Venus heute ist, und unsere Umwelt viel widerstandsfähiger ist und sich ständig verändert, als wir denken. Es gibt keinen Wendepunkt, den wir mit CO2 erreichen können, der jemals zu einer Venus-ähnlichen Umgebung führen würde.

Geschichte

Beide$CO_2$Konzentrationen und Temperaturen waren viel höher als die derzeitigen Werte. Eigentlich der Durchschnitt$CO_2$Konzentrationen und Temperaturen für die Erde waren höher als heute.

Erdtemperatur und$CO_2$Geschichte:

Keines davon führt zu einem „Ausreißer“ oder „Punkt ohne Wiederkehr“ von Klimaereignissen – geschweige denn, dass er den Planeten in einen wie die Venus verwandelt. Höchstwahrscheinlich ist jetzt nichts anders als damals.

Rückkopplungsschleifen

Aus Sicht der Kontrolle ist die Tatsache, dass das Erdklima über Milliarden von Jahren relativ stabil geblieben ist, ein sehr starker Beweis dafür, dass das Klimasystem insgesamt eine negative Rückkopplungsschleife ist (was bedeutet, dass es stabil ist).

Die Alternative (und dies ist eine weitere starke Möglichkeit) ist, dass das Klima der Erde wirklich metastabil ist. Das heißt, das Klima der Erde wird dazu neigen, zu seiner aktuellen Grundlinie zurückzukehren, selbst wenn Sie Ereignisse einführen, die es von seinem normalen Klima wegdrücken.

Wenn Sie jedoch stark genug auf einen Klimaparameter drängen (z. B. die Einführung von mehr$CO_2$) wird das Klima der Erde schließlich einen Übergang in einen neuen metastabilen Zustand (wahrscheinlich eine höhere Temperatur) durchlaufen.

Das Erdklima ist wahrscheinlich metastabil:

Aktuelle Klimamodelle nach dem Stand der Technik stimmen nicht mit Messungen überein, was den Übergang in einen neuen Zustand verursachen könnte UND welche Temperatur dieser neue Zustand der neue Durchschnitt sein könnte.

Treibhaus Erde

Obwohl menschliche Aktivitäten eine unerwünschte Erwärmung der Erde verursachen könnten, ist es sicherlich möglich (sogar wahrscheinlich), dass menschliche Aktivitäten nicht dazu führen können, dass die Erde wie in der gegenwärtigen Ära zur Venus wird. Innerhalb von 1,6 bis 2,5 Milliarden Jahren wird die allmählich heller werdende Sonne die Erde jedoch so weit erwärmen , dass Ozeanwasser verdunstet, was zu einem außer Kontrolle geratenen Gewächshaus führt . Die Erde wird diesen Wendepunkt erreichen, unabhängig davon, was die Menschheit tut.

Etwas noch Gruseligeres

In der alten Vergangenheit der Erde (vor mehr als 2 Milliarden Jahren) wechselte die Oberflächenchemie der Erde von einer reduzierenden Atmosphäre (z. B. Methan-dominiert) zu einer oxidierenden Atmosphäre (z. B. Sauerstoff-dominiert) . Dies tötete das meiste Leben auf dem Planeten.

Freier Sauerstoff ist für obligat anaerobe Organismen giftig, und die steigenden Konzentrationen haben zu dieser Zeit möglicherweise die meisten anaeroben Bewohner der Erde ausgelöscht. Cyanobakterien waren damit für eines der bedeutendsten Aussterbeereignisse der Erdgeschichte verantwortlich.

Eine Veränderung der grundlegenden Chemie der Planetenoberfläche wäre für die menschliche Rasse weitaus beängstigender und gefährlicher als ein Anstieg der Temperatur um ein paar Grad.

Glücklicherweise sehen wir keine Beweise dafür, dass dies in der gegenwärtigen Ära passiert.

Die Biologie der Sauerstoffumgebung hat Zugang zu viel mehr Energie als die Organismen, die für die reduzierende Atmosphäre entwickelt wurden. Die Dominanz aerober Organismen erzeugt starke Rückkopplungsschleifen zwischen den Lebensformen, die helfen, das System zu stabilisieren und sicherzustellen, dass das Leben so lange funktioniert, wie die Erde mit dem Leben zusammenarbeitet, um sicherzustellen, dass wir kein weiteres Ereignis wie die Sauerstoffkatastrophe erleben .

Ich glaube nicht, dass die Erde wie die Venus werden könnte, mit einer so dicken Atmosphäre und ohne Wasser. Die Erde hat einen aktiven Kohlenstoffkreislauf, bei dem überschüssiges CO2 mit Gestein reagiert und Kalkstein oder ähnliches bildet. Aktive Plattentechnik ist ein Spielveränderer: Dinge drehen sich und können weiterhin Feedback-Mechanismen antreiben.

Die Erde hat schon früher Massensterben erlebt, und durch Vulkanismus produziertes CO2 kann eine katastrophale Überhitzung (großes Sterben im Perm) verursachen und sie auch aus einem Schneeball-Erdzustand bringen.

Um eine solche Veränderung zu bewirken, wie Sie fragen, müsste der Schub um Größenordnungen härter sein als alles, was bisher gesehen wurde, oder die Dynamik der Erde muss getötet werden.

Man kann sich fragen, warum die Venus keine Plattentechtonik wie die Erde hat: Das weiträumige Schmelzen, anstatt Wärme abzulassen, deutet auf eine dickere Kruste oder eine andere Zusammensetzung hin – nichts, was sich hier in einem solchen Ausmaß ändern wird. Sie fragen sich vielleicht, wie die Ozeane verschwinden konnten.

Denken Sie daran, dass es nicht die Erde ist, die in Schwierigkeiten ist; Es ist nur unser Lebensraum, ein dünnes Gewächs aus lebender Materie und einer Reihe von aktuellen angenehmen Bedingungen. Egal wie schlimm das Massensterben ist, das Leben erholt sich in 10 bis 20 Millionen Jahren. Egal wie weit das Klima vom Komfort abweicht, es ändert sich wieder und stellt das Langzeitverhalten wieder her.

Das mag naiv sein, aber ... all diese Kohle und dieses Öl stammten aus dem, was zuvor atmosphärisches CO2 war. Dies geschah während der Karbonzeit. Also ... wie war das Klima kurz davor, während der Devonzeit? Schauen wir mal: https://en.wikipedia.org/wiki/Devonian .

Wenn wir jedes Stück Öl und Kohle verbrennen würden, hätten wir dann nicht ein ähnliches Klima wie im Devon? Was unangenehm heiß war (6 ° C über dem modernen Niveau), aber nicht unüberwindbar.

Der Punkt ist, und das ist eine ehrliche Frage, weil ich einfach nicht weiß ... wissen wir nicht bereits, dass es keinen Wendepunkt gibt, weil diese Bedingungen schon einmal aufgetreten sind?

Lassen Sie uns zugeben, dass die globale Erwärmung ziemlich genau anthropogen und von katastrophalem Ausmaß ist. Angenommen, es sind 2100 und Temps. dem schlechtesten der aktuellen Modelle oder schlechter entsprechen. Es ist also heiß und wird heißer.

Noch gibt es keinen Wendepunkt, weil der Mensch aktiv versuchen wird, die Umwelt zu verändern. Wir reduzieren unser CO2, Methan usw., die zur Erwärmung beitragen, nicht genug auf das absolut notwendige Minimum, zB Menschen emittieren immer noch CO2. Also fangen wir an, aktiv CO2 aus der Umwelt zu saugen – was nicht unmöglich ist, wenn Sie bereit sind, sich die Mühe zu machen. Vielleicht eine Kombination aus verstärkter Vegetationserfassung und technologischeren Mitteln.

Immer noch nicht genug? Ändern Sie die Albedo der Erde, indem Sie die Menge an ursprünglich gespeicherter Sonnenenergie reduzieren.

Die Maßnahmen wären unglaublich teuer (und andere noch teurere sind möglich) -- Aber wenn die Alternative der Tod für alle wäre, würden wir die Ressourcen aufwenden.

Es gibt zwei Wendepunkte. Eine, die die Menschheit zu überstehen droht oder die vielleicht sogar schon überstanden ist. Der andere, nach dem diese Frage fragt, ist weit davon entfernt.

Was Klimawissenschaftler beunruhigt, ist das galoppierende Auftauen der Permafrostböden des Planeten mit der damit verbundenen Freisetzung von Methangas. Es ist eine positive Rückkopplungsschleife und es wird angenommen, dass es schon viele Male passiert ist. Das Ergebnis ist ein eisfreier arktischer Ozean, ein starker Anstieg des Meeresspiegels durch das Auftauen der grönländischen Eiskappe und ein wahrscheinlicher Temperaturanstieg in den Tropen, der sie zu heiß für Menschen und andere große Säugetiere macht. Ziemlich katastrophal, aber das Leben und sogar das menschliche Leben wird weitergehen.

Diejenige, die dazu führt, dass sich der Planet in eine Version der Venus verwandelt, erfordert zunächst, dass die Antarktis vollständig auftaut. Danach führt jeder weitere Anstieg der globalen Temperatur zu einer erhöhten Verdunstung aus den Ozeanen, einer stärkeren Wolkendecke und einer stärkeren Reflexion der Sonnenstrahlung zurück in den Weltraum. Dies ist eine negative Rückkopplungsschleife, die die Oberflächentemperatur über einen weiten Bereich atmosphärischer CO2-Konzentrationen stabilisiert. Es ist auch der normale Zustand des Planeten während des größten Teils seiner geologischen Geschichte. Die aktuelle Situation zwischen den Eiszeiten ist sowohl ungewöhnlich als auch instabil.

Die negative Rückkopplung, die eine warme und eisfreie Erde stabilisiert, hat eine Grenze. Wenn die Bewölkung 100 % erreicht, ist das Ende nah. Wasserdampf ist selbst ein Treibhausgas und die Rückkopplung ändert sich von negativ zu positiv. Dies ist das wahrscheinliche Schicksal der Erde, wenn die Sonne in einigen hundert Millionen Jahren immer heißer wird.

Ich weiß nicht, ob wir das Ende allen Lebens auslösen könnten, indem wir alle fossilen Brennstoffe verbrennen. Die katastrophalen Auswirkungen des Schmelzens der Antarktis würden wahrscheinlich alle menschlichen Aktivitäten sehr stark bremsen, wenn die geringeren Auswirkungen des Schmelzens der Arktis uns nicht dazu gebracht hätten, das Verbrennen von Zeug einzustellen!