Minél többet tudunk meg a klíma működéséről, annál több okunk lesz az aggodalomra

(A Klímakönyvről szóló könyvajánlónkat itt olvashatják.)

Tudományos értelemben ma már jól bizonyított állítás, hogy a bolygónk új földtörténeti korszakba, az antropocén korba lépett, amelyben a globalizált világunk vált a földi változások legnagyobb hajtóerejévé. A fosszilis üzemanyagok elégetéséből már kibocsátott szén-dioxid mennyisége (nagyjából ötszázmilliárd tonna szén) és az általunk okozott környezetpusztítás bőven elég ahhoz, hogy befolyásolja a bolygónk jövőjét a következő félmillió évben. Mi ülünk a volánnál, mi határozzuk meg az otthonunk, a Föld bolygó jövőjét. Mi indítottuk el az antropocént nagyjából hetven évvel ezelőtt, amikor a fosszilis tüzelőanyagok hajtotta iparosodott világgazdaságunk igazán globalizálttá vált. Ezzel számos „hokiütő”-grafikont alapoztunk meg, amelyek mind az egyre súlyosabb emberi nyomást jelzik. A „nagy gyorsítás” tény, és ez nemcsak az üvegházgáz-kibocsátás emelkedésében, de a műtrágya-felhasználásban, a vízfelhasználásban, a tengeri halak halászatában, a szárazföldi bioszféra degradációjában is megnyilvánul, hogy csak néhány hatást említsünk.

De a dráma még e szinte észbontó képnél is sokkal súlyosabb. Ugyanis nem most indítottuk be ezt az új földtörténeti korszakot. Már rég az antropocén sűrűjében vagyunk, a bolygónkon pedig már megfigyelhetők annak első jelei, hogy képtelen több emberi bántalmazást elviselni. Alig hetven évvel a korszak kezdete után meg kell állapítanunk, hogy a Föld rendszerei ellenálló képességük végére értek, és már nincs meg a biofizikai kapacitásuk ahhoz, hogy puffereljék és tompítsák azt a nyomást, stresszt és szennyezést, aminek ki vannak téve.

A tudományos közösségnek immár azt kell kutatnia, vajon fennáll-e a veszélye annak, hogy a teljes Föld rendszerei destabilizálódnak, vagyis hogy a biofizikai rendszerek és folyamatok – például a jégpajzsok, az erdők vagy a hő óceánbeli körforgása – átlépték-e azt az átbillenési pontot, ahonnan már nincs visszatérés. Ez azt feltételezné, hogy bennük a visszacsatolások már nem a hűtés és a hatások tompítása irányában hatnak, hanem éppen fokozzák a felmelegedést, vagyis önmagukat erősítő folyamatokká váltak. Ez odáig fajulhat, az egész bolygó viselkedése visszavonhatatlanul kimozdul a holocén kort jellemző stabil interglaciális állapotból. Pedig ezt a stabilitást élveztük az emberi civilizációk hajnala, nagyjából tízezer év óta, és továbbra is teljes mértékben tőle függünk.

Ez azt jelenti, hogy egzisztenciális válaszúthoz érkeztünk. Az antropocén korban élünk, és már egyre jobban látjuk az irreverzibilis átbillenési pontok közeledtét. Ennek ellenére a Föld rendszereire, bár a destabilizáció aggasztó jeleit mutatják, továbbra is az interglaciális holocén állapot jellemző. Ez furcsának tűnhet, de éppen ez az oka annak, hogy még mindig beszélhetünk a reményről. Miközben a holocén a bolygó állapotát írja le (vagyis azt az interglaciális időszakot, amikor két állandó jégsapka
létezik az Északi- és a Déli-sark felett), az antropocén mindeddig „csak” az irányt mutatta – vagyis a holocén állapottól távolodó folyamatok trendjét jelenti, viszont egyelőre még nem nevezhetjük új állapotnak.

De fennáll a veszélye annak, hogy ez a remény erősen korlátozott. A 2021-ben mért 1,1 Celsius-fokos felmelegedés közepette meghaladtuk az utolsó eljegesedési időszak óta mért legmagasabb felszíni átlaghőmérsékletet a Földön. Elértük a kellemes interglaciális állapot plafonját, amelyben a hőmérsékletek sohasem lépik át „az élet folyosójának” +/– 1 Celsius-fokos széleit. Az előttünk álló nagy kihívás, hogy megállítsuk a jelenlegi irányvonalat, és megakadályozzuk, hogy az antropocénből egy új, önmagát erősítő forró állapot alakuljon ki. Az emberiség e küldetését csak akkor teljesíthetjük sikerrel, ha nem engedjük, hogy a földi rendszerek átlépjék az átbillenési pontjaikat, hiszen ezek a rendszerek szabályozzák a bolygó éghajlatát és a bioszféra működését. Ehhez a globális közjavak – minden olyan biofizikai rendszer, amelynek kritikus szerepe van a bolygó állapotának szabályozásában – összehangolt irányítására és kezelésére lesz szükség. Biztosítanunk kell, hogy ezek a rendszerek ne lépjék át a bolygó teljesítőképességének határait, és így továbbra is lehetővé tegyék a Föld tudományosan ismert működését.

A gazdaságunkat, a társadalmainkat és a civilizációinkat a természettel kapcsolatos két feltételezésre alapoztuk. Először is arra, hogy a változások fokozatosan és lineárisan mennek végbe (ami lehetőséget ad a hibák belátására és egyszerű kijavítására). Másodszor pedig, hogy a bioszféra gyakorlatilag végtelen, mind kiterjedésében, mind kapacitásában, így bármennyi emberi hatást (hulladékot) képes elnyelni, és az erőforrások bármilyen mértékű kiaknázását (a fogyasztásunkat)
képes elviselni.

Csakhogy a komplex rendszerek ellenálló képességéről szerzett tudományos ismereteink mindkét fenti feltételezést megcáfolták. A Föld biofizikai rendszerei – a jégmezőktől az erdőkig – végeredményben meghatározzák, hogy a bolygó lakható marad-e. Az élhetőséget nem csupán a nekünk, embereknek nyújtott azonnali szolgáltatásaik (mint az élelem és a tiszta ivóvíz) révén biztosítják, de emellett beépített ellenálló képességgel (rezilienciával) is bírnak – vagyis képesek elnyelni a sokkot és a stresszt (például az üvegházhatású gázok kibocsátása és az erdőirtás miatt bekövetkező felmelegedést). Ezáltal hűtik a bolygót, és segítenek az ideális szűk hőmérsékleti tartományon belül tartani. De ez csak egy bizonyos pontig működik. Ha átlépjük ezt a küszöböt, akkor a rendszer – legyen az egy korallzátony, a fagyott tundra vagy egy mérsékelt övi erdő – visszafordíthatatlanul átbillen az egyik állapotból egy minőségileg eltérő állapotba.

Fontos továbbá, hogy ezeket az átbillenési pontokat úgy is elérhetjük, ha a kis változások – például a globális hőmérséklet kismértékű emelkedése a fosszilis üzemanyagok elégetése miatt – nagy és visszafordíthatatlan változásokat indít be, például azzal, hogy az esőerdő száraz szavannává alakul. Ez a változás az önerősítő visszacsatolási folyamatok láncolatai révén egyre jelentősebbé válik, így az átalakulás már akkor is folytatódhat, ha az eredeti kiváltó hatás (a globális felmelegedés) leállt. Vagyis a rendszer továbbra is a kibillent állapotban marad, hiába változik esetleg vissza a hőmérséklet a küszöbérték alá. Ez többnyire nem egyik napról a másikra következik be: általában évtizedek vagy évszázadok telnek el, míg a rendszer talál egy új stabil állapotot. Ugyanakkor kulcsfontosságú, hogy az átbillenési pont átlépése úgy hat, mintha megnyomnának egy bekapcsológombot, ami új biofizikai gépezetet indít be. A destabilizáló hatású visszacsatolások veszik át az irányítást, és az egész rendszert fokozatosan, de elkerülhetetlenül egy új állapot felé taszítják. Ez súlyos következményekkel jár a környezetre és az emberek életfeltételeire.

Az, hogy az átbillenési pontok átlépése nem feltétlenül hirtelen következik be, jelentős kihívás elé állít bennünket. Ha most vagy a következő évtizedekben lépünk át bizonyos átbillenési pontokat, azok teljes hatása talán csak évszázadok vagy évezredek múlva válik láthatóvá, amikor már megállíthatatlan az átalakulás. A szárazföldi jég elolvadása okozta tengerszint-emelkedés jó példa erre: a vízszint évszázadokig vagy évezredekig emelkedik majd, utána pedig több ezer évig az elért
magas szinten marad. Ahogy az IPCC kimutatta, még az 1,5 Celsius-fokos melegedés mellett is legalább kétméteres tengerszint-emelkedésre kárhoztathatjuk a jövő nemzedékeket, bár talán kétezer évbe is beletelik, amíg a világtengerek elérik ezt a szintet. Ez az etikai kérdések új idődimenzióját alapozza meg. A jelenben dől el, hogy vajon olyan bolygót hagyunk-e gyermekeinkre és az ő gyermekeikre, amely folyamatosan sodródik majd az egyre lakhatatlanabb állapot felé. Ez a folyamat talán több száz vagy több ezer évet vesz igénybe, de megállíthatatlan lesz.

Alapvető fontosságú megértenünk, hogy milyen kölcsönhatások játszódnak le a földi rendszerek és a rájuk ható visszacsatolások között, mert csak így mérhetjük fel a bolygó túlhajszolásának veszélyeit. Ezek a kölcsönhatások ráerősítenek a változásra. Például amikor a melegedő óceánok felgyorsítják a jég olvadását, akkor beindul a pozitív visszacsatolás, hiszen a jég fehér felszíne normális körülmények között visszaverné a napból származó beérkező sugárzás nyolcvan-kilencven százalékát. Viszont ahogy olvad a jég, egyszer csak átlépi az albedó küszöbértékét, hiszen az olvadás következtében egyre sötétebbé válik a felszín, a szilárd jég pedig folyékony vízzé alakul át. Ha ez a folyamat meghalad egy bizonyos értéket, akkor a korábbi negatív (nettó hűtő hatású) visszacsatolás pozitívba (nettó melegítésbe) megy át, ami miatt az egész rendszer a jégmentes egyensúlyi állapot felé tolódik.

Tudomásunk szerint a Föld nem minden biofizikai rendszerének vannak olyan stabil állapotai, amelyeket küszöbök választanak el egymástól, és így nem minden rendszer tud átbillenni kritikus fordulópontokon. Egyes rendszerek így viselkednek, mások viszont eltérően. Ugyanakkor minden biológiai, fizikai és kémiai rendszer és folyamat (például a globális szén-, nitrogén- és foszforkörforgás) közös tulajdonsága, hogy összekapcsolódnak, és így egymástól függnek. A bioszféra, a hidroszféra és a krioszféra pedig kölcsönhat mindnyájukkal. Ezekre a rendszerekre hatnak a
visszacsatolások, amelyek nagyban befolyásolják a működésüket (és azt, hogy milyen állapotot vesznek fel). A domináns visszacsatolások pedig eltolódhatnak a matematikailag negatív (tompító) hatásból a matematikailag pozitív (erősítő) hatás felé.

A földi rendszerek nagy léptékű elemei azonban egyik stabil állapotból átbillenhetnek a másikba, és ezekre jellemzők a küszöbértékek (amelyek meghatározzák az átbillenési pontokat), miközben szerepük van a bolygó állapotának szabályozásában is. Mindannyiunk jövője attól függ, hogy ezek az átbillenésre képes rendszerek stabilak és reziliensek maradnak-e. Ezek a rendszerek a közjavaink, és ennek megfelelően kell őket irányítanunk és kezelnünk, hiszen az antropocén korban nagy veszélynek tettük ki őket.

2008-ban az éghajlat számos átbillenésre képes összetevőjét azonosították. Azóta azonban a tudomány szédületes sebességgel fejlődött, így ma már sokkal többet tudunk az átbillenő viselkedésről és az e rendszerek közötti kölcsönhatásokról. Emellett azonosítottunk kétszáz olyan esetet (és e jelenségek 25 általános típusát), amikor egy-egy rendszer működése jelentős mértékben eltolódott (vagyis a klimatikus átbillenési pontokon túl kritikus jelentőségű, nagyarányú,
hirtelen és tartós változások következtek be az ökoszisztémák működésében és struktúrájában). Egy 2019-es kutatásban az első felmérés után tíz évvel frissítették az éghajlati átbillenési pontok aktuális kockázatát, és a konklúzió nagyon aggasztó lett. Az eredetileg azonosított átbillenő klimatikus tényezők közül kilenc a kritikus átbillenési ponthoz való közelítés jeleit mutatta. A felmérés nagymértékben megerősítette az IPCC hatodik értékelőjelentésének megállapításait, ebben a kutatók
aggodalmukat fejezték ki a kilenc instabil elem közül hattal: a nyugat-antarktiszi jégpajzzsal, a grönlandi jégpajzzsal, az északi-sarki tengeri jéggel, a permafroszttal, az atlanti visszaforduló meridionális áramlási rendszerrel (AMOC) és az amazóniai esőerdővel kapcsolatban.

Közelmúltban végzett kutatások támasztják alá, hogy mindennek tetejébe az átbillenő elemek közötti kölcsönhatások különösen nagy aggodalomra adnak okot – ezek ugyanis változásra késztethetik egymást, ezzel pedig dominóelvszerű láncreakciót indíthatnak be. 2022-ben egy nemzetközi kutatócsoport részletes tanulmányában összegyűjtötte az éghajlati átbillenési pontokról, hőmérsékleti küszöbértékekről, ezek időskáláiról és hatásairól szóló bizonyítékokat. Kilenc globális léptékű és hét regionális átbillenési komponenst azonosítottak. Voltak közöttük olyanok is, amelyek addig még nem szerepeltek a listán, míg a korábbiak közül némelyik kiesett. De a legaggasztóbb és legfontosabb eredmény az volt, hogy ezek közül öt komponens valószínűleg már az úgynevezett párizsi felmelegedési tartományon belül (1,5–2 Celsius-fokos felmelegedés mellett) is át fog billenni, és a további átbillenések kockázata minden tizedfokkal tovább nő.

Az úgynevezett „átbillenő kaszkád” még közelebb lökheti a földi rendszereket az új, forró bolygó felé vezető úton. Amikor 1,1 Celsius-fokos a globális felmelegedés, akkor az Északi-sark ennél kétszer-háromszor gyorsabban melegszik, ezzel gyorsítja a grönlandi jégpajzs (és az északi-sarki tengeri jég) elolvadását. Ez továbbhatva lassítja az atlanti-óceáni energiaforgalmat (az AMOC-áramlást), aminek hatásaként megváltozik a dél-amerikai monszun, ez pedig részben magyarázatot ad az egyre
gyakoribbá váló amazóniai aszályokra. A szárazság növeli az erdőtüzek és ezzel hatalmas mennyiségű szén-dioxid hirtelen felszabadulásának veszélyét. A légkörbe jutó szén-dioxid pedig erősíti a felmelegedést. Ráadásul a hőt továbbító atlanti-óceáni szállítószalag lelassulása miatt még több meleg felszíni víz reked az Antarktisz körüli Déli-óceánban, így érthetővé válik a nyugat-antarktiszi jégpajzs gyorsuló olvadása.

Meg kell jegyeznünk, hogy e komplex dinamikák kutatása a tudomány frontvonalát jelenti napjainkban, és a pontos működésük egyelőre nem nyert teljes bizonyítást, de ettől még aggodalomra adnak okot, és egyre erősebb tudományos támogatást adnak ahhoz, hogy már csak óvatosságból is minél gyorsabban cselekedjünk az éghajlati krízis megállítása érdekében.

Bármerre nézünk is, mindenhol emelkedő kockázatokat látunk. Többé nem zárhatjuk ki, hogy egyes átbillenési pontokat átléphetünk, ami olyan változásokhoz fog vezetni, amelyeket már nem tudunk megállítani. Ahogy a tudomány fejlődött az elmúlt húsz évben, ezt az általános trendet mutatják a kockázatfelmérések. Minél többet tudunk
meg a klíma működéséről, annál több okunk lesz az aggodalomra. Nem is olyan régen, az IPCC harmadik értékelőjelentésének 2001-es kiadása idején is azt hittük még, hogy nagyon alacsony a nagy hatású visszafordíthatatlan változások kockázata, és csupán 5-6 Celsius-fokos melegedésnél lehet ennek komoly veszélye. Ebből azt a következtetést lehetett leszűrni, hogy alapvetően egyáltalán nincs is veszély, hiszen senki sem gondolta, és ma sem gondolja, hogy ilyen katasztrofális mértékű globális forrósodást érhetnénk el. Csakhogy minden egyes új IPCC-értékelés alkalmával, miközben a globális átlaghőmérsékletek folyamatosan emelkedtek az emberiség üvegházgáz-kibocsátása miatt, a tudományos ismeretek bővülésének következtében kénytelenek voltunk egyre lejjebb szállítani a hőmérsékleti küszöbértékeket. Jelenleg a legjobb tudomásunk szerint már 1,5 Celsius-fokos melegedés mellett is – de 1,5 és 2 Celsius-fok között egészen biztosan – döbbenetesen nagy kockázatokkal kell szembenéznünk.