Perché il tempo è l'essenza per frenare i cambiamenti climatici

Perché il tempo è l'essenza per frenare i cambiamenti climatici
Marzo per la scienza, Washington, DC, aprile 29, 2017.

Quest'estate ho lavorato alla calotta glaciale della Groenlandia, parte di un esperimento scientifico per studiare lo scioglimento della superficie e il suo contributo alle perdite di ghiaccio accelerate della Groenlandia. In virtù delle sue dimensioni, elevazione e stato attualmente congelato, la Groenlandia ha il potenziale di causare grandi e rapidi aumenti al livello del mare mentre si scioglie.

Quando sono tornato, un amico non scienziato mi ha chiesto cosa ha mostrato la ricerca sul futuro innalzamento del livello del mare. Era deluso dal fatto che non potessi dire nulla di preciso, dal momento che ci vorranno diversi anni per analizzare i dati. Questo tipo di ritardo è comune nella scienza, ma può rendere difficile la comunicazione dei problemi. Ciò è particolarmente vero per i cambiamenti climatici, in cui potrebbero essere necessari decenni di raccolta dei dati per vedere le tendenze.

Una bozza recente riferire sui cambiamenti climatici gli scienziati federali sfruttano i dati acquisiti nel corso di molti decenni per valutare i recenti cambiamenti e avvisa di un futuro terribile se non cambiamo i nostri modi. Eppure pochi paesi stanno riducendo in modo aggressivo le loro emissioni in un modo in cui gli scienziati sostengono che sono necessari per evitare i pericoli dei cambiamenti climatici.

Mentre questa mancanza di progresso smonta le persone, è in realtà comprensibile. Gli esseri umani si sono evoluti per concentrarsi sulle minacce immediate. Abbiamo difficoltà a gestire i rischi che hanno un ritardo di decenni o addirittura di secoli. Come geologo, sono abituato a pensare a scale temporali molto più lunghe, ma riconosco che la maggior parte delle persone non lo è. Vedo diversi tipi di ritardi associati ai dibattiti sul cambiamento climatico. È importante capire questi ritardi e come interagiscono se speriamo di fare progressi.

Accettando l'obiettivo

Cambiare le basi di base dell'energia della nostra economia industriale non sarà facile o economico e richiederà un ampio sostegno pubblico. Oggi quasi la metà degli americani - presumibilmente includendo il presidente Trump, basato sulla sua commenti pubblici - Non credo che gli umani sono la causa principale dei rapidi cambiamenti climatici moderni. Altri ammettono che gli umani hanno contribuito, ma potrebbero non supportare regolamenti severi o grandi investimenti in risposta.

In parte, queste opinioni riflettono il influenza di gruppi di interesse speciali che beneficiano del nostro sistema economico "come al solito" ad alto tenore di carbonio. Ma riflettono anche la complessità del problema e la difficoltà che gli scienziati hanno nel spiegarlo. Come faccio notare nel mio libro recente su come pensiamo ai disastri, le dichiarazioni degli scienziati degli 1980, degli 1990 e dei primi 2000 sul riscaldamento globale erano spesso vaghe e piene di avvertimenti, che rendevano facile agli scettici del cambiamento climatico prevenire l'azione enfatizzando l'incertezza del quadro.

Fortunatamente, gli scienziati stanno migliorando nella comunicazione. Il crescente frequenza di inondazioni costiere, ondate di calore estive e siccità potrebbe anche aiutare a cambiare idea, ma potrebbero volerci ancora alcuni decenni prima che una solida maggioranza di americani sostenga un'azione ad alto livello.


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La temperatura media della Terra è salita sopra il grado 1 Fahrenheit nel secolo scorso. Si prevede di aumentare un 3 ° F aggiuntivo a 10 ° F per i prossimi anni 100.

Progettare tecnologie più pulite

Ci vorrà anche del tempo perché gli sviluppi tecnologici sostengano la nostra transizione verso un futuro energetico a basse emissioni di carbonio. Qui, almeno, c'è motivo di ottimismo. Qualche decennio fa sembrava improbabile che fonti di energia rinnovabile come l'eolico e il solare sostituissero una significativa frazione di energia basata sul carbonio. Allo stesso modo, sembra improbabile che i veicoli elettrici incontrino una quota significativa delle nostre esigenze di trasporto. Oggi entrambe sono alternative realistiche.

Quest'anno vento e energia solare ha colpito 10 per cento della produzione di elettricità negli Stati Uniti per la prima volta. Sono anche veicoli elettrici e ibridi diventando più comune. Il recente avvento e la rapida adozione dell'illuminazione a LED potrebbero iniziare ad avere un impatto sui nostri consumi elettrici.

Grazie a questi sviluppi, l'impronta di carbonio dell'umanità sarà molto diversa tra qualche decennio. Non è ancora chiaro se sia abbastanza veloce da evitare il grado Celsius di 2 di riscaldamento.

Finanziamento della transizione

Una volta che finalmente decidiamo di fare una transizione a basse emissioni di carbonio e capire come farlo, costerà trilioni di dollari. I mercati dei capitali non possono fornire questo tipo di finanziamento istantaneamente.

Considera il costo di aggiornare solo il mercato immobiliare statunitense. Gli Stati Uniti hanno circa 125 milioni di famiglie, di cui circa il 60 per cento (75 milioni) possiedono le proprie case. La maggior parte di questi sono residenze unifamiliari.

Se ipotizziamo che almeno 60 milioni di queste residenze siano case unifamiliari, case bifamiliari o townhomes dove è possibile per i residenti passare al solare fotovoltaico, dotando solo la metà (30 di milioni di case) con un pacchetto di energia solare standard e batteria lo stoccaggio, al costo di circa $ 25,000 per famiglia, costerebbe quasi un trilione di dollari. La nostra economia può sostenere questo livello di investimenti di capitale per uno o due decenni, ma per la maggior parte del mondo ci vorrà più tempo.

stazione di ricarica solare
Stazione di ricarica solare per veicoli elettrici a Phillips Chevrolet, Frankfort, Illinois. Le nuove tecnologie energetiche richiedono infrastrutture per supportarle.
Phillipschevy, CC BY-SA

Il ciclo del carbonio naturale

La nostra capacità di aggiungere anidride carbonica all'atmosfera supera di gran lunga la capacità della natura di rimuoverla. C'è un intervallo di tempo tra l'emissione di carbonio e la rimozione del carbonio. Il processo è complicato, con percorsi multipli, alcuni dei quali operano nel corso dei secoli.

Per esempio, un po 'di anidride carbonica atmosferica sulla superficie dell'oceano si dissolve in acqua di mare, formando ioni carbonatici. Nel frattempo, le precipitazioni piovono sulla terra, rompendole lentamente e lavando ioni di calcio e magnesio in fiumi e torrenti e negli oceani. Questi materiali si combinano in minerali come aragonite, calcite o dolomite, che alla fine affondano e si insabbiano in strati sedimentari sul fondo dell'oceano.

Ma dal momento che questo processo si svolge da molti secoli, la maggior parte dell'anidride carbonica che immettiamo nell'atmosfera oggi continuerà a riscaldare il mondo per centinaia di migliaia di anni.

Oggi la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera è appena sopra 400 parti per milione, in aumento di su 3 ppm all'anno. Dato il ritardo temporale politico, tecnologico ed economico che abbiamo di fronte, è probabile che colpiremo almeno 450-500 ppm prima di poter seriamente limitare le nostre emissioni di carbonio. L'ultima volta che l'atmosfera terrestre conteneva questa quantità di anidride carbonica era parecchi milioni di anni fa, durante l'era del Pliocene. Le temperature globali erano molto più alto di 2 ° C rispetto alla media di oggie il livello del mare globale era almeno 6 metri (quasi 20 piedi) più alti.

Non abbiamo visto la temperatura comparativa o il livello del mare aumenta finora a causa di il ritardo nella risposta climatica della Terra. Ci vuole un po 'per i nostri livelli elevati di anidride carbonica per innescare impatti su questa scala. Considerati i vari ritardi che sono in gioco, è del tutto possibile che abbiamo già superato l'aumento di 2 ° C rispetto alle temperature preindustriali - una soglia che la maggior parte degli scienziati dice che dovremmo evitare - ma non è ancora comparsa sul termometro.

The ConversationPotremmo non essere in grado di prevedere esattamente quanta temperatura futura o livello del mare aumenterà, ma sappiamo che se non freneremo le nostre emissioni di carbonio, il nostro pianeta sarà un posto molto scomodo per i nostri nipoti e i loro nipoti. I cambiamenti sociali su larga scala richiedono tempo: sono la somma di molti cambiamenti individuali, sia per quanto riguarda gli atteggiamenti che i comportamenti. Per ridurre questo intervallo di tempo, dobbiamo iniziare a recitare ora.

Circa l'autore

Timothy H. Dixon, Professore, Geologia e Geofisica, Pericoli naturali e causati dall'uomo, innalzamento del livello del mare e cambiamenti climatici, University of South Florida

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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