Bất chấp những tiến bộ kể từ Thỏa thuận Paris, đỉnh điểm về phát thải khí nhà kính chỉ nằm trong tầm mắt – và thời gian không còn nhiều để duy trì mức nóng lên toàn cầu do con người gây ra kể từ thời kỳ tiền công nghiệp.
Kết quả là, hầu hết tất cả các con đường duy trì mức 1,5C trong tầm tay hiện nay đều liên quan đến tình trạng “vượt quá mức” tạm thời.
Thuật ngữ này đề cập đến khoảng thời gian mà ước tính tốt nhất về sự nóng lên vượt quá 1,5 độ C, cho đến khi nhiệt độ được đưa trở lại dưới mức giới hạn bằng cách loại bỏ carbon dioxide (CO2) khỏi khí quyển.
Trong khi ý tưởng này ngày càng phổ biến, vẫn còn rất ít nỗ lực để hiểu việc vi phạm giới hạn 1,5C có ý nghĩa như thế nào, ngay cả khi điều này chỉ xảy ra trong một khoảng thời gian tạm thời vượt quá giới hạn.
Trong một bài báo mới của Nature, chúng tôi trình bày những phát hiện của dự án kéo dài ba năm do Horizon Europe tài trợ, xem xét ý nghĩa của việc vượt quá mức đối với khí thải, nhiệt độ, tác động của khí hậu và khả năng thích ứng.
Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng việc tăng nhiệt độ vượt quá 1,5C đi kèm với sự không chắc chắn đáng kể về kết quả nóng lên, tác động của khí hậu và các rủi ro liên quan. Ví dụ, sự không chắc chắn về khí hậu có nghĩa là cái được gọi là “con đường” 1,5C mang theo nguy cơ đáng chú ý về mức độ nóng lên lớn hơn nhiều.
Để phòng ngừa nguy cơ nóng lên cao hơn dự kiến, thế giới sẽ cần phát triển công suất đáng kể để phát thải CO2 “âm ròng”. Điều này có thể được sử dụng để đảo ngược tình trạng vượt quá mức tạm thời và giảm thiểu rủi ro lâu dài nếu tình trạng nóng lên không quá nghiêm trọng hơn dự kiến.
Mặc dù vậy, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, việc vượt quá giới hạn sẽ gây ra những hậu quả không thể khắc phục được đối với con người và hệ sinh thái, chẳng hạn như mực nước biển dâng cao và mất hệ sinh thái.
Quá tự tin
Hội đồng liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) là chìa khóa để định hình sự hiểu biết của chúng ta về các kịch bản vượt quá giới hạn. Trong báo cáo đánh giá thứ sáu mới nhất (AR6), IPCC đã xem xét một loạt các giải pháp nhằm hạn chế sự nóng lên trung bình vào năm 2100 xuống dưới 1,5C.
Báo cáo đã phân loại các con đường theo xác suất vi phạm 1,5C của chúng, nhưng cũng cung cấp thông tin về mức độ vượt quá dự kiến.
Cụ thể, đường dẫn “không vượt quá hoặc có giới hạn” của C1 cho phép vượt quá “lên tới khoảng 0,1C”. Con đường C2 đưa nhiệt độ trở lại mức 1,5C “sau khi vượt mức cao” trong khoảng “0,1C-0,3C”.
Những phân loại này mang lại ấn tượng rằng việc vượt quá có thể được hạn chế một cách gọn gàng và tự tin – trong phạm vi vài phần mười độ – và rằng khi chọn một lộ trình cụ thể, các quốc gia trên thế giới sẽ có toàn quyền kiểm soát bộ điều nhiệt hành tinh.
Tuy nhiên, điều quan trọng là các con số chỉ đề cập đến kết quả nóng lên trung bình. Xem xét sự không chắc chắn trong phản hồi của hệ thống Trái đất, không thể loại trừ khả năng nóng lên cực đại cao hơn nhiều. Ví dụ: nhiệt độ này có thể lên tới 2,5C trong các kịch bản C2 (ở phân vị thứ 95 của tất cả các lần chạy mô hình).
Nếu mức tăng nhiệt độ thực sự cao hơn nhiều so với dự kiến khi hiện tượng nóng lên trung bình hoặc nếu hiện tượng nóng lên vẫn tiếp tục ngay cả khi lượng khí thải CO2 đạt mức 0, thì việc quay trở lại dưới 1,5C sau khi vượt quá mức sẽ yêu cầu loại bỏ CO2 nhiều hơn so với suy nghĩ.
Do đó, ngay cả với việc giảm phát thải nghiêm ngặt, chúng tôi không thể loại trừ khả năng việc đảo ngược mức tăng quá 1,5C sẽ yêu cầu loại bỏ hàng trăm tỷ tấn CO2 vào năm 2100.
Thật vậy, dựa trên mô hình khí hậu đơn giản FaIR, các phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng có thể cần thêm 400GtCO2 loại bỏ để đưa nhiệt độ về 1,5C vào năm 2100, nếu sự nóng lên đạt đến phân vị thứ 75 của mức dự kiến thay vì mức trung bình (khoảng 1,7C thay vì 1,5). C, kết quả có khả năng xảy ra là 1/4).
(Điều này dựa trên việc tạo ra hơn 2.000 kết quả khí hậu hợp lý về mặt vật lý cho lộ trình phát thải nhằm hạn chế sự nóng lên trung bình ở khoảng 1,5 độ C và đạt được lượng CO2 ròng bằng 0 vào khoảng giữa thế kỷ mà không cần lượng phát thải âm ròng sau đó.)
Để đạt được mức loại bỏ 400GtCO2 vào năm 2100 có nghĩa là loại bỏ gần 10GtCO2 ra khỏi khí quyển mỗi năm sau khi lượng khí thải CO2 toàn cầu đạt mức bằng không. Để so sánh, lượng loại bỏ hiện tại là khoảng 2GtCO2 mỗi năm, từ tất cả các nguồn.
400GtCO2 loại bỏ có thể cần thiết để giải quyết tình trạng nóng lên cao hơn dự kiến cũng tương tự như lượng loại bỏ thường được dựa vào trong lộ trình 1,5C, giả sử mức độ nóng lên trung bình để ứng phó với một mức phát thải nhất định.
Điều này được thể hiện trong hình bên dưới, trong đó hàng đầu tiên minh họa phạm vi loại bỏ CO2 tích lũy cần thiết để đưa nhiệt độ xuống dưới 1,5C vào năm 2100, tùy thuộc vào mức độ nhạy cảm của khí hậu với một mức phát thải nhất định. Hai hàng dưới cùng hiển thị sự loại bỏ trong đường dẫn C1 “không có hoặc vượt quá giới hạn” và C2 “vượt quá cao” 1,5C, giả sử phản ứng nóng lên ở mức trung bình.
Do đó, phát hiện của chúng tôi cho thấy thế giới có thể cần khả năng “phòng ngừa” để loại bỏ hàng trăm tỷ tấn CO2 vào năm 2100, nhằm phòng ngừa nguy cơ nóng lên cao hơn dự kiến.
Hơn nữa, do các hạn chế về chính trị, kinh tế, tính bền vững và các hạn chế khác về tốc độ và quy mô mà việc loại bỏ CO2 có thể được tăng lên, do đó có thể không thể dựa vào việc loại bỏ để bù đắp cho sự thất bại trong việc giảm phát thải ở các khu vực khác của nền kinh tế. .
Tác động không thể đảo ngược
Nếu hiện tượng nóng lên không nghiêm trọng hơn dự kiến theo kết quả trung bình thì khả năng loại bỏ CO2 phòng ngừa có thể được sử dụng để giảm nhiệt độ đều đặn sau khi vượt quá mức.
Đây có thể là một cách quan trọng để giảm thiểu rủi ro khí hậu dài hạn sau khi vượt quá giới hạn.
Ví dụ: cứ sau 100 năm nhiệt độ vượt quá 1,5C, phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng mực nước biển sẽ dâng thêm 40cm vào năm 2300. Sẽ có những hậu quả tương tự không thể khắc phục đối với các hệ sinh thái đóng băng của thế giới, chẳng hạn như vùng đất đóng băng vĩnh cửu và vùng đất than bùn.
Ngoài ra, việc vượt quá mức làm tăng nguy cơ vượt qua các “điểm tới hạn” của khí hậu không thể đảo ngược.
Những phát hiện này cho thấy rằng ngay cả khi tình trạng vượt quá nhiệt độ toàn cầu được đảo ngược, việc vi phạm tạm thời giới hạn 1,5 độ C vẫn sẽ gây ra một số hậu quả không thể khắc phục được.
Đỉnh cao và suy thoái
Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp một khuôn khổ để giảm thiểu rủi ro liên quan đến sự nóng lên cao hơn dự kiến và các tác động khí hậu có thể không thể đảo ngược sau khi nhiệt độ vượt quá mức.
Thay vì các loại lộ trình giảm thiểu hiện tại, tập trung vào sự nóng lên cao nhất và nhiệt độ cuối thế kỷ – dường như có mức độ chính xác cao – bài viết của chúng tôi đề xuất các kịch bản “đỉnh và suy giảm” (PD) cho phép chúng tôi xem xét một phạm vi rộng. về các kết quả khí hậu hợp lý.
Những kịch bản này nhằm mục đích đạt được đỉnh điểm về sự nóng lên, sau đó là giảm nhiệt độ kéo dài trong khoảng thời gian ít nhất là vài thập kỷ. Lượng phát thải khí nhà kính (GHG) toàn cầu sẽ cần giảm xuống mức CO2 ròng bằng 0 để đạt được nhiệt độ đỉnh cao, tiếp theo là lượng phát thải CO2 âm ròng để bước vào giai đoạn suy giảm dài hạn.
“Đỉnh” được xác định bằng tốc độ giảm phát thải trong thời gian tới, hướng tới đạt mức phát thải CO2 ròng bằng không. Điều này xác định lượng khí thải CO2 tích lũy tối đa của một lộ trình và do đó xác định mức độ cũng như thời gian nóng lên cao nhất. Điều quan trọng là mức độ nghiêm ngặt của việc giảm phát thải khí nhà kính không phải CO2 cũng sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ đến sự nóng lên cao điểm.
Tốc độ “giảm” nhiệt độ toàn cầu sau đỉnh điểm – và do đó, khả năng đảo ngược mức vượt quá tạm thời giới hạn mục tiêu – phụ thuộc vào mức phát thải CO2 âm thực có thể đạt được.
Trong các lộ trình “vượt quá” PD (PD-OS), sự nóng lên vượt quá 1,5C trước khi quay trở lại mức đó và duy trì ở mức đó trong tương lai. Chúng tương tự như các con đường PD, nhưng lượng carbon, thời gian của CO2 bằng 0 và lượng CO2 loại bỏ phụ thuộc vào độ dài, mức độ và thời gian vượt quá.
Trong lộ trình “tăng cường bảo vệ” PD (PD-EP), sự nóng lên được giữ ở mức thấp nhất có thể và đảo ngược dần dần theo thời gian để giảm thiểu rủi ro khí hậu. Chúng đòi hỏi phải cắt giảm nhanh chóng, nghiêm ngặt lượng phát thải khí nhà kính, đạt được lượng CO2 ròng bằng 0 càng sớm càng tốt và sử dụng mức độ loại bỏ CO2 bền vững để giảm sự nóng lên theo thời gian, có khả năng đạt tới mức GHG bằng 0 hoặc thậm chí là âm.
Những lộ trình này được minh họa trong hình bên dưới, trong đó giới hạn 1,5C được hiển thị dưới dạng đường chấm nằm ngang, đồng thời các lộ trình đạt đỉnh và giảm khác nhau tương phản với kịch bản trong đó nhiệt độ tiếp tục tăng, mặc dù đạt mức CO2 ròng bằng 0.
Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng lộ trình “tăng cường bảo vệ” đạt đến đỉnh điểm và suy giảm sẽ là cách tốt nhất để phòng ngừa những điều không chắc chắn và giảm thiểu rủi ro xung quanh việc vượt quá giới hạn và phản ứng của hệ thống khí hậu. Điều này sẽ đòi hỏi hai hành động từ các quốc gia trên toàn thế giới.
Đầu tiên, điều đó có nghĩa là giảm lượng khí thải càng nhanh càng tốt để làm chậm quá trình tăng nhiệt độ, giảm hiện tượng nóng lên ở mức cao nhất và giảm sự phụ thuộc vào việc cần loại bỏ một lượng lớn CO2 để thậm chí đạt được lượng khí thải CO2 ròng bằng không.
Thứ hai, điều đó có nghĩa là nhanh chóng tăng cường năng lực toàn cầu về loại bỏ CO2 để phòng ngừa các kết quả có rủi ro cao do phản hồi khí hậu mạnh hơn dự kiến.
Quy mô công suất loại bỏ phòng ngừa mà chúng tôi ước tính có thể cần thiết chỉ có thể đạt được trong giới hạn bền vững. Nếu một số công suất loại bỏ được sử dụng để bù đắp cho sự thất bại trong việc giảm nhanh lượng khí thải, thì khả năng đó sẽ không thể giải quyết được tình trạng nóng lên cao hơn dự kiến.
Nhìn chung, bài viết của chúng tôi củng cố ý tưởng rằng việc giảm phát thải sớm hơn là cách tốt nhất để giảm thiểu rủi ro khí hậu sâu rộng trong thế kỷ 21 và hơn thế nữa.
Những chia sẻ từ câu chuyện này