Smerovaním globálneho otepľovania k hranici 1,5 °C sa stáva naliehavejšie pochopenie rizík spojených s prekročením tohto prahu. Očakáva sa, že dopady na ľudské a prírodné systémy sa budú so zvyšujúcim sa otepľovaním zvyšovať a niektoré môžu byť nezvratné. Najnovšia správa Medzivládneho panelu pre zmenu klímy (IPCC) uvádza, že dosiahnutie 1,5 °C trvalého globálneho oteplenia nad predindustriálne podmienky je pre všetky bežne používané scenáre budúcej koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére pravdepodobnejšie ako nie v skorých 30. rokoch 21. storočia. Budúce úrovne globálneho otepľovania po tomto dátume sú však vysoko neisté a silne závisia od scenára.

Obmedzenie globálneho otepľovania na 2 °C alebo dokonca 1,5 °C nad predindustriálnymi úrovňami zostáva spoločenskou snahou a bolo navrhnuté ako potenciálna globálna politika na konferencii COP21 v Paríži. V závislosti od sily politických opatrení na zníženie emisií skleníkových plynov by sa otepľovanie mohlo stabilizovať na úrovni 1,5 °C alebo blízko nej, dočasne ju prekročiť a vrátiť sa na túto úroveň, alebo ju prekročiť a zostať nad ňou. Dočasné prekročenia teploty (tzv. overshoot) sa považujú za potenciálne bezpečné pre niektoré komponenty zemského systému, avšak aj keď sú zlučiteľné s dlhodobými cieľmi globálneho otepľovania, takýto prístup nesie značné riziká priestorovo heterogénnych a potenciálne nezvratných dopadov. Správa IPCC zhodnotila riziká prekročenia podrobne a ukázala, že dlhšie a vyššie stupne prekročenia zvyšujú riziko potenciálne nezvratných dopadov, ako je strata ekosystémov a biodiverzity.

Riziko a rozsah dopadov globálneho priemerného prekročenia a návratu teploty na kľúčové lesné ekosystémy, ako sú amazonský a boreálne lesy, sú do značnej miery nevyčíslené, najmä tie z realistickejších a politicky relevantných emisných scenárov. Táto štúdia sa snaží vyplniť túto medzeru pomocou modelovacieho rámca PRIME, ktorý kvantifikuje dôsledky politicky relevantných scenárov prekročenia pre suchozemské ekosystémy pravdepodobnostným a priestorovo rozlíšeným spôsobom. Analyzovali sa dlhodobé dopady (do roku 2300) na dva zraniteľné ekosystémy: Amazonský prales a boreálne lesy na Sibíri.

Boli vybrané tri Ilustratívne Zmierňujúce Cesty (IMPs), ktoré vedú k dlhodobým globálnym teplotám blízko 1,5 °C, ale s rôznymi trajektóriami pred dosiahnutím stabilizácie.

• C1:IMP-Ren: Scenár s nízkymi emisiami, dosahujúci 1,5 °C s malým prekročením, primárne prostredníctvom rozsiahleho využívania obnoviteľných zdrojov.
• C2:IMP-Neg: Scenár s väčším prekročením teploty, spoliehajúci sa na rozsiahle technológie negatívnych emisií (odstraňovanie CO2) v druhej polovici storočia, s návratom k 1,5 °C do roku 2100.
• C3:IMP-GS: Scenár s vyššími emisiami a CO2 počas celého obdobia, s oteplením okolo 1,8 °C do roku 2100 a udržaním sa „výrazne pod“ 2 °C.

Hlavné zistenia pre Amazonský prales:

Amazonský prales je náchylný na malé, ale významné riziko dlhodobého a nezvratného odumierania (dieback). Niektoré simulácie ukazujú pokles primárnej produkcie (NPP) o 10-20% alebo viac, čo vedie k podobnej strate lesného porastu. Pre regionálne úrovne otepľovania nad 2 °C je strata lesa potenciálne značná. Zistenia naznačujú, že stabilizácia globálnej teploty nestačí na stabilizáciu dopadov zmeny klímy na Amazon. Iba v scenári C2:IMP-Neg, kde teplota výrazne klesá do roku 2300, dochádza k začiatku stabilizácie dopadov. S klesajúcou teplotou sa lesný porast stabilizuje, čo podčiarkuje dlhodobé výhody nekončenia pri nulových čistých emisiách, ale pokračovania v odstraňovaní CO2.

Boli identifikované krátkodobé a dlhodobé „vysokorizikové klimatické zóny“ pre Amazon, kde existuje významné riziko odumierania. Hlavným faktorom posunu týchto zón je regionálna teplota. Pri regionálnej teplote nad 2,7 °C v roku 2100 zaznamenalo 58 % simulácií stratu lesa nad súčasnú úroveň. Zodpovedá to globálnej teplote 2,1 ± 0,5 °C. V dlhodobom horizonte (do roku 2300) zaznamenalo 49 % simulácií s regionálnou teplotou nad 1,7 °C v roku 2100 (zodpovedajúcou globálnej teplote 1,3 ± 0,3 °C) amazonské odumieranie. Riziko odumierania Amazonu nad globálnu teplotu 1,5 °C sa zvyšuje s dĺžkou časového výhľadu.

Existuje nízka pravdepodobnosť, ale vysoký dopad, významného amazonského odumierania aj pri najagresívnejších politikách zmierňovania. Neistota súvisiaca s citlivosťou klimatického systému výrazne prevyšuje rozdiely medzi vybranými scenármi IMPs, čo vedie k podobnému rozloženiu modelov so stratami lesov do roku 2100 v rámci každého scenára.

Hlavné zistenia pre sibírske boreálne lesy:

Sibírsky les je pravdepodobne predurčený k dlhodobej a možno podstatnej expanzii lesného porastu. Väčšina simulácií predpokladá pokles NPP, ktorý je relatívne skromný aj pri regionálnom zvýšení teploty až o 7 °C. Všetky simulácie vykazujú dlhodobé zvýšenie lesného porastu, čo vedie k nezvratným zmenám zloženia ekosystému (tzv. woody encroachment – zalesňovanie). Toto zalesňovanie má významné dopady na sekvestráciu uhlíka, hydrologický cyklus a biodiverzitu.

Porovnanie scenárov:

Stupeň klimatickej zmeny je dôležitý: vyššia globálna teplota vyplývajúca z vyšších emisií v scenári C3:IMP-GS vedie k väčšiemu riziku dlhodobej straty v porovnaní s C1:IMP-Ren, ktorý sa stabilizuje tesne pod 1,5 °C. V prípade prekročenia (scenár C2:IMP-Neg) existuje jasný prínos návratu globálnej teploty na nižšiu úroveň – aj po prekročení oteplenia v C1:IMP-Ren, trajektória C2:IMP-Neg vykazuje jasné zníženie dlhodobých záväzných zmien v lese.

Zdroje naznačujú, že obe skúmané ekosystémy takmer určite zažijú dlhodobé zmeny, ale najmä Amazonský prales je ohrozený podstatnou stratou. Riziká spojené s prekročením 1,5 °C globálneho oteplenia pre amazonský prales, hoci nízka pravdepodobnosť, majú vysoký dopad. Tieto riziká možno zmierniť, ale nie úplne odstrániť, a to obmedzením rozsahu otepľovania a snahou o obnovu teploty po akomkoľvek dočasnom prekročení. Okamžité zníženie emisií a dlhodobé investície do odstraňovania CO2 prinášajú trvalé výhody pre zdravie lesov. JaroR

Dokument bol uverejnený v nature.com

Prehľad kľúčových pojmov

• Globálne otepľovanie: Zvyšovanie priemernej teploty Zeme.
• Predindustriálne podmienky: Referenčný bod (zvyčajne druhá polovica 19. storočia) na porovnanie súčasných teplôt.
• Parížska dohoda: Medzinárodná dohoda, ktorej cieľom je obmedziť globálne otepľovanie pod 2 °C oproti predindustriálnym úrovniam a usilovať sa o 1,5 °C.
• Prekročenie (Overshoot): Situácia, keď globálna teplota dočasne prekročí cieľovú hodnotu (napr. 1,5 °C) a potom sa vráti na túto úroveň.
• Scenáre stabilizácie: Emisné scenáre, pri ktorých sa globálne otepľovanie stabilizuje na určitej úrovni.
• Nevyhnutné dopady: Vplyvy klimatických zmien, ktorým sa už nedá zabrániť.
• Návrat (Return): Návrat globálnej teploty k cieľovej úrovni po období prekročenia.
• Návratový bod (Tipping point): Kritický prah, za ktorým dochádza k rozsiahlym a často nezvratným zmenám v systéme (napr. ekosystéme).
• Hysteria: V kontexte ekosystémov znamená, že návrat k pôvodnému stavu po prekročení prahu nemusí nasledovať rovnakú cestu ako zhoršovanie. Inými slovami, ekosystému trvá dlhšie, kým sa zotaví, alebo sa nemusí úplne zotaviť.
• Neprimárna produktivita (NPP): Rýchlosť, akou rastliny v ekosystéme produkujú organickú hmotu. Je to indikátor zdravia a produktivity lesa.
• Pokrytie stromami (Tree cover): Percento plochy pokrytej stromami. Je to dlhodobejší ukazovateľ zmien v ekosystéme.
• Dyne namiesto lesa (Woody encroachment): Rozšírenie drevnatých rastlín do oblastí, ktoré boli predtým domovom nedrevnatých rastlín (napr. tundry).
• Vyhynutie (Dieback): Odumieranie stromov alebo lesných porastov.
• Ilustračné scenáre zmiernenia (IMPs): Socioekonomické scenáre, ktoré skúmajú rôzne cesty k dosiahnutiu cieľov Parížskej dohody. V článku sú analyzované C1:IMP-Ren, C2:IMP-Neg a C3:IMP-GS.
• FaIR (Finite Amplitude Impulse Response model): Zjednodušený klimatický model používaný na simuláciu profilov koncentrácií CO2 a globálnych priemerných teplôt.
• PRIME (Probabilistic Regional Impacts from Model Patterns and Emissions): Modelovací rámec, ktorý spája emisné scenáre s regionálnymi dopadmi na ekosystémy.
• JULES (Joint UK Land Environment Simulator): Model povrchu pevniny, ktorý simuluje dopady na suchozemské ekosystémy.
• Scenáriové modely (ESMs): Komplexné modely Zemského systému.
• CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6): Medzinárodný projekt, ktorý porovnáva výstupy rôznych klimatických modelov.
• Citlivosť klímy (Climate sensitivity): Miera, o koľko sa zvýši globálna teplota pri zdvojnásobení koncentrácie CO2 v atmosfére.
• Tail risks (Riziká chvosta distribúcie): Nízkopravdepodobné, ale vysoko účinné výsledky