Vippepunkter i klimasystemet kan være skremmende, og danne utgangspunktet for dramatiske fortellinger. Slike vippepunkter omtales gjerne som «low probability, high impact»: Sannsynligheten for at de skal inntreffe kan være relativt lav, men konsekvensene dersom de gjør er dramatiske.

Hovedforfatter

Christoph Heinze er professor ved Geofysisk institutt, Universitetet i Bergen (UiB). Han er også tilknyttet Bjerknessenteret for klimaforskning.

I en ny artikkel i tidsskriftet PNAS går en gruppe forskere gjennom masse ny forskning på et sett med vippeelementer i havet som de mener har «high probability, high impact»: Stor sannsynlighet og dramatiske konsekvenser dersom de passerer vippepunktet. Likevel hører vi ikke like mye om disse endringene.

<2°C: – Hva handler dette om?

Christoph Heinze: – Det har kommet flere artikler og rapporter i det siste som har beskrevet slike katastrofale vippepunkter som har relativt lav sannsynlighet. Siden de har så alvorlige konsekvenser er det viktig at de får oppmerksomhet, og det er bra de skaper engasjement. Men samtidig skjer det hendelser i havet som nærmer seg kritiske terskler. Dersom vi passerer dem, kan det utløses irreversible endringer blant annet i økologiske systemer. Disse vippepunktene er det høyere sannsynlighet for at vi passerer. Likevel får de lite oppmerksomhet. Vi mener det er viktig at vi ikke glemmer dem.

– Har du noen eksempler på slike vippeelementer?

– Skal jeg nevne ett, vil jeg trekke frem havforsuring på dyphavet. Økosystemene på dyphavet er tilpasset et miljø med svært liten variabilitet. Kommer det vannmasser inn som er unormalt sure, kan det føre til store endringer selv om man ikke ser det så fort.  Det vi observerer på dyphavet, er at kalksedimenter begynner å gå i oppløsning. Dette forteller oss at vi er på vei inn i en helt ny tilstand der. Og selv om den i teorien kan reverseres, er det vanskelig og krever enormt lang tid. Vi kaller det derfor en kvasipersistent endring.

– Kan ta flere titusen år å endre tilbake

– Hva innebærer det?

Vippepunkter og vippeelementer

Et vippepunkt er en kritisk terskel der en liten endring i et naturlig system kan få det til å utvikle seg kraftig og irreversibelt.

Et naturlig system som er sårbart for slike irreversible endringer kalles gjerne et vippeelement.

Et vippeelement blir da en spesifikk del av klimasystsemet som står i fare for å passere en slik kritisk terskel.

For mer om vippepunkter og vippeelementer, ser vår temarapport nr. 1/2021: «Vippepunkter i klimasystemet»

– Selv om havet kan ta opp ganske mye CO₂, kan prosessen reverseres så enkelt. CO₂ blir nemlig blandet inn i dype vannmasser med lang blandingstid. Det betyr i praksis at reaksjonen går raskt den ene veien – når CO₂ absorberes – men den går langsomt den andre veien. Derfor «kvasi-persistent». Det er ikke evigvarende, men, for å ta forsuringen av dyphavet som eksempel, det kan ta flere titusen år før tilstanden normaliseres igjen.

Det er det samme med oppvarming. Havet tar opp mye varme. Og det skal vi være glade for, for all del, det har sammen med havets evne til å ta opp CO₂ bremset oppvarmingen av atmosfæren kraftig. Prisen er at miljøet i havet endrer seg. Og det forblir altså endret i mye lenger tid enn selve endringen tok.

– Hvordan endrer det seg, utover at det blir varmere?

– Når temperaturen går opp, går løseligheten til oksygen ned. Vi får det vi kaller deoksygenering – det blir mindre oksygen i vannet. Det er kritisk for mange fiskearter, også de som er økonomisk viktige. I noen regioner i verden kan dette bli et stort problem. Igjen: Dette er problemer som det ikke bare er å skru av en bryter og så forsvinner det igjen like fort. Det er en veldig lang prosess for å komme tilbake til utgangspunktet.

Endringer i kjede

– Hvordan har dere konkret arbeidet med denne studien?

– Dette er en såkalt perspektivstudie, der en tverrfaglig gruppe forskere har gått gjennom nyere forskning og historiske observasjoner på mange av disse områdene for å få et klart bilde av hva som har skjedd de siste 200 årene. Siden har vi forsøkt gjennom modellstudier å finne ut hvilke konsekvenser det får over de neste 2-300 årene. Det er en del av et stort EU-prosjekt om havets vippeelementer, hvilke vippepunkter som kan utløses, og hvordan de henger sammen.

For det vi gjerne ser, er at vi først observerer fysiske endringer i temperatur, strøm eller saltholdighet, siden i tillegg endringer på grunn av havets opptak av CO₂ fra atmosfæren. Altså fysiske og biogeokjemiske prosesser. Og til slutt kommer endringene i økosystemene. Så vi får en kjede av endringer.

Og så foreslår vi et veikart for å finne ut mer om disse endringene og hvordan vi best kan forhindre at det skjer

– Foreslår realistiske løsninger

– Hva går det veikartet ut på?

– I korte trekk tre ting:

• Vi må stille riktig diagnose. Vi må finne ut hvor det er fare for at det skjer slike brå endringer i systemene. Og vi må analysere hvor vippepunktene ligger hen, hvilken terskelverdi som må unngås.
• Vi må siden analysere hvilke konsekvenser det får dersom vi passerer vippepunktene.
• Og til slutt må vi finne løsninger som er realistiske for å minske risikoen for å passere vippepunktene.

– Det siste er jo et stort spørsmål, hva foreslår dere der?

– Det er sammensatt og omfattende. Det åpenbare svaret er selvsagt å redusere utslipp av drivhusgasser, spesielt CO₂, siden det driver havforsuring. I morgen hadde vært best, siden det ikke er realistisk: Jo raskere, jo bedre.

Det andre handler om miljø- og ressursforvaltning, alt fra byplanlegging til fiskeri og avfallshåndtering.

For det tredje at alle ulike myndigheter og organisasjoner som jobber for å oppnå endring, koordinerer arbeidet sitt bedre.

Og for det fjerde, at alle disse store samfunnsendringene skjer raskt. Et godt eksempel på det siste er EUs målsetning om karbonnøytralitet innen 2050. Klarer man å holde slike ambisiøse mål, senkes risikoen for at vi passerer en del av disse vippepunktene.