Номер 3, страница 254 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

3. Что означает понятие «точка невозврата»? Приведите доказательства тому, что эту точку мы уже достигли (назовите фамилии ученых и дайте ссылки на проведенные ими исследования).

Приведите примеры, опровергающие мнение указанных вами ученых.

Что означает понятие «точка невозврата»?

Понятие «точка невозврата» (tipping point) в контексте климатологии и экологии обозначает критический порог, после пересечения которого система (например, климатическая система Земли или отдельная экосистема) претерпевает качественное, резкое и зачастую необратимое изменение. Достижение такой точки запускает цепную реакцию, или так называемые положительные обратные связи, которые усиливают первоначальное изменение, и система уже не может вернуться в свое прежнее стабильное состояние, даже если вызвавший изменение фактор будет устранен. Примером может служить таяние вечной мерзлоты: повышение температуры приводит к таянию мерзлоты, что высвобождает мощный парниковый газ метан; метан усиливает парниковый эффект и вызывает дальнейшее потепление, что, в свою очередь, ускоряет таяние мерзлоты. Этот процесс, однажды запущенный в больших масштабах, может стать самоподдерживающимся и неконтролируемым.

Ответ: «Точка невозврата» — это критический порог, за которым климатическая или экологическая система переходит в новое, качественно иное состояние из-за самоподдерживающихся процессов, и возвращение к исходному состоянию становится невозможным.

Приведите доказательства тому, что эту точку мы уже достигли (назовите фамилии ученых и дайте ссылки на проведенные ими исследования).

Ряд авторитетных ученых высказывает серьезные опасения, что человечество уже пересекло или находится в непосредственной близости от нескольких климатических точек невозврата. Их аргументы основаны на анализе каскадных эффектов и положительных обратных связей в климатической системе.

1. Тимоти Лентон (Timothy Lenton) и его коллеги из Эксетерского университета в статье «Climate tipping points — too risky to bet against», опубликованной в журнале Nature в 2019 году, утверждают, что множественные климатические риски взаимосвязаны и могут вызвать каскадный эффект, который приведет к глобальным необратимым изменениям. Они указывают на ускоренное таяние ледников в Гренландии и Антарктиде, усыхание лесов Амазонии и замедление атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) как на признаки того, что некоторые «элементы опрокидывания» уже активированы.

Ссылка на исследование:Lenton, T. M., Rockström, J., Gaffney, O., Rahmstorf, S., Richardson, K., Steffen, W., & Schellnhuber, H. J. (2019). Climate tipping points — too risky to bet against. Nature, 575(7784), 592-595.

2. Уилл Штеффен (Will Steffen), Йохан Рокстрём (Johan Rockström) и другие соавторы в своей работе «Trajectories of the Earth System in the Anthropocene» (2018 г.) выдвинули гипотезу «Земля-Парник» (Hothouse Earth). Они предполагают, что даже при выполнении целей Парижского соглашения (ограничение потепления на 1.5-2°C) запущенные обратные связи (например, таяние мерзлоты, гибель лесов) могут вытолкнуть планету на траекторию дальнейшего неконтролируемого потепления еще на несколько градусов. Это означает, что система может пересечь порог, за которым стабилизация климата на уровне, пригодном для человеческой цивилизации, станет невозможной.

Ссылка на исследование:Steffen, W., Rockström, J., Richardson, K., et al. (2018). Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(33), 8252-8259.

3. Джеймс Хансен (James Hansen), бывший климатолог NASA, еще в 2008 году утверждал, что безопасной концентрацией CO₂ в атмосфере является уровень не выше 350 частей на миллион (ppm). На сегодняшний день этот показатель превышает 420 ppm. По мнению Хансена, текущий уровень уже гарантирует запуск долгосрочных процессов, таких как полное таяние ледяных щитов, хотя и в масштабе столетий или тысячелетий. Таким образом, с его точки зрения, точка невозврата для сохранения климата, каким мы его знали в голоцене, была пройдена несколько десятилетий назад.

Ссылка на исследование:Hansen, J., et al. (2008). Target atmospheric CO2: Where should humanity aim? The Open Atmospheric Science Journal, 2, 217-231.

Ответ: Доказательствами прохождения точки невозврата служат исследования ученых, таких как Тимоти Лентон, Уилл Штеффен и Джеймс Хансен, которые указывают на активацию каскадных эффектов и положительных обратных связей в климате (ускоренное таяние льдов, деградация лесов), способных привести к неконтролируемому потеплению, даже если выбросы парниковых газов будут сокращены.

Приведите примеры, опровергающие мнение указанных вами ученых.

Несмотря на весомость аргументов о пройденной «точке невозврата», существует и контраргументация, которая не отрицает серьезности проблемы, но оспаривает фатальность и необратимость ситуации на текущем этапе.

1. Позиция Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК, IPCC). В своих докладах МГЭИК, являющаяся наиболее авторитетным органом в этой области, хотя и бьет тревогу, но все же предлагает сценарии, при которых возможно удержать потепление в пределах 1.5°C. Это подразумевает, что, по мнению тысяч ученых, участвующих в работе МГЭИК, окно возможностей, хоть и очень узкое, все еще существует. Они говорят не о пройденной точке невозврата, а о критической необходимости немедленных и беспрецедентных действий, чтобы ее не пересечь. Их отчеты подчеркивают, что каждая доля градуса имеет значение, что противоречит идее о том, что все уже предрешено.

2. Технологический оптимизм и негативные эмиссии. Концепция «точки невозврата» часто не в полной мере учитывает потенциал будущих технологий. Разработки в области улавливания и хранения углерода (CCS), прямого улавливания из воздуха (DAC) и других технологий «негативных выбросов» теоретически могут позволить человечеству не только прекратить выбросы, но и начать извлекать CO₂ из атмосферы. Хотя эти технологии пока дороги и не применяются в нужных масштабах, их потенциальное развитие является контраргументом против абсолютной необратимости.

3. Исторический прецедент — Монреальский протокол. Успех Монреальского протокола 1987 года по защите озонового слоя является ярким примером того, как скоординированные международные действия могут решить глобальную экологическую проблему. Человечество столкнулось с угрозой разрушения озонового слоя, но смогло отказаться от производства озоноразрушающих веществ. Это доказывает, что при наличии политической воли и научного консенсуса можно переломить негативную тенденцию, даже если она кажется катастрофической.

4. Неопределенность в моделях. Сами климатические модели, на которых строятся прогнозы, содержат элемент неопределенности. Точные температурные пороги для запуска «точек невозврата» известны не со 100% точностью. Некоторые критики утверждают, что наиболее пессимистичные прогнозы могут переоценивать чувствительность климатической системы или недооценивать ее стабилизирующие механизмы. Это не повод для бездействия, но аргумент в пользу того, что утверждение о гарантированном прохождении точки невозврата может быть преждевременным.

Ответ: Мнение о пройденной точке невозврата опровергается: 1) докладами МГЭИК, которые все еще оставляют «окно возможностей» для удержания потепления в пределах 1.5°C; 2) потенциалом технологий негативных выбросов; 3) успешным историческим примером решения глобальной проблемы (Монреальский протокол); 4) присущей климатическим моделям неопределенностью, которая не позволяет со 100% уверенностью заявлять о пересечении всех критических порогов.