زمین تا سال ۲۱۰۰ چقدر گرم خواهد شد؟

پژوهشگران علم اقلیم‌شناسی درحال مطالعه‌ی مجموعه‌ی جدیدی از سناریوها برای مدل‌سازی آینده‌ی زمین هستند.

شاید در آینده، وقتی رهبران جهان برای گرامیداشت آغاز سال ۲۰۵۰ گرد هم آمدند، به همه‌گیری جهانی ویروس کرونای سی سال پیش به‌عنوان نقطه‌ی عطفی درجهت تلاش برای کنترل گرمایش جهانی نگاه کنند. کشورها با هم متحد شدند تا همه‌گیری را شکست دهند و عصر جدیدی از همکاری را برای پیشگیری از بروز یک فاجعه‌ی اقلیمی آغاز کردند. سرمایه‌گذاری‌ در بخش‌های انرژی سبز و فناوری‌های جدید موجب کاهش سریع انتشارات کربن‌دی‌اکسید شد و جهان را در مسیر محدود کردن گرمایش جهان تا حد ۱/۵ درجه‌ی سانتی‌گراد بالاتر از دوران پیش از صنعتی‌شدن قرار داد.

شاید هم نه. در سال ۲۰۵۰، جهان ممکن است به گذشته نگاه کند و همه‌گیری ویروس کرونا را به‌صورت تلاش کوچک و بیهوده‌ای در مسیر پیشگیری از گرمایش جهانی ببیند. با وجود کاهش موقت در انتشارات کربن براثر شیوع ویروس کرونا در سال ۲۰۲۰، پس از بحران، کشورها برای احیای اقتصاد خود به سوخت‌های فسیلی ارزان‌قیمت روی آوردند. با افزایش انتشارات کربنی و افزایش دمای حاصل از آن، زمینه برای ۵ درجه افزایش دما تا پایان قرن مهیا شد.

این دو مورد، فقط دو دیدگاه ممکن از آینده است. کسی نمی‌داند که همه‌گیری جهانی کنونی چگونه به پایان خواهد رسید. همچنین مشخص نیست که آیا انسان‌ها سرانجام برای اجتناب از فاجعه‌ی اقلیمی ممکن گرد هم خواهند آمد. اما پژوهشگران اقلیم‌شناسی باید بررسی کنند که با سطوح مختلف گرمایش زمین، چه نوع مشکلاتی ممکن است به وجود آید. بنابراین آن‌ها مجموعه‌ای از سناریوها را با هدف نشان‌دادن آینده‌های احتمالی که بشر ممکن است با آن رو‌به‌رو شود، توسعه داده‌اند. هدف آن‌ها بررسی این مسئله است که چگونه سیاست‌های مختلف ممکن است میزان انتشارات کربنی را تغییر دهد و چگونه زمین دربرابر گازهای گلخانه‌ای، واکنش نشان خواهد داد. در یک انتها، سناریوهای خوش‌بینانه جهان‌هایی را مورد کاوش قرار می‌دهند که در آن دولت‌ها برای پیشرفت فناوری‌های کم‌کربن ضمن کاهش فقر و نابرابری با هم همکاری می‌کنند. در سمت دیگر، کشورهایی را می‌بینیم که استفاده از سوخت‌های فسیلی ارزان‌قیمت را افزایش می‌دهند و رشد اقتصادی را در ازای هر هزینه‌ای دنبال می‌کنند.

گروه‌های پژوهشی این سناریوها را در مدل‌های اقلیمی اصلی اجرا کرده‌ و پیش‌بینی‌هایی را درمورد نحوه‌ی واکنش احتمالی زمین به مسیرهای مختلف اجتماعی‌اقتصادی ارائه کرده‌اند. این شبیه‌سازی‌ها پژوهش‌های اقلیمی را درمورد آینده مطلع می‌سازد و نقشی محوری در ارزیابی عمده‌ی گرمایش جهانی سال آینده‌ی مجمع بین‌المللی تغییرات اقلیمی (IPCC) دارد. پژوهش‌های مذکور همچنین می‌تواند نقشی کلیدی در مذاکرات پیرامون مجموعه‌ی جدیدی از تعهدات برای کاهش انتشارات تحت توافق‌نامه‌ی ۲۰۱۵ پاریس داشته باشد.

سناریوهای جدید مجموعه‌ای از سناریوها را که طی دهه‌ی گذشته مورد استفاده قرار گرفته است، به‌روزرسانی می‌کند، ازجمله یک نسخه‌ی افراطی (و بحث‌برانگیز) که پیش‌بینی می‌کند دما تا سال ۲۱۰۰ حدود ۵ درجه بالاتر از سطح پیش از صنعتی شدن برسد. منتقدان ادعا کرده‌اند که این سناریوی خاص که برای بیش از یک دهه نقش محوری در مطالعات اقلیمی داشته است، گمراه‌کننده است؛ زیرا شامل مقادیر غیرواقعی مصرف زغال‌سنگ می‌شود (افزایش تقریبا ۵ برابری تا سال ۲۱۰۰). اما بسیاری از پژوهشگران این انتقاد را رد کرده و می‌گویند حتی سناریوهای با انتشارات بالا تا زمانی‌که مردم فرضیات و محدودیت‌های پشت‌صحنه‌ی آن را درک کنند، ارزشمند هستند. برای مثال، انتشار گسترده‌ی متان از خاک منجمد شمالگان می‌تواند اثری مشابه با افزایش شدید در مصرف سوخت‌های فسیلی داشته باشد. دونالد ويبلز، دانشمند علوم جوی از دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین و یکی از نویسندگان هماهنگ‌کننده اصلی جلد اول آخرین ارزیابی اقلیمی آمریکا که در سال ۲۰۱۷ منتشر شد، می‌گوید:

ما در تلاش برای درک خطرات هستیم و نه پیش‌بینی آینده.

سناریوها برای پیش‌بینی انتشارات طراحی نشده است بلکه به‌منظور بررسی سطوح مختلف گرمایش و انواع مختلف توسعه‌های اقتصادی طراحی شده است. آن‌ها به پژوهشگران مختلفی کمک می‌کنند: کسانی که به کار مدل‌سازی اقلیم مشغولند، از آن‌ها برای آزمایش مدل‌های خود و پیش‌بینی تأثیر افزایش گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌کنند؛ اقتصاددانان برای بررسی هزینه‌ی سیاست‌های مختلف به آن‌ها نیاز دارند و اکولوژیست‌ها برای پیش‌بینی تغییرات اکوسیستم‌ها در سرتاسر جهان به آن‌ها متکی هستند. کریستی ابی، پژوهشگر بهداشت محیط در دانشگاه واشنگتن در سیاتل که یکی از رؤسای کمیته‌ای است که سناریوهای جدید را توسعه داده‌است، می‌گوید:

این یک داستان علمی‌تخیلی نیست. برای کسب بینش درمورد تأثیر انتخاب‌ها، به نتایج مدل‌ها نیاز داریم و اکنون می‌توانیم این کار را انجام دهیم.

تجارت غیرمعمول

در آوریل سال ۱۹۸۹، گروهی از کارشناسان با وظیفه‌ی پیش‌بینی آینده‌های احتمالی در بیلتهون هلند گرد هم آمدند تا برای اولین ارزیابی IPCC که قرار بود سال بعد انجام شود، آماده شوند. آن‌ها سناریوهایی را ایجاد کردند که تشریح می‌کرد کشورها ممکن است طی قرن آینده، چه مقدار کربن‌دی‌اکسید، متان و گازهای گلخانه‌ای دیگر تولید کنند. این جهان‌های احتمالی آینده (شامل موارد به‌شدت آلوده تا کاملا پاک)، به ماده‌ی خام مدل‌سازان اقلیم برای پیش‌بینی نحوه‌ی واکنش احتمالی زمین تبدیل شد. از آن زمان، IPCC سناریوهای اصلی انتشار را چندین بار به‌روزرسانی کرده است. اما این وضعیت در سال ۲۰۰۶ تغییر کرد، وقتی که IPCC به‌دلیل فشارهای وارده ازسوی کشور آمریکا و دیگرانی که استدلال می‌کردند وظیفه‌ی سازمان باید ارزیابی و نه هدایت علم باشد، تصمیم گرفت از کار توسعه‌ی سناریو دست بکشد.

بنابراین، در سال ۲۰۱۰، یک گروه خودگماشته تحت هدایت ریچارد مارس دانشمند علم اقلیم‌شناسی که سپس به مؤسسه‌ی پژوهشی تغییرات جهانی در کالج پارک در مریلند پیوست، چارچوب جدیدی را برای ایجاد و استفاده از سناریوها با هدف هدایت پژوهش‌های آخرین ارزیابی PCC تهیه کرد که در سال ۲۰۱۴-۲۰۱۳ منتشر شد. این گروه مجموعه‌ای متشکل از چهار پیش‌بینی از سطوح آینده‌ی آلودگی کربنی فراهم کرد (که باعنوان سناریوهای انتشار RCP شناخته می‌شود) که می‌توانست به‌وسیله‌ی گروه‌های مدل‌سازی اقلیم در سرتاسر جهان برای انجام پیش‌بینی‌هایی درمورد سرنوشت سیاره مورد استفاده قرار گیرد.

سناریوهای RCP برای توصیف سطوح مختلف اجبار تابشی (عددی که بیانگر میزان گرمایش اضافی ناشی‌از انتشار گازهای گلخانه‌ای است) انتخاب شده بودند. هدف سناریوهای RCP توصیف روندهای انتشارات خاص یا پیش‌بینی نحوه‌ی تغییر اقتصاد و فناوری نبود. این کار به پژوهشگران دیگر واگذار شد که بعدا مجموعه‌ای از روندهای انتشار را تولید کنند که بتواند غلظت‌های گازهای گلخانه‌ای را به شیوه‌ای که از RCP تقلید کند، هدایت کند.

ماس می‌گوید که RCPها به‌منظور دربرگرفتن گسترده‌ی احتمالات گرمایش موجود در مقالات علمی و ایجاد یک دامنه‌ی به حد کافی معنی‌دار، بین پیش‌بینی‌های بالا و پایین که مدل‌سازان اقلیم بتوانند بین آن‌ها تمایز قائل شوند، طراحی شد. یکی از جاذبه‌های سناریوی افزایش ۵ درجه‌ای در دمای جهانی که موجب انتقاد زیادی شد (سناریوی RCP8.5)، این است که سیگنال قدرتمندی در اختیار مدل‌سازان قرار می‌دهد. ماس می‌گوید ما می‌خواستیم جزئیات کافی را ارائه کنیم تا مدل‌سازان اقلیم بتوانند کار خود را انجام دهند. او می‌افزاید که ما قصد وزن دادن به سناریوی خاصی را نداشتیم.

اگرچه با گذشت زمان، RCPها به‌خودی‌خود جان گرفتند. کسانی که دقت می‌کردند، می‌توانستند هشدارها و شرط‌های همراه‌با سناریوها را ببینند، ولی بسیاری از دانشمندان و افراد دیگر برای نشان‌دادن جهانی که در آن اقدام تهاجمی دربرابر تغییرات اقلیمی انجام نمی‌شود، فقط به استفاده از سناریوی RCP8.5 روی آوردند. گلن پیترز، پژوهشگر سیاست‌های اقلیمی در مرکز بین‌المللی پژوهش‌های اقلیمی اسلو و یکی از نویسندگان تفسیری درمورد این موضوع، گفت:

استفاده از RCP8.5 به دلایل مختلفی وسوسه‌انگیز است اما درعین‌حال بسیار غیرواقعی است. سؤال این است که شما چگونه این مسائل را متوازن کرده و با چیزی که نشان می‌دهند، ارتباط برقرار می‌کنید.

راجر پیلکه پژوهشگر سیاست و علم در دانشگاه کلرادو بولدر می‌گوید تشریح نادرست سناریوی RCP8.5 (به‌عنوان پیش‌بینی از آنچه می‌تواند در جهان تجارت به روال معمول رخ دهد که در آن دولت‌ها سیاست‌های اقلیمی را تصویب نمی‌کنند) شایع است.

او می‌گوید حتی در بازبینی‌های علمی مهمی مانند ارزیابی ملی اقلیم آمریکا نیز سناریوی RCP8.5 به‌عنوان سناریوی پایه برای نشان‌دادن حالتی که انتشار گازهای گلخانه ای در جهان ادامه پیدا می‌کند، درنظر گرفته می‌شود. به‌گفته‌ی او، این امر موجب برآورد بیش‌ازحد پیش‌بینی‌های اثرات گرمایش جهانی و نیز هزینه‌ی عدم اقدام می‌شود.

ويبلز از تصمیم استفاده از RCP8.5 در ارزیابی اقلیمی آمریکا دفاع می‌کند. در این سند، به سناریوی RCP8.5 فقط به‌عنوان سناریوی بالاتر اشاره می‌شود. همچنین ذکر می‌کند که تا حدود ۱۵ تا ۲۰ سال، میزان انتشارات با این سناریو سازگار بود تا اینکه چندین سال در حوالی سال ۲۰۱۴ به حالت ثابت باقی ماند.

سلین گیوارش، اقتصاددان تغییرات اقلیمی در مرکز پژوهشی بین‌المللی محیط زیست و توسعه (CIRED) در فرانسه می‌گوید علاوه‌براین، RCP8.5 سناریویی با خطر بالاتر در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد که برای درک خطرات ناشی از وضعیت‌های شدید اقلیمی ارزشمند است. بسیاری از دانشمندان استدلال می‌کنند که حتی اگر استفاده از زغال‌سنگ به‌طور فاجعه‌آمیزی افزایش نیابد، افزایش ۵ درجه‌ای دما از راه‌های دیگری مانند ذوب شدن لایه‌ی منجمد خاک رخ خواهد داد.

پس از انتشار سناریوهای RCP در سال ۲۰۱۰، قرار شد که طی دو سال مجموعه‌ی جدیدی از سناریوهای اجتماعی‌اقتصادی کامل‌تر تهیه و در این طرح گنجانده شود. سناریوهای جدید باید در گزارش‌های سال‌های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ مجمع بین‌المللی تغییرات اقلیمی درنظر گرفته می‌شد که دریافته بود که نرخ گرمایش از سال ۱۹۵۰ طی چند قرن اخیر بی‌سابقه بوده است و صحنه را برای توافق اقلیمی ۲۰۱۵ پاریس آماده کرد. اما این روند نسبت‌به پیش‌بینی‌ها دشوارتر بود و بیش‌ازحد انتظار طول کشید. نسل جدید سناریوها که باعنوان SSP شناخته می‌شوند، تا سال ۲۰۱۵ معرفی نشدند. اکنون، همان‌طور که مراکز مهم مدل‌سازی اقلیم در سرتاسر جهان آزمایش‌های خود را برای ارزیابی سال ۲۰۲۱ مجمع بین‌المللی تغییرات اقلیمی اجرا می‌کنند، سناریوهای مذکور در کانون توجه پژوهش‌های اقلیمی قرار گرفته‌اند.

سناریوهای جدید که مبتنی‌بر RCPهای قدیمی هستند، برای اولین‌بار روایتی کامل‌تر درمورد چگونگی تحول احتمالی جهان فراهم می‌کنند. هریک چارچوب گسترده‌ای درمورد نحوه‌ی تغییر احتمالی جهان معرفی کرده و نیز ارقام روندهای جمعیتی کلیدی (جمعیت، بهره‌وری اقتصادی، شهرنشینی و آموزش) را در هر کشور ارائه می‌دهند که مدل‌سازان می‌توانند از آن‌ها برای شبیه‌سازی انتشارات و بررسی تأثیرات آن روی زمین استفاده کنند.

تیم‌هایی که SSP را تولید می‌کردند، عمدا هرگونه سیاست اقلیمی را کنار گذاشتند. ابی می‌گوید این رویکرد به دانشمندان اجازه می‌دهد که آزمایش‌های خود را اجرا کرده و اثرات تصمیمات مختلف دولت‌ها و جوامع را آزمایش کنند. این انعطاف‌پذیری به او و دیگر پژوهشگران بهداشت عمومی اجازه می‌دهد که مزیت‌های بهداشتی ناشی از سیاست‌های اقلیمی را که به‌طور هم‌زمان انتشارات کربنی را کاهش داده و منجر به هوای پاک‌تری می‌شوند، با هم مقایسه کنند.

جاده سنگی

اگرچه سناریوهای SSP تنها چند سال قدمت دارند، آن‌ها در دنیایی بسیار متفاوت از دنیای امروز توسعه پیدا کردند. آن‌ها قبل از تحولات سیاسی سال ۲۰۱۹ شکل گرفته‌اند؛ قبل از خروج بریتانیا از اتحادیه‌ی اروپا و قبل از اینکه آمریکا دونالد ترامپ را به‌عنوان رئیس‌جمهور انتخاب کند و ترامپ قول دهد آمریکا را اول قرار داده و از پیمان اقلیمی پاریس عقب‌نشینی کند.

اما تیم‌هایی که SSPها را آماده می‌کردند، روندی را تصور کردند که بسیار نزدیک به مسیری است که امروزه آمریکا و دیگر قدرت‌های بزرگ در پیش گرفته‌اند. سناریوی SSP3 که «رقابت منطقه‌ای (جاده‌ی سنگی)» نامیده می‌شود، با تجدیدحیات ناسیونالیسم تعریف می‌شود. این سناریو نگرانی‌هایی را درمورد رقابت تجاری و امنیت تصور می‌کند که منجر به جنگ تجاری می‌شود. با گذشت دهه‌ها و با تلاش‌ کشورها برای محدودکردن منابع انرژی و غذایی، توسعه‌ی جهانی نادیده گرفته می‌شود و سرمایه‌گذاری در آموزش و فناوری کاهش می‌یابد. در چنین جهانی، مهار گازهای گلخانه‌ای دشوار خواهد بود و سازگاری با تغییرات اقلیمی آسان نخواهد بود. تحت این سناریو، پیش‌بینی می‌شود که میانگین دمای جهانی بیش از ۴ درجه بالاتر از سطوح پیش از صنعتی‌شدن افزایش پیدا کند.

برای ابی، این درسی از تواضع است، زیرا این سناریو هنگام توسعه عجیب‌وغریب به‌نظر می‌رسید. اما نکته همین است. او می‌گوید:

وقتی ما کار روی سناریو را شروع کردیم، بحثی درمورد «اول آمریکا» نبود، برگزیت (خروج بریتانیا از اتحادیه اروپا) نبود، جنگ تجاری میان آمریکا و چین وجود نداشت. این ناراحت‌کننده است؛ اما باید این نوع مسیرها را داشته باشید. ما نمی‌دانیم آینده به چه شکلی خواهد بود.