Удаление углерода из атмосферы Земли может не «исправить» изменение климата

Изменения в атмосферной циркуляции, вызванные глобальным потеплением, могут сохраняться в течение столетий после снижения концентрации углекислого газа.

Новое исследование предполагает, что удаление углерода из атмосферы Земли не может обратить вспять разрушительные изменения погодных условий в уязвимых регионах.

В ходе исследования корейские ученые смоделировали, как удаление большого количества углекислого газа, вызывающего парниковый эффект, из воздуха может повлиять на прогресс локальных изменений климата, связанных с глобальным потеплением. В исследовании, основанном на компьютерном моделировании, рассматривался гипотетический сценарий, в котором концентрации углекислого газа продолжали расти по сравнению с современными уровнями в течение 140 лет, а затем постепенно снижались до исходных уровней в течение еще 140-летнего периода.

Исследователей особенно интересовало, как эти изменения повлияют на уязвимые субтропические регионы, которые, как известно, страдают от более интенсивных и частых засух по мере прогрессирования изменения климата.

Похожие истории: 10 разрушительных признаков изменения климата, которые спутники могут увидеть из космоса

Результаты исследования показывают, что местный климат в этих районах не вернется к норме в течение более 200 лет после падения концентрации углекислого газа. Например, средиземноморский регион, страдающий от все более сильных волн тепла, засух и лесных пожаров, будет продолжать страдать и может стать еще более засушливым, как показало исследование.

В ходе исследования ученые смоделировали изменения в схеме циркуляции воздуха, называемой «ячейкой Хэдли», которая переносит влагу из экваториальных регионов к тропикам Рака и Козерога, которые лежат примерно на 23,5 градусах к северу и югу от экватора соответственно. Ученым уже много лет известно, что циркуляция клеток Хэдли реагирует на изменение климата, расширяясь к полюсам. Влажный воздух, поднимающийся вокруг экватора, сбрасывается обратно на Землю во все более высоких широтах, вызывая усиление засух в субтропических регионах.

Моделирование, проведенное корейской командой, показало, что когда углекислый газ удаляется из атмосферы Земли, ячейка Хэдли не восстанавливает свою первоначальную форму и размеры даже спустя еще 220 лет. В Северном полушарии область, куда поступает влага из тропических регионов, приближается к экватору, и это смещение может сделать Средиземноморский регион более сухим, чем сегодня. С другой стороны, в Южном полушарии ячейка остается слегка расширенной к Южному полюсу, что, возможно, меняет характер осадков над Австралией.

Ведущий автор исследования Со-Ён Ким рассказал Space.com, что непредсказуемое восстановление важнейшей схемы атмосферной циркуляции связано с реакцией мирового океана на снижение температур, вызванное удалением углекислого газа.

«Одной из основных причин такой асимметричной реакции [ячейки Хэдли] является разная реакция северного и южного океанов», — сказал Ким, научный сотрудник кафедры наук о Земле и окружающей среде Сеульского национального университета в Южной Корее. «Это связано с циркуляцией океана. Реакция океана всегда медленнее, чем удаление углекислого газа, и то, насколько быстро реагирует океан, определяет восстановление ячейки Хэдли».

В исследовании команда использовала текущие уровни углекислого газа в качестве отправной точки и смоделировала сценарий, в котором концентрации увеличиваются в четыре раза, прежде чем вернуться к базовому уровню. Они не моделировали возврат к уровням, которые были обычным явлением в доиндустриальные времена, до того, как люди начали сжигать ископаемое топливо.

По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA), в 2022 году концентрация углекислого газа выросла до 421 частей на миллион, что более чем на 50% превышает концентрации доиндустриальной эпохи. По данным NOAA, нынешние концентрации углекислого газа даже выше, чем в плиоценовом климатическом оптимуме, теплом периоде в истории Земли около 4,5 миллионов лет назад, когда уровень моря был на 82 фута (25 метров) выше, чем сегодня.