Uticaj ljudske aktivnosti na Zemljin sistem mogao bi da rezultira nepredvidivim haosom iz kojeg nema povratka, izračunali su fizičari.
Koristeći teoriju zamišljenu za modeliranje superprovodljivosti, tim fizičara na čelu sa Aleksom Bernadinijem sa Univerziteta u Portu u Portugalu pokazao je u objavljenom radu ove godine da, nakon određene tačke, nećemo moći da uspostavimo ravnotežu Zemljine klime.
Konačna količina ljudske aktivnosti mogla bi rezultirati Zemljom u staklenicima iz koje nema povratka, sugeriše istraživanje. Oni su detaljno opisali svoj rad u dokumentu koji je bio dostupan u aprilu 2022. na arXiv-u: https://arxiv.org/abs/2204.08955.
„Implikacije klimatskih promena su dobro poznate (suše, toplotni talasi, ekstremni fenomeni, itd.)“, rekao je fizičar Orfeu Bertolami za Live Science prošle godine.
„Ako Zemljini sistem uđe u region haotičnog ponašanja, izgubićemo svaku nadu da ćemo nekako rešiti problem.
Već nekoliko godina izgleda da se ekstremni vremenski događaji dešavaju redovnije. Šumski požari bukte, oluje besne, temperature dostižu nove rekorde. Klimatski naučnici su upozorili da je to posledica ljudskih aktivnosti, kao što su sagorevanje fosilnih goriva, krčenje šuma i povećanje poljoprivrede.
Ovo je dovelo do predloga nove geološke epohe: antropocena, perioda u kome je ljudska aktivnost dovela do značajnog i značajnog uticaja na ceo Zemljin sistem, koji se sastoji od geosfere, biosfere, hidrosfere i atmosfere.
Antropocen bi sledio holocen, koji je počeo pre oko 11.700 godina, a naučnici predlažu njegov početak sredinom 20. veka – vrhunac nuklearne ere. Bernadini i njegove kolege odlučili su da modeliraju tranziciju iz holocena u antropocen kao fazni prelaz i shodno tome izračunaju njegovu buduću putanju.
Fazni prelazi su veoma česti. Termin se odnosi na to kako se materijal menja iz jednog stanja u drugo. Čvrsta materija se topi u tečnost, tečnost ključa u gas. Metal prelazi iz normalnog stanja u supravodljivo. Svaki od njih ima prekretnicu u kojoj ravnotežno stanje prolazi kroz duboku promenu u drugo stanje.
Zemljani sistem nije materijal, ali istraživanja pokazuju da se modeliranje faznih prelaza može koristiti za predviđanje klimatskih pomeranja sa određenim uspehom. Bernadini i njegove kolege su koristili Ginzburg-Landau teoriju – razvijenu za modelovanje supravodljivosti – i primenili je na antropocen na osnovu temperature, počevši od holocenske ravnotežne tačke.
Sada je ljudski uticaj ograničen. Naš svet ima ograničenu količinu nastanjivog prostora, konačnu količinu resursa i konačnu stopu kojom možemo da ih koristimo. S obzirom na ovaj maksimalni kapacitet, istraživači su odlučili da mapiraju moguće ishode antropocenske fazne tranzicije koristeći logističku mapu, alat za istraživanje kako složeni ishodi, pa čak i haos, mogu evoluirati iz jednostavne tačke.
Njihovi rezultati su pokazali da ne idemo nužno u sigurnu klimatsku propast. Mogli bismo da pratimo sasvim pravilnu i predvidljivu putanju, čija je krajnja tačka stabilizacija klime na višoj prosečnoj temperaturi od one koju imamo sada. To… još uvek nije sjajno, s obzirom na smrtonosne efekte koje već vidimo na ljude i druge životinje.
Ali na ekstremnijem kraju, Zemlja nailazi na haos. To znači da sistem planete evoluira u haotično ponašanje – ekstremne sezonske fluktuacije i vremenske prilike – koje onemogućava predviđanje budućeg ponašanja sistema, što ga čini nemogućim za ublažavanje. To znači da bi bilo izuzetno teško, ako ne i nemoguće, vratiti se u stabilnu klimu.
„Podelivši ljudske aktivnosti na višestruke komponente, proučavali smo slučaj sa samo dve od tih komponenti koje prate logističke mape i međusobno deluju“, pišu istraživači.
„Čak i za ovaj jednostavan slučaj, uočili smo pojavu haotičnog ponašanja u ravnotežnim tačkama Zemljinog sistema. To dovodi do potencijalno važnih posledica ako bar neke komponente ljudskih aktivnosti zaista prate logističke mape, što je sasvim razumna hipoteza, s obzirom na fizička ograničenja sistema širom planete u kojem živimo“.
Ovaj ishod nije neizbežan, što predstavlja olakšanje. Ali, istraživači kažu da to treba da razmotrimo kao realnu mogućnost za dizajniranje strategija za ublažavanje klimatskih promena i upravljanje Zemljinim sistemom u budućnosti.
