Вопрос 5

Что известно об инерции и временных шкалах, связанных с изменениями климатической системы, экологических систем, социально-экономических секторов и их воздействия?

Инерция является широко распространенной характеристикой, присущей взаимодействию климатических, экологических и социально-экономических систем. Так, некоторые воздействия в результате изменения климата, вызванного антропогенными факторами, могут быть очень медленными и поэтому незаметными, а некоторые из них могут оказаться необратимыми, если не ограничить темпы и масштабы изменения климата до достижения ими соответствующих пороговых уровней, величина которых может оказаться практически неизвестной.

Инерция климатических систем

Стабилизация выбросов СО₂ на уровнях, близких к нынешним, не приведет к стабилизации концентрации СО₂ в атмосфере, в то время как стабилизация выбросов парниковых газов с более коротким циклом жизни, таких, как СН₄, может привести, в течение нескольких десятилетий, к стабилизации их атмосферной концентрации. Стабилизация концентраций СО₂ на любом уровне предполагает необходимость соответствующего сокращения глобальных чистых выбросов СО₂ до небольшой доли от нынешнего уровня выбросов. Чем ниже выбранный уровень стабилизации, тем быстрее должно начаться снижение глобальных чистых выбросов СО₂ (см. рисунок РП-5).

После стабилизации атмосферных концентраций СО₂ и других парниковых газов температура воздуха на поверхности Земли будет, по прогнозам, продолжать повышаться на несколько десятых градуса в столетие в течение периода продолжительностью сто лет или более, а уровень моря, по тем же прогнозам, будет продолжать повышаться в течение многих столетий (см. рисунок РП-5). Медленный перенос тепла в океаны и медленное реагирование ледяных покровов означает, что для достижения новой климатической системой равновесия потребуется длительный период времени.

Некоторые изменения климатической системы, которые могут сохраниться после ХХI века, могут оказаться фактически необратимыми. Например, процессы сильного подтаивания ледяных покровов (см. вопрос 4) и радикальных изменений в схеме циркуляции вод океана (см. вопрос 4), могут быть обращены вспять лишь через многие поколения людей. Пороговое значение, при котором могут произойти фундаментальные изменения в схеме циркуляции вод океана, может быть достигнуто при более низкой температуре потепления, если это потепление произойдет не постепенно, а быстро.

Рисунок РП-5. После сокращения выбросов СО2 и стабилизации его концентрации в атмосфере температура воздуха на поверхности Земли будет продолжать медленно повышаться в течение столетия или больше. Тепловое расширение океана будет продолжаться в течение длительного времени после сокращения выбросов СО2, а таяние ледяных покровов будет продолжать способствовать повышению уровня моря в течение многих столетий. Этот рисунок представляет собой типовую иллюстрацию процесса стабилизации на любом уровне в пределах от 450 до 1000 млн.–1, поэтому вертикальная ось в единицах измерения не проградуирована. Величина реагирования в зависимости от стабилизации в этом диапазоне показывает приблизительно одну и ту же закономерность во времени, однако при более высоких концентрациях СО2 воздействия будут проявляться все сильнее и сильнее.

В соответствии с некоторыми моделями, построенными на основе круговорота углерода, чистое глобальное поглощение углерода земными экосистемами достигает пикового значения в ХХI веке, после чего оно стабилизируется или снижается. Нынешнее чистое глобальное поглощение СО₂ земными экосистемами отчасти объясняется временными интервалами между усиленным ростом растений и их гибелью и разложением. Нынешний усиленный рост растений частично обусловлен эффектом удобрения почвы за счет более существенных отложений СО₂ и азота, изменением климата и практики землепользования. Поглощение начнет снижаться, после того как леса достигнут зрелости, эффект удобрения достигнет уровня насыщения, а процесс разложения догонит процесс роста. Как представляется, изменение климата должно привести к дальнейшему снижению чистого поглощения углерода земными экосистемами в глобальном масштабе. Хотя потепление приводит к снижению поглощения СО₂ океанами, тем не менее в условиях повышения атмосферной концентрации СО₂ абсорбционная способность океанов по отношению к углероду будет, по прогнозам, оставаться на том же уровне по крайней мере на протяжении ХХI века. Движение углерода с поверхности в океанские глубины занимает столетия, а достижение им равновесного состояния с океаническими отложениями занимает тысячелетия.

В отличие от климатических и экологических систем, инерция антропогенных систем не является стабильной. Ее можно изменить посредством соответствующей политики и мер, принятых отдельными лицами. Способность осуществления программных мер, связанных с изменением климата, зависит от взаимодействия между социальными и экономическими структурами и ценностями, учреждениями, технологиями и созданной инфраструктурой. Комбинированная система, как правило, развивается относительно медленно. Она может быстро реагировать под соответствующим нажимом, хотя иногда это может быть связано с высокими расходами (например в том случае, если основные фонды выводятся из эксплуатации до срока). Если изменение проходит медленнее, то расходы в связи с техническими улучшениями или в связи с тем, что основные фонды полностью амортизированы, могут быть ниже. Обычно между моментом осознания необходимости отреагировать на какую-либо крупную проблему, планированием, исследованиями и разработкой ее решения и его осуществлением проходят годы, а то и десятилетия. Упреждающие действия, основанные на информированном суждении, могут повысить вероятность того, что соответствующая технология будет готова в нужный момент.

Последствия инерции для политики

Инерция и неопределенность функционирования климатических, экологических и социально-экономических систем предполагают, что при разработке стратегий, определении целей и установлении сроков необходимо рассмотреть соответствующие пределы безопасности, с тем чтобы избежать воздействия на климатическую систему в опасных масштабах. На решении задачи по стабилизации уровней, например атмосферной концентрации СО₂, температуры или уровня моря, может сказаться:

• инерция климатической системы, вследствие которой изменение климата будет продолжаться в течение определенного периода после осуществления мер по смягчению последствий;
• неопределенность в отношении возможных пороговых величин, по достижении которых изменение приобретает необратимый характер, и неопределенность поведения системы при приближении к этим величинам;
• интервал запаздывания между утверждением целей в области смягчения последствий и их достижением.

Аналогичным образом, на адаптации могут сказаться задержки во времени, связанные с выявлением воздействий, обусловленных изменением климата, разработкой эффективных стратегий в области адаптации и реализацией адаптационных мер.

Инерция климатических, экологических и социально-экономических систем приводит к тому, что адаптация становится неизбежной, а в некоторых случаях уже необходимой; кроме того, инерция оказывает влияние на оптимальное сочетание стратегий по адаптации и смягчению последствий. В случае адаптации инерция сказывается по-иному, чем в случае смягчения последствий. Если адаптация в первую очередь ориентирована на нейтрализацию локализованных воздействий изменения климата, то смягчение последствий направлено на нейтрализацию воздействия на климатическую систему. Эти последствия оказывают соответствующее воздействие на выбор более экономичного и справедливого набора программных вариантов. Стратегии ограничения и принятия последовательных решений (повторные меры, оценка и пересмотр мер) могут явиться подходящими подходами в условиях сочетания инерции и неопределенности. Что касается инерции, то хорошо обоснованные действия по адаптации к изменению климата или смягчению его последствий более эффективны, а в некоторых обстоятельствах, возможно, и более дешевы, если они предпринимаются на более раннем, а не на более позднем этапе.