Ve studii publikované v databázi Arxiv dospěli vědci k závěru, že přirozený a pravidelný cyklus ročních období se může zhroutit. Jaro, léto, podzim, zima – na takové dělení roku budou naši potomci nejspíš muset zapomenout.

Studie vykresluje obrázek toho, kam se dostaneme, pokud neomezíme fosilní paliva.

Co člověk vytvořil, to planeta nepamatuje

Země pravidelně zažívá masivní změny v klimatických vzorcích, které přecházejí z jedné stabilní rovnováhy do druhé. Tyto posuny jsou obvykle řízeny vnějšími podmínkami, jako jsou změny oběžné dráhy Země nebo nárůst vulkanické aktivity.

Nyní však vstupujeme do nové fáze, která je poháněna lidskou činností. Lidé pumpují do atmosféry víc uhlíku a vytváří novou éru antropocénu, období klimatického systému ovlivněného člověkem – něco, co naše planeta nikdy předtím nezažila.

Autoři zmíněné studie se na podnebí podívali z jiné perspektivy a počátek lidského vlivu na roční období modelovali jako fázový přechod, tedy změnu vodního ledu na vodu kapalnou, anebo změnu kapalné vody na vodní páru.

Naše dosavadní klima je spojeno s pravidelným střídáním ročních období. Vede ke stabilnímu počasí, na němž je závislé zemědělství. Ze simulace vědců z katedry fyziky a astronomie Univerzity Porto ale vyplývá, že když klima prochází fázovým přechodem, nastává náhlá změna vzorců povětrnostních podmínek.

S využitím matematického nástroje známého jako logistická mapa autoři studie odhadli několik možných scénářů vývoje klimatu v závislosti na sérii proměnných – zejména na hodnotách atmosférického uhlíku, ale i dalších zátěžích způsobovaných lidmi.

Bude znečištění stoupat s tím, jak bude růst lidská populace? Anebo existují přirozené limity, za které už jít nejde – třeba proto, že příliš mnoho znečištění by znamenalo kolaps populace?

Simulace počítaly se všemi možnostmi a jejich výsledky se značně lišily.

Najdeme cestu zpátky z chaosu?

V nejlepším scénáři se pozemské klima ustálilo na nové, vyšší průměrné teplotě. K tomu ale bylo nutné, co nejdříve přestat do atmosféry přidávat kvanta skleníkových plynů a dosáhnout uhlíkové neutrality.

Vyšší průměrná teplota planety v takovém případě posílila extrémy počasí a zvýšila hladiny moří. Klima ale bylo pořád do určité míry předvídatelné. To však neplatí pro další scénáře.

Když vědci přidávali uhlík do atmosféry, nastal matematický chaos. V chaotickém systému neexistovala žádná rovnováha a žádné opakovatelné vzorce.  Roční období ztratila svou pravidelnost.

Rozkolísala se i průměrná teplota měřená na povrchu planety. Bylo nemožné předpovědět vývoj počasí, ale i klimatu pro příští rok, což ztěžovalo pěstování zemědělských plodin. 

„Chaotické chování znamená, že je nemožné předpovědět chování pozemského systému v budoucnosti, i když známe jeho současný stav. Ztratíme schopnost kontrolovat a řídit zemský systém směrem k rovnovážnému stavu, který je příznivý pro obyvatelnost biosféry,“ cituje časopis Live Science jednoho z autorů studie Orfea Bertolamiho.

Výzkumníci nicméně zjistili, že nad určitou kritickou prahovou teplotou pro zemskou atmosféru je možné vrátit se z chaotického stavu ke stavu nové rovnováhy. Pokud tento práh překročíme, mohli bychom tedy ještě mít šanci k návratu.