Το αναδυόμενο πεδίο της μείωσης της κλίμακας βοηθά τους ανθρώπους να αντιμετωπίσουν την κλιματική αλλαγή σε κλίμακα γειτονιάς.
Αν αναρωτηθήκατε ποτέ πόσα μικρά πράγματα έχουν πραγματικά σημασία, σκεφτείτε το σκαθάρι του ορεινού πεύκου. Περίπου στο μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού, το γυαλιστερό μαύρο έντομο ζει μόνο περίπου ένα χρόνο, αλλά ένα θηλυκό σκαθάρι μπορεί να ταξιδέψει έως και 30 μίλια για να βρει ένα πεύκο, όπου οι προνύμφες του μπορούν να εκκολαφθούν και να φάνε το εσωτερικό του φλοιού. Ένα πλήθος από σκαθάρια μπορεί να καταστρέψουν ένα πεύκο ψηλό όσο ένα οκταώροφο κτίριο, καθώς το δέντρο αρχικά βγάζει χυμό και μετά οι βελόνες του γίνονται σκουριασμένες κόκκινες.
Την περασμένη δεκαετία, στα πευκοδάση που εκτείνονται στις δυτικές και νοτιοδυτικές ΗΠΑ, από την Αλάσκα έως τη νότια Καλιφόρνια, εκατομμύρια στρέμματα πεύκων έχουν πεθάνει σε μια από τις χειρότερες επιδημίες πευκοδάσους που έχει δει ποτέ κανείς.
Οι δασολόγοι υποπτεύονται για περισσότερες από δύο δεκαετίες ότι μια έκρηξη εντόμων υπήρχε στα χαρτιά, με βάση τις προβλέψεις για την υπερθέρμανση του πλανήτη. Ο θερμότερος καιρός μπορεί να δώσει στα σκαθάρια και άλλα έντομα την ευκαιρία να επεκταθούν σε νέα εδάφη σε παγωμένα βόρεια κλίματα και σε μεγάλα υψόμετρα. Ήδη από το 1991, οι διευθυντές της Δασικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ άρχισαν να συζητούν πώς να προετοιμαστούν για πιο διαδεδομένες επιδημίες παρασίτων. Όμως, οι παγκόσμιες προβλέψεις για την κλιματική αλλαγή, αν και συνεπείς σε τάσεις μεγάλης κλίμακας, δεν ήταν αρκετά συγκεκριμένες για να διακρίνουν τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία και το έδαφος (όπως σε διαφορετικά υψόμετρα κατά μήκος μιας πλαγιάς βουνού) που μπορούν να κάνουν τη διαφορά στα σκαθάρια.
Πρόβλεψη πώς οι αλλαγές στο κλίμα επηρεάζουν τα φυτά και τα έντομα
Τα παγκόσμια κλιματικά μοντέλα χωρίζουν τον πλανήτη σε ένα γιγάντιο πλέγμα και συγκεντρώνουν οτιδήποτε έχει το μέγεθος του Εθνικού Πάρκου Yellowstone σε ένα ή δύο pixel. «Τα πράγματα που τελικά θα έχουν σημασία για τα σκαθάρια, πολλά από αυτά θα χαθούν στην κλίμακα αυτών των μοντέλων», λέει ο Τζέιμς Πάουελ, καθηγητής μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα που χρησιμοποιεί μαθηματικές προσομοιώσεις για να προβλέψει πώς επηρεάζουν οι αλλαγές στο κλίμα. φυτά και έντομα.
Τα αποτελέσματα βοηθούν να απαντηθούν πρακτικά ερωτήματα - όπως το πώς μπορεί να εξαπλωθεί η ξηρασία σε ολόκληρη την Αφρική ή πόσο κακή θα μπορούσε να γίνει η νόσος του Lyme στο Maine καθώς οι θερμότεροι χειμώνες αφήνουν τα τσιμπούρια των ελαφιών να βαδίζουν βόρεια.
Τα τελευταία χρόνια, η πρόοδος τόσο στην επιστήμη του κλίματος όσο και στην υπερυπολογιστική έχει αρχίσει να προσφέρει σε ανθρώπους όπως ο Πάουελ μια πιο περίπλοκη εικόνα του μέλλοντος: μοντέλα κλιματικής αλλαγής που μεγεθύνονται σε υπερτοπικές κλίμακες. Το 2011, το Πανεπιστήμιο του Αϊντάχο αποκάλυψε ένα μοντέλο που υπολόγιζε το μελλοντικό κλίμα για περιοχές τόσο μικρές όσο δυόμισι μίλια σε ολόκληρη την ηπειρωτική Αμερική. Σε συνδυασμό με δεδομένα πεδίου πολλών ετών για δέντρα και θερμοκρασίες που συγκεντρώθηκαν από μια σειρά τοποθεσιών από τη νότια Καλιφόρνια έως τη βόρεια Ουάσιγκτον, αυτές είναι αρκετές πληροφορίες για τον Πάουελ και τη συνεργάτιδά του, την εντομολόγο της Δασικής Υπηρεσίας των ΗΠΑ Barbara Bentz, για να αρχίσουν να χαρτογραφούν τα μέρη όπου το πεύκο τα σκαθάρια μπορεί να επεκταθούν σε όλη τη Δύση. Θα δώσουν τα αποτελέσματα στους διαχειριστές δασών και πάρκων, ώστε να μπορέσουν να αρχίσουν να σχεδιάζουν πώς να αντιδράσουν σε μελλοντικές επιθέσεις σκαθαριών.
Τέτοια μοντέλα μικρής κλίμακας χρησιμοποιούνται τώρα σε όλο τον κόσμο για να προβλέψουν με μεγάλη λεπτομέρεια πώς η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει τα βασικά στοιχεία της ζωής. Είναι μια διαδικασία που ονομάζεται «μείωση κλίμακας» — ένας ταχέως αναδυόμενος τομέας έρευνας. Οι επιστήμονες ξεκινούν με ένα ή περισσότερα από τα δεκάδες παγκόσμια κλιματικά μοντέλα και δεδομένα πραγματικού κόσμου για τον καιρό και την τοπογραφία. Χρησιμοποιούν πολύπλοκες προσομοιώσεις υπολογιστή, στατιστικούς υπολογισμούς ή και τα δύο για να εντοπίσουν τις προβλέψεις τους στη σφαίρα του συγκεκριμένου. Τα αποτελέσματα βοηθούν να απαντηθούν πρακτικά ερωτήματα - όπως πώς μπορεί να εξαπλωθεί η ξηρασία σε όλη την Αφρική, πόσο κακή θα μπορούσε να γίνει η νόσος του Lyme στο Maine καθώς οι θερμότεροι χειμώνες αφήνουν τα τσιμπούρια των ελαφιών να βαδίζουν βόρεια ή πόσο συχνά θα πλημμυρίσει ο ποταμός Columbia στα μέσα ή στα τέλη αυτού του αιώνα.
Ζήτηση για λεπτομέρεια
«Μεγάλο μέρος της προσοχής στρέφεται στην πραγματικότητα από τη βασική έρευνα στην πιο εφαρμοσμένη πλευρά», λέει ο Robert Oglesby, επιστήμονας του κλίματος στο Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα-Λίνκολν. «Ποιες θα είναι οι επιπτώσεις αυτών των κλιματικών αλλαγών, χρησιμοποιώντας τη μείωση της κλίμακας κλιματικών μοντέλων υψηλής ανάλυσης;»
Αυτή την άνοιξη, ο Oglesby και ένας άλλος επιστήμονας του UNL, ο Clinton Rowe, δημοσίευσαν τα αποτελέσματα από μοντέλα μειωμένης κλίμακας που αφορούσαν σε ανάλυση δυόμισι μιλίων το οδοντωτό ορεινό έδαφος της Γουατεμάλας. Οι συνέπειες της κλιματικής αλλαγής είναι ιδιαίτερα τρομερές σε μια χώρα που είναι ήδη επιρρεπής σε κατολισθήσεις λάσπης και βίαιες παράκτιες καταιγίδες και με μεγάλο πληθυσμό που ζει σε συνθήκες φτώχειας. Αλλά η τοπογραφία της Γουατεμάλας είναι τόσο ανομοιόμορφη που είναι δύσκολο να απεικονίσει κανείς τον πλήρη αντίκτυπο με τις μεγάλες πινελιές ενός παγκόσμιου κλιματικού μοντέλου. Με χρηματοδότηση από την InterAmerican Development Bank και την κυβέρνηση της Γουατεμάλας, οι Oglesby και Rowe εκπαιδεύουν επιστήμονες στη Γουατεμάλα να χρησιμοποιούν τις νέες προβλέψεις για να λάβουν υπόψη συγκεκριμένα ερωτήματα, όπως το πώς η κλιματική αλλαγή μπορεί να επηρεάσει τις πλημμύρες, τη γεωργία ή την υδροηλεκτρική ενέργεια.
Στα σενάρια στα οποία οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παραμένουν υψηλές, τα έντομα και η ξηρασία καταστρέφουν μεγάλες δασικές εκτάσεις, μετατρέποντάς τες σε θάμνους και λιβάδια μέχρι το 2100 περίπου, λέει ο Hansen.
Αυτό το είδος έρευνας ανταποκρίνεται στην αυξανόμενη ζήτηση για περισσότερες και πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την κλιματική αλλαγή. Στις ΗΠΑ, για παράδειγμα, η κυβέρνηση Ομπάμα ζήτησε από όλες τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να συντάξουν σχέδια προσαρμογής στην άνοδο της θερμοκρασίας και στην επιδείνωση των καταιγίδων, των πλημμυρών και άλλων καταστροφών.
Τα μοντέλα μειωμένης κλίμακας μπορούν επίσης να φέρουν στο επίκεντρο, με μερικές φορές συγκλονιστικά ζωηρές λεπτομέρειες, τις συνέπειες της απελευθέρωσης υπερβολικού διοξειδίου του άνθρακα. Τον Σεπτέμβριο, η NASA παρουσίασε τις κλιματικές προβολές για τις ΗΠΑ σε ακόμη πιο κοντινή απόσταση - ανάλυση μισού μιλίου - με βάση τα νεότερα παγκόσμια μοντέλα από τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή, τον κορυφαίο διεθνή οργανισμό επιστημόνων για το κλίμα. Ο Andrew Hansen στο κρατικό πανεπιστήμιο της Μοντάνα χρησιμοποιεί τα δεδομένα της NASA για να εκτιμήσει τι μπορεί να συμβεί σε δημόσιες εκτάσεις, όπως τα εθνικά πάρκα Yellowstone, Grand Teton και Glacier στα βόρεια Βραχώδη Όρη.
Στα σενάρια στα οποία οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου παραμένουν υψηλές, τα έντομα και η ξηρασία καταστρέφουν μεγάλες δασικές εκτάσεις, μετατρέποντάς τες σε θάμνους και λιβάδια μέχρι το 2100 περίπου, λέει ο Hansen. Χωρίς την κάλυψη των δέντρων, το χιόνι στο βουνό μειώνεται, που λιμοκτονεί τις πηγές νερού της Δύσης. «Είναι αρκετά δραματικό. Τα βόρεια Βραχώδη Όρη είναι ο υδάτινος πύργος της Δύσης», λέει.
Περισσότερη Αβεβαιότητα
Ενώ τα παγκόσμια κλιματικά μοντέλα απεικονίζουν μια ξεκάθαρη εικόνα ενός πλανήτη που θερμαίνεται, υπάρχει μεγαλύτερη αβεβαιότητα σε μικρή κλίμακα. Για παράδειγμα, τα νοτιοδυτικά των ΗΠΑ είναι σχεδόν βέβαιο ότι στεγνώνουν. Μπορούν όμως οι ερευνητές να κάνουν μια αξιόπιστη πρόβλεψη για ένα μόνο τετραγωνικό μίλι στην Πασαντίνα, ας πούμε, αρκετά καθαρό και αξιόπιστο ώστε η τοπική υδάτινη περιοχή να αρχίσει να προετοιμάζεται για το τι έρχεται;
«Σίγουρα αξίζει να εξερευνήσουμε αυτές τις λεπτές χωρικές κλίμακες, όπως ένα χιλιόμετρο, αλλά πρέπει να καταλάβουμε τι γνωρίζουμε και τι δεν ξέρουμε», λέει ο William Gutowski, καθηγητής μετεωρολογίας στο Iowa State University. Ο Gutowski είναι μέρος μιας ομάδας επιστημόνων που, πριν από πέντε χρόνια, σχημάτισαν μια συνεργασία που ονομάζεται Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment, ένα έργο του Παγκόσμιου Προγράμματος Έρευνας για το Κλίμα.
Οι επιστήμονες, που προέρχονται από ερευνητικά ιδρύματα σε μέρη τόσο εκτεταμένα όπως η Κορέα, η Αυστραλία και η Ιταλία, προσπαθούν να συγκεντρώσουν την ανεξάρτητη εργασία για τη μείωση της κλίμακας που συμβαίνει σε όλο τον κόσμο και να ανακαλύψουν ποιες μέθοδοι παράγουν τα πιο αξιόπιστα αποτελέσματα. Επίσης, αναπτύσσουν μειωμένες προβλέψεις για κάθε περιοχή του πλανήτη στην ίδια κλίμακα, περίπου 31 μίλια, που είναι προσβάσιμες σε επιστήμονες σε όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στις αναπτυσσόμενες χώρες που μπορεί να μην έχουν πρόσβαση στην ίδια τεχνολογία υπερυπολογιστών με τους ερευνητές αλλού.
Τετραγωνικό μίλι προς τετραγωνικό μίλι, οι ερευνητές χαρτογραφούν πώς οι καλοκαιρινές μέρες θα φουσκώνουν στις εσωτερικές γειτονιές του Λος Άντζελες και το χιόνι θα πέφτει λιγότερο συχνά στις πλαγιές στα βουνά San Gabriel.
Στο Τμήμα Επιστημών Ατμόσφαιρας και Ωκεανών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, στο Λος Άντζελες, ο επιστήμονας Alex Hall ηγείται μιας ομάδας που έχει πρωτοπορήσει σε μια μέθοδο μείωσης της κλίμακας που πιστεύει ότι εξαλείφει μέρος της αβεβαιότητας σε μικρή κλίμακα. Αντί να βασίζεται σε ένα μόνο παγκόσμιο κλιματικό μοντέλο, όπως κάνουν ορισμένες μέθοδοι μείωσης της κλίμακας, η προσέγγιση UCLA συνδυάζει προσομοιώσεις υπολογιστή και στατιστικά στοιχεία για να συγκεντρώσει αποτελέσματα από 32 μοντέλα. Η ομάδα του Hall παράγει τώρα τοπικές κλιματικές προβλέψεις για το Λος Άντζελες με χρηματοδότηση, μεταξύ άλλων πηγών, από την πόλη και τον American Recovery and Reinvestment Act του 2009. Τετραγωνικό μίλι προς τετραγωνικό μίλι, οι ερευνητές χαρτογραφούν πώς θα φουσκώσουν οι καλοκαιρινές μέρες στην ενδοχώρα του Λος Άντζελες γειτονιές και χιόνι θα πέφτει λιγότερο συχνά σε πλαγιές στα βουνά San Gabriel.
Κάλεσε μια τοπική περιβαλλοντική ομάδα Climate Resolve, που ιδρύθηκε από τον πρώην επίτροπο ύδρευσης και ενέργειας της πόλης Jonathan Parfrey, έχει αντλήσει από τα ευρήματα του UCLA για να βοηθήσει στην ενθάρρυνση των δημοσίων συζητήσεων σχετικά με το πράσινο του Λος Άντζελες και την προετοιμασία για τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Πέρυσι, η ομάδα του Parfrey βοήθησε το Λος Άντζελες να γίνει η πρώτη μεγάλη πόλη που υιοθετεί οικοδομικούς κώδικες που απαιτούν «δροσερές στέγες», που αντανακλούν το φως του ήλιου και κάνουν τα σπίτια λιγότερο επιρρεπή σε υπερθέρμανση, σε νέα και ανακαινισμένα σπίτια. Ο Parfrey πιστεύει ότι τα μειωμένης κλίμακας μοντέλα προσφέρουν επίσης αρκετά απτές λεπτομέρειες για να αφυπνίσουν τους ανθρώπους για το τι διακυβεύεται.
«Με το να φτάσουμε στο επίπεδο της γειτονιάς, θα βοηθήσουμε τους ανθρώπους να κατανοήσουν τι σημαίνει η κλιματική αλλαγή για αυτούς, το σπίτι τους, την οικογένειά τους», λέει.
Αυτό το άρθρο αρχικά εμφανίστηκε Ensia
Σχετικά με το Συγγραφέας
Η Madeline Ostrander είναι ανεξάρτητη δημοσιογράφος, συντάκτρια του YES! Magazine, και 2014 National Health Journalism Fellow. Γράφει για την κλιματική αλλαγή και το περιβάλλον για εκδόσεις όπως το Al Jazeera America, το The Nation και το High Country News. Ζει στο Σιάτλ της Ουάσιγκτον.
Προτεινόμενο βιβλίο:
Το καζίνο για το κλίμα: Κίνδυνος, αβεβαιότητα και οικονομία για έναν κόσμο που θερμαίνεται
από τον William D. Nordhaus. (Εκδότης: Yale University Press, Οκτώβριος 2013)
Συγκεντρώνοντας όλα τα σημαντικά ζητήματα που σχετίζονται με τη συζήτηση για το κλίμα, ο William Nordhaus περιγράφει την επιστήμη, την οικονομία και την πολιτική που εμπλέκονται - και τα απαραίτητα βήματα για να μειωθούν οι κίνδυνοι της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Χρησιμοποιώντας γλώσσα προσβάσιμη σε κάθε ενδιαφερόμενο πολίτη και φροντίζοντας να παρουσιάζει δίκαια διαφορετικές απόψεις, συζητά το πρόβλημα από την αρχή μέχρι το τέλος: από την αρχή, όπου η αύξηση της θερμοκρασίας οφείλεται στην προσωπική μας χρήση ενέργειας, μέχρι το τέλος, όπου οι κοινωνίες εφαρμόζουν κανονισμούς ή φόρους ή επιδοτήσεις για την επιβράδυνση των εκπομπών αερίων που ευθύνονται για την κλιματική αλλαγή. Το Nordhaus προσφέρει μια νέα ανάλυση του γιατί οι προηγούμενες πολιτικές, όπως το Πρωτόκολλο του Κιότο, απέτυχαν να επιβραδύνουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, πώς μπορούν να επιτύχουν νέες προσεγγίσεις και ποια εργαλεία πολιτικής θα μειώσουν αποτελεσματικότερα τις εκπομπές. Εν ολίγοις, διευκρινίζει ένα καθοριστικό πρόβλημα της εποχής μας και παρουσιάζει τα επόμενα κρίσιμα βήματα για την επιβράδυνση της τροχιάς της υπερθέρμανσης του πλανήτη.
Κάντε κλικ εδώ για περισσότερες πληροφορίες ή / και για να παραγγείλετε αυτό το βιβλίο στο Amazon.
