I somras jobbade jag på Grönlands inlandsis, del av ett vetenskapligt experiment för att studera ytsmältning och dess bidrag till Grönlands accelererande isförluster. På grund av sin storlek, höjd och för närvarande fruset tillstånd, Grönland har potential att orsaka stora och snabba höjningar av havsnivån när det smälter.

När jag kom tillbaka, en icke-vetenskaplig vän frågade mig vad forskningen visade om framtida havsnivåhöjning. Han var besviken över att jag inte kunde säga något bestämt, eftersom det kommer att ta flera år att analysera data. Denna typ av tidsfördröjning är vanlig inom vetenskapen, men det kan göra det svårt att kommunicera problemen. Det gäller särskilt för klimatförändringar, där decennier av datainsamling kan krävas för att se trender.

Ett färskt utkast till rapport om klimatförändringar av federala forskare utnyttjar data som fångats under många decennier för att bedöma de senaste förändringarna, och varnar för en fruktansvärd framtid om vi inte ändrar vårt sätt. Ändå är det få länder som aggressivt minskar sina utsläpp på ett sätt som forskare säger behövs för att undvika farorna med klimatförändringar.

Även om denna brist på framsteg gör människor besvikna, det är faktiskt förståeligt. Människor har utvecklats för att fokusera på omedelbara hot. Vi har svårt att hantera risker som har fördröjningar på decennier eller till och med århundraden. Som geovetare, Jag är van vid att tänka på mycket längre tidsskalor, men jag inser att de flesta inte är det. Jag ser flera typer av tidsfördröjningar förknippade med klimatförändringsdebatter. Det är viktigt att förstå dessa tidsfördröjningar och hur de interagerar om vi hoppas kunna göra framsteg.

Överens om målet

Att förändra den grundläggande energigrunden för vår industriella ekonomi kommer inte att vara lätt eller billigt, och kommer att kräva ett brett stöd från allmänheten. Idag är nästan hälften av amerikanerna – förmodligen inklusive president Trump, baserat på hans offentliga kommentarer – tror inte att människor är den primära orsaken till moderna snabba klimatförändringar. Andra medger att människor har bidragit, men kanske inte stöder strikta regler eller stora investeringar som svar.

Till viss del, dessa synpunkter återspeglar inflytandet från specialintressegrupper som drar nytta av vårt koldioxidsnåla ekonomiska system "business as usual". Men de speglar också problemets komplexitet, och de svårigheter som forskarna har att förklara det. Som jag påpekar i min senaste bok om hur vi tänker om katastrofer, uttalanden från forskare på 1980-talet, 1990-talet och början av 2000-talet om global uppvärmning var ofta vaga och fulla av varningar, vilket gjorde det lätt för klimatskeptiker att förhindra åtgärder genom att betona hur osäker bilden var.

Lyckligtvis, forskare förbättrar kommunikationen. Den ökande frekvensen av kustöversvämningar, sommarens värmeböljor och torka kan också hjälpa till att ändra uppfattning, men det kan ta ytterligare några decennier innan en solid majoritet av amerikanerna stöder åtgärder på hög nivå.

Designa renare teknik

Det kommer också att ta tid för den tekniska utvecklingen att stödja vår övergång till en framtid med låga koldioxidutsläpp. Här, åtminstone, det finns anledning till optimism. För några decennier sedan verkade förnybara energikällor som vind och sol osannolikt ersätta en betydande del av kolbaserad energi. Liknande, elfordon verkade osannolikt tillgodose en betydande del av våra transportbehov. Idag är båda realistiska alternativ.

I år nådde vind- och solenergi 10 procent av den amerikanska elproduktionen för första gången. Elfordon och hybrider blir också allt vanligare. Den senaste tidens tillkomst och snabba införande av LED-belysning kan börja påverka vår elförbrukning.

Tack vare denna utveckling, mänsklighetens koldioxidavtryck kommer att se helt annorlunda ut om några decennier. Om det är tillräckligt snabbt för att undvika 2 graders uppvärmning är ännu inte klart.

Finansiering av övergången

När vi äntligen bestämmer oss för att göra en koldioxidsnål övergång och ta reda på hur vi ska göra det, det kommer att kosta biljoner dollar. Kapitalmarknader kan inte tillhandahålla den typen av finansiering omedelbart.

Tänk på kostnaden för att uppgradera bara den amerikanska bostadsmarknaden. USA har cirka 125 miljoner hushåll, varav cirka 60 procent (75 miljoner) äger sin egen bostad. Majoriteten av dessa är småhus.

Om vi ​​antar att minst 60 miljoner av dessa bostäder är småhus, duplex eller stadshus där det är möjligt för invånare att uppgradera till solcellsenergi, sedan utrusta bara hälften (30 miljoner hem) med ett standardpaket för solenergi och batterilagring, till en kostnad av cirka 25 USD, 000 per hushåll, skulle kosta nästan en biljon dollar. Vår ekonomi kan stödja denna nivå av kapitalinvesteringar under ett eller två decennier, men för större delen av världen kommer det att ta längre tid.

Det naturliga kolets kretslopp

Vår förmåga att tillföra koldioxid till atmosfären överstiger i hög grad naturens förmåga att ta bort den. Det finns en tidsförskjutning mellan koldioxidutsläpp och kolavlägsnande. Processen är komplicerad, med flera vägar, av vilka några fungerar under århundraden.

Till exempel, en del atmosfärisk koldioxid vid havets yta löses upp i havsvatten, bildar karbonatjoner. Under tiden, nederbörd klarar stenar på land, långsamt bryta isär dem och tvätta kalcium- och magnesiumjoner i floder och bäckar och vidare ut i haven. Dessa material kombineras till mineraler som aragonit, kalcit eller dolomit, som så småningom sjunker och blir begravda i sedimentära lager på havets botten.

Men eftersom denna process utspelar sig under många århundraden, det mesta av koldioxiden som vi sätter ut i atmosfären idag kommer att fortsätta att värma världen i hundratals till tusentals år.

Idag är koncentrationen av koldioxid i atmosfären drygt 400 ppm, stiger med cirka 3 ppm per år. Med tanke på det politiska, tekniska och ekonomiska tidsfördröjningar som vi står inför, det är troligt att vi når minst 450-500 ppm innan vi på allvar kan minska våra koldioxidutsläpp. Förra gången jordens atmosfär innehöll så mycket koldioxid var för flera miljoner år sedan, under pliocentiden. Globala temperaturer var mycket högre än 2°C över dagens genomsnitt, och den globala havsnivån var minst 6 meter (nästan 20 fot) högre.

Vi har inte sett jämförbara temperatur- eller havsnivåhöjningar hittills på grund av tidsfördröjningar i jordens klimatrespons. Det tar ett tag för våra förhöjda koldioxidnivåer att utlösa effekter på denna skala. Med tanke på de olika tidsfördröjningarna som är i spel, det är fullt möjligt att vi redan har överskridit 2°C-ökningen jämfört med förindustriella temperaturer – en tröskel som de flesta forskare säger att vi borde undvika – men den har inte synts på termometern än.

Vi kanske inte kan förutsäga exakt hur mycket framtida temperaturer eller havsnivåer kommer att stiga, men vi vet att om vi inte minskar våra koldioxidutsläpp, vår planet kommer att vara en mycket obekväm plats för våra barnbarn och deras barnbarn. Storskaliga sociala förändringar tar tid:de är summan av många individuella förändringar, i både attityder och beteenden. För att minimera den tidsfördröjningen, vi måste börja agera nu.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.