Det finns flera sätt att begränsa den globala temperaturökningen till 1,5°C år 2100, och ny forskning ledd av IIASA-forskaren Joeri Rogelj visar under vilka förhållanden detta kan hända.

Lagets tidning, publiceras i Naturens klimatförändringar , är den första att titta på hur socioekonomiska förhållanden som ojämlikheter, energibehov, och internationellt samarbete kan påverka möjligheten att uppnå dessa mål, och tar även hänsyn till antaganden om teknik och resurser.

"Ett av målen med Parisavtalet är att begränsa uppvärmningen till 1,5°C, men vetenskapliga studier tittade främst på frågan om att begränsa uppvärmningen till 2°C. Denna studie fyller nu denna lucka och utforskar hur klimatförändringar i slutet av 2000-talet kan bringas i linje med en uppvärmning på 1,5°C. Individuella studier har tittat på denna fråga tidigare, men denna studie är den första som använder en bred och mångsidig uppsättning modeller, säger Rogelj.

Forskarna använde sex integrerade datormodeller för bedömning som försökte modellera scenarier som begränsar uppvärmningen i slutet av århundradet till 1,5 °C, under fem så kallade Shared Socioeconomic Pathways (SSP). SSP:erna, utvecklat tidigare av IIASA och andra viktiga partnerorganisationer, titta på olika sätt världen och samhället skulle kunna utvecklas, inklusive en där världen strävar efter hållbarhet, en där ekonomisk tillväxt och befolkningstillväxt fortsätter ungefär som de har gjort historiskt, och en annan där världen strävar efter hög ekonomisk tillväxt med liten tonvikt på hållbarhet.

Datormodellerna kunde inte hitta ett scenario som skulle begränsa uppvärmningen till 1,5°C i alla SSP:er. Alla framgångsrika scenarier inkluderar en snabb övergång från användning av fossila bränslen till energikällor med låga koldioxidutsläpp, minskad energianvändning, och avlägsnande av CO2. Starka sociala och ekonomiska ojämlikheter, fokus på fortsatt hög användning av fossila bränslen, och dålig kortsiktig klimatpolitik dök upp som viktiga hinder för att uppnå 1,5°C-målet.

"Ett kritiskt värde för papperet är användningen av SSP:erna, som har bidragit till att systematiskt utforska förhållanden under vilka sådana extrema låga mål kan bli uppnåeliga. Vår bedömning visar särskilt det enorma värdet av att driva en hållbar utveckling för att nå extremt låga klimatförändringsmål. Å andra sidan, fragmentering och uttalade ojämlikheter kommer sannolikt att gå hand i hand med låga nivåer av innovation och produktivitet, och därmed kan skjuta målet på 1,5°C utom räckhåll, " säger IIASA Energy Program Director och medförfattare Keywan Riahi.

I de framgångsrika scenarierna, senast 2030, Utsläppen av växthusgaser hade nått sin topp och började en nedgång som fortsatte snabbt under de följande två till tre decennierna. Noll nettoutsläpp av växthusgaser uppnåddes mellan 2055 och 2075. Energiefterfrågan begränsades genom förbättrade energieffektiviseringsåtgärder. I SSP där den ekonomiska tillväxten och befolkningstillväxten fortsätter som de har gjort historiskt, energibehov 2050, till exempel, var begränsad till 10-40 procent över 2010 års nivåer.

Bioenergi och annan förnybar energiteknik, som vind, sol, och vattenkraft, skalat upp drastiskt under de kommande decennierna i framgångsrika scenarier, utgör minst 60 procent av elproduktionen i mitten av seklet. Detta markerar ett tydligt skifte bort från oförminskad användning av fossila bränslen, utan kolavskiljning och lagring. Traditionell kolanvändning minskade till mindre än 20 procent av nuvarande nivåer 2040 och oljan fasades ut 2060. Negativa utsläppstekniker, såsom bioenergi med avskiljning och lagring av koldioxid (BECCS) och både beskogning och återplantering av skog, anses vara ett sätt att ytterligare avlägsna CO2 från atmosfären.

De 1,5°C-vägar som skapats som en del av studien kommer nu att användas av det bredare forskarsamhället för klimatförändringar för att köra de mest komplexa kopplade klimatmodellerna. Detta kommer att fungera som utgångspunkt för vidare forskning, möjliggöra bättre förståelse av de återstående effekterna vid låga nivåer av global uppvärmning.

"Studien förser beslutsfattare och allmänheten med viktig information om några av förutsättningarna för att uppnå så stränga nivåer av klimatskydd, säger Rogelj.

Forskarna betonar att det kommer att behövas mer arbete. Scenarierna kan endast ta hänsyn till teknisk och ekonomisk genomförbarhet. I den verkliga världen, andra faktorer, såsom social acceptabilitet och internationellt samarbete, till exempel, kan ha stor effekt på genomförbarheten. Policyrådgivare måste ta hänsyn till dessa.