Utvalda intervall i det förflutna som var lika varma eller varmare än idag kan hjälpa oss att förstå hur jorden kan se ut under framtida global uppvärmning.

En senaste bedömning av tidigare varma perioder, publiceras idag i Naturgeovetenskap av ett internationellt team av 59 forskare från 17 nationer, visar att som svar på uppvärmningen kommer ekosystemen och klimatzonerna att förskjutas rumsligt och på tusenåriga tidsskalor kommer inlandsisarna att krympa avsevärt.

Studien var ett resultat av en workshop som ägde rum i Bern, Schweiz och koordinerades av universitetet i Bern, University of New South Wales i Australien, och Oregon State University.

De sammanställda bevisen från det förflutna tyder på att även med en global uppvärmning begränsad till inom 2 grader Celsius över förindustriella nivåer, enligt Parisavtalet, klimatzoner och ekosystem kommer att förändras, snabb polaruppvärmning kan frigöra ytterligare växthusgaser, och havsnivån kommer att stiga med flera meter under flera tusen år. Dessa observationer visar att många nuvarande klimatmodeller utformade för att projicera förändringar inom detta århundrade kan underskatta långsiktiga förändringar.

Under de senaste 3,5 miljoner åren har flera tidsintervaller är kända för att vara .5 till 2 grader Celsius varmare än de så kallade förindustriella temperaturerna på 1800-talet. Dessa intervall avslöjar mycket starkare regional uppvärmning på höga breddgrader än i tropikerna, liknande vad modeller förutspår för en global uppvärmning på 2 grader Celsius till år 2100. Även om inte alla dessa tidigare uppvärmningar orsakades av högre koldioxidkoncentrationer, de är till hjälp för att bedöma den regionala effekten av en uppvärmning i en skala som är jämförbar med den som eftersträvades i Parisavtalet.

Ekosystem och klimatzoner kommer i allmänhet att förskjutas mot polen eller till högre höjder. Som svar, upptining av permafrost kan frigöra ytterligare koldioxid och metan till atmosfären, driva ytterligare uppvärmning. Tidigare observationer tyder på att om uppvärmningen kan begränsas till högst 2 grader Celsius enligt Parisavtalet, risken för katastrofala återkopplingar av växthusgaser är relativt låg. Ändå, den betydande mängden ytterligare koldioxid som släpps ut från permafrost och jord måste beaktas i framtida utsläppsbudgetar.

"Redogör för ytterligare utsläpp av CO ₂ lämnar ännu mindre utrymme för misstag eller förseningar när mänskligheten försöker sänka sin CO ₂ utsläpp och stabilisera det globala klimatet inom rimliga gränser, "Hubertus Fischer, vid universitetet i Bern, sa.

Även en uppvärmning på 1,5 till 2 grader Celsius över förindustriella nivåer kommer att räcka för att utlösa avsevärd långtidssmältning av isen på Grönland och Antarktis och en havsnivåhöjning på mer än 6 meter som kommer att pågå i tusentals år. Det är troligt att havsnivån stiger högre än de senaste decennierna.

Alan Mix från Oregon State University noterade vikten av denna havsnivåhöjning, anger, "vi börjar redan se effekterna av stigande havsnivå. Denna höjning kan bli ostoppbar i årtusenden, påverkar mycket av världens befolkning, infrastruktur, och ekonomisk verksamhet som ligger nära strandlinjen."

Jämförelse av observationer från det förflutna med datorsimuleringar tyder på att modeller kan underskatta långvarig uppvärmning och dess förstärkning i polära områden.

Katrin Meissner vid University of New South Wales, Australien, sa att, "medan klimatmodellprognoser verkar vara tillförlitliga när man överväger relativt små förändringar under de kommande decennierna, det är oroande att dessa modeller sannolikt underskattar klimatförändringar under scenarier med högre utsläpp, till exempel ett "business as usual" -scenario, och särskilt över längre tidsskalor. "

Enligt forskarna, denna information från det förflutna understryker vikten av att snart minska koldioxidutsläppen för att uppfylla Parisavtalen under detta århundrade och därefter.

Publiceringen i Naturgeovetenskap är ett resultat av de tidigare globala förändringarnas integrerade aktivitet "Warmer Worlds" som använder paleoklimatbevis för att bedöma en framtida uppvärmning. För detta ändamål samlade Warmer Worlds -verksamheten cirka 50 kända internationella forskare i april 2017 för en workshop i Bern, Schweiz finansierat av PAGES och Oeschger Center for Climate Change Research vid universitetet i Bern. Publikationen är resultatet av denna expertbedömning.