Vetenskapen är tydlig med att mänskliga aktiviteter under det senaste århundradet har bidragit till växthusliknande uppvärmning av jordens yta. En stor del av det globala samtalet kring klimatförändringarna fokuserar på vad enskilda länder eller regioner bidrar till problemet, och vad de kommer att göra (eller inte göra) för att vända tidvattnet.

Men Colorado State Universitys A.R. Ravishankara, University Distinguished Professor som innehar gemensamma utnämningar vid institutionerna för kemi och atmosfärsvetenskap, säger att hela bilden är längre och mer komplex än vad man kan se. Det innebär ett arv av tidigare handlingar, samt oåterkalleliga åtaganden för framtiden.

Ravishankara och medförfattaren Daniel Murphy från National Oceanic and Atmospheric Administration erbjuder en ny beräkning som ger en lång bild av vad nio olika världsregioner har bidragit till klimatförändringarna sedan 1900. De visar också hur den uppdelningen sannolikt kommer att se ut år 2100 under olika utsläppsscenarier. Deras studie är inne Proceedings of the National Academy of Sciences , 17 december.

De kallar sin beräkning "kumulativ strålningskraft" eftersom den integrerar ebb och flödet av klimatfaktorer under det senaste århundradet, snarare än bara en ögonblicksbild av vad det är idag. "Radiative forcing" är ett mått som mäter solens energi som hålls kvar av jorden. Global uppvärmning är resultatet av positiv strålningskraft, eller mer energi som behålls av jorden än att fly tillbaka ut i rymden.

Deras studie understryker också den lömska dubbelsidiga rollen av partikelföroreningar i atmosfären, resultatet av förbränning av fossila bränslen, skogsbränder, och andra mänskliga aktiviteter som har spytt ut föroreningar och damm i atmosfären under många decennier. Sådana aerosoler är kortlivade i atmosfären, men de har en nettokylningseffekt på grund av deras interaktion med solljus och moln. Medan koldioxid och andra växthusgaser finns kvar i atmosfären och fortsätter att bidra till uppvärmningen i många år, aerosoler försvinner, tillsammans med deras nettokylningseffekter, snabbare. Totalt, förekomsten av aerosoler har maskerat några av effekterna av den globala uppvärmningen.

I sin analys, forskarna fann att till exempel, mellan 1910 och 2017, Kina, Europa och Nordamerika hade vardera perioder med nästan inga nettobidrag till uppvärmningen. Dessa perioder kännetecknades av snabb industrialisering och tillväxt av BNP, när utsläppen av fossila bränslen ökade men få luftkvalitetskontroller genomfördes. Studien visar vidare att varje regions bidrag till strålkraftspåverkan på grund av koldioxid (och andra växthusgaser) utsläpp från 2018 till 2100 kommer att vara större än den totala uppvärmningen som bidragit med under det senaste seklet.

"Hittills, Kina har bidragit med väldigt lite, " sade Ravishankara. "Kina har i huvudsak betalat för sina koldioxidutsläpp genom dålig luftkvalitet."

Men när Kina implementerar standarder för ren luft framåt, och landets utsläpp ökar i långsammare takt, dess andel av bidragen till klimatförändringen kommer att öka, enligt studien. Nordamerika är den största bidragsgivaren nu och kommer att förbli så även år 2100.

Det tvåsidiga myntet av aerosoler - kortlivad kylning, men skadligt för människors hälsa – illustreras starkt i en separat studie författad av CSU postdoktorala forskaren Liji David, Ravishankara och andra kollegor, publiceras online i GeoHealth. Forskarna uppskattar att mer än 1 miljon förtida dödsfall per år i Indien beror på exponering för "omgivande partiklar - luftföroreningar i form av andningsbara partiklar som sulfataerosoler, damm och sot. I Indien, energianvändning i bostäder – förbränning av biomassa i hem för uppvärmning och matlagning – är den dominerande orsaken till denna förtida dödlighet.

Av de uppskattade 1,1 miljoner förtida dödsfallen 2012 från små partiklar i Indien, cirka 60 procent berodde på antropogena föroreningar som släpptes ut inom regionen, enligt studien.

Ännu till dags dato, Indiens bidrag till klimatförändringarna har varit minimalt, vilket framgår av Murphy och Ravishankara i PNAS, som det kommer att vara jämnt år 2100, jämfört med andra nationer. När Indien implementerar ren luftpolitik och arbetar för att minska förtida dödsfall från luftföroreningar, dess roll i klimatförändringen kan öka på grund av att aerosolerna spelar en mindre roll för att kompensera för klimatförändringar, men människors hälsa kommer att förbättras.

Ravishankara betonar att människor bör se på effekterna av utsläpp holistiskt. Framtida klimatscenarier måste ta hänsyn till alla uppvärmningsbidrag hittills, och effekterna av dessa bidrag framåt. Utsläppsminskningar skulle inte bara hjälpa klimatet, men också människors hälsa, han säger. Aggressivt minskade koldioxid och andra utsläpp, för planetens skull och för människors hälsa, är de enda genomförbara alternativen.

"Vi måste fråga inte bara vad som är vårt engagemang framåt utan också vad som är vårt arv?" sa Ravishankara.