Ny forskning belyser den "otroliga utmaningen" att nå Parisavtalet utan intensiva åtgärder och beskriver de extrema temperaturer som delar av planeten kommer att drabbas av om länder misslyckas med att minska utsläppen.

Världen nådde en överenskommelse i december 2015 om att minska utsläppen av växthusgaser med målet att undvika en 2-graders ökning av den globala medeltemperaturen över förindustriella nivåer. Helst fördragets mål är att begränsa denna ökning till 1,5 grader Celsius. USA meddelade FN i augusti 2018 om landets avsikt att dra sig ur Parisavtalet, ansluter sig till Syrien som ett av endast två länder i världen som inte är part i fördraget.

Två nya studier publicerade i AGU-tidskrifterna Geofysiska forskningsbrev och Jordens framtid visa nu att några av de mål som anges i avtalet kan vara svåra att nå utan större uppoffringar.

Den nya forskningen visar att framtida klimatextremer beror på de politiska beslut som fattas av stora utsläppare, och att även om stora utsläppare skulle stärka sina åtaganden för att minska utsläppen, resten av världen skulle omedelbart behöva minska sina växthusgaser till noll för att uppnå Paris 2015-målet.

"Enkelt uttryckt, dessa papper belyser den otroliga utmaning som Parisavtalet från 2015 presenterade för världen, " sa Dáithí Stone, en klimatforskare vid National Institute of Water and Atmospheric Research, ett kronägt forskningsföretag i Nya Zeeland, som inte var involverad i någon av studierna.

Vikten av stora utsläppare

Den första studien, publicerad i AGU:s Geofysiska forskningsbrev , hittade ingen av världens största koldioxidutsläppare, inklusive USA, Kina och Europeiska unionen, har gjort åtaganden som beräknas vara i linje med att begränsa klimatvarningen till en ökning på två grader Celsius över förindustriella nivåer.

Om dessa stora utsläppare misslyckas med att genomföra starkare politiska förändringar som minskar deras utsläpp mer avsevärt, specifika delar av världen som östra Nordamerika och Centraleuropa kommer att uppleva perioder med extrema temperaturer, enligt den nya studien.

"Vad som händer nu spelar roll, och det spelar roll på emitternivån, sa Sophie Lewis, en universitetslektor vid University of New South Wales och huvudförfattaren till den nya studien.

Hon och hennes medförfattare använde modeller som projicerar framtida klimatmönster i vissa delar av världen för att visa hur misslyckandet i dessa högutsläppsländer direkt skulle leda till problem där.

I många regioner i världen, framtida extrema temperaturhändelser beror på de nuvarande och framtida minskningarna av koldioxidutsläppen som antas av stora utsläppare, enligt den nya forskningen. Till exempel, om USA misslyckas med att begränsa landets utsläpp, det kommer att leda direkt till extrema temperaturer på platser som Centraleuropa och östra Nordamerika.

Lewis sa att inte alla framtida effekter är tydliga, men uppgifterna är tillräckligt bra för att Centraleuropa och östra Nordamerika ska visa hur en genomsnittlig temperaturökning i världen direkt skulle påverka dessa regioner.

"I Centraleuropa var det verkligen tydligt att det fanns så mycket att vinna på att begränsa temperaturökningen till 1,5 eller 2 grader, " Hon sa.

Medan Lewis sa att ansvaret kommer att ligga på alla länder i framtiden för att begränsa effekterna av klimatförändringarna, världens högutsläppsregioner har en viktig roll i att leda minskningar. Genom att genomföra starkare klimatlöften, stora utsläppare kan minska frekvensen av framtida extremer och deras egna beräknade bidrag till dessa extrema temperaturer, studiens författare noterade.

Studier som denna är viktiga eftersom de kan användas i framtiden för att hålla stora utsläppare ansvariga för att inte begränsa effekterna av klimatförändringar, enligt studiens författare.

"Utvidga standardmetoder för att utvärdera den ökade risken för extrema händelser på grund av klimatförändringar, de kvantifierar bidraget från enskilda stora koldioxidutsläppsländer till framtida riskökningar, sa Michael Wehner, en senior forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory som leds av University of California, som inte var involverad i någon av de senaste studierna.

"Som författarna påpekar, detta ger en metod för att tilldela ansvar för förlust och skador under extrema väderhändelser, " sa Wehner.

Den tuffa framtiden för utvecklingsländerna

I en andra studie, publiceras i Jordens framtid , forskare fann att kom-en-kom-alla-metoden för global klimatbegränsning som anges i Parisavtalet döljer en enorm utmaning som utvecklingsländerna står inför.

Även om USA, Kina, Europeiska unionen och Indien ökade sina bidrag för att begränsa utsläppen, resten av världen skulle behöva sjunka till praktiskt taget noll utsläpp till 2030 för att planeten ska nå sitt mål att begränsa temperaturökningen från förindustriell tid till 1,5 grader Celsius, enligt den nya studien.

Författarna till den senaste studien sa att det inte skulle vara tekniskt, politiskt eller socialt genomförbart för många av världens länder att nå detta mål.

"Det är väldigt lätt att prata om det globala genomsnittet. Men så fort du skalar tillbaka ett lager av löken, på landnivå, dessa regler gäller inte längre, sa Glen Peters, forskningschef för Center for International Climate Research (CICERO) i Norge och medförfattare till den andra studien.

Han sa att länder med höga utsläpp redan har gjort mycket av skadan när det gäller utsläpp, medan resten av världen nu förväntas begränsa sin industriella tillväxt och utveckling för att nå globala utsläppsmål.

"Pajen är så liten att du i princip kommer att svälta utvecklingsländer om det inte sker en enorm ökning (i utsläppsminskningar) från länder som USA, " han sa.

Enligt Wehner avslöjas "ojämlikheten i den globala uppvärmningen mellan de utvecklade och utvecklingsländerna" av båda nya studier.

"Otvivelaktigt, i avsaknad av ny energiteknik, det skulle få betydande negativa konsekvenser för moderniseringen av utvecklingsländer och lindring av fattigdom om de skulle behöva minska utsläppen enligt [Peters' papper], " han sa.

En väg framåt

Peters, medförfattaren till tidningen i Jordens framtid , sa medan hans fynd är dystra, världen bör inte ge upp när det gäller att nå utsläppsmålen. Han sa att historiskt höga utsläppsländer som USA och delar av Europa borde åta sig mer minskningar än utvecklingsvärlden för att kompensera för tidigare utsläpp.

Peters och hans medförfattare hävdar att för att uppfylla målen i Parisavtalet, ledande länder behöver utvecklas lågt?, noll? eller till och med negativa koldioxidutsläpp energitekniker som kan användas i stor skala i utvecklingsvärlden.

Sten, med National Institute of Water and Atmospheric Research, sade Peters studie visar att inget land kan halka upp i målet att uppfylla klimatmålen.

"Det är svårt att argumentera mot deras slutsats att vi måste börja på allvar överväga alternativ som utbyggnaden av solenergi geoteknik, med alla de risker det innebär, om världen menar allvar med att uppnå Parisavtalets mål, " han sa.