Nya klimatmodeller visar att koldioxid är en mer potent växthusgas än man tidigare förstått, ett fynd som skulle kunna driva Parisfördragets mål för att begränsa den globala uppvärmningen utom räckhåll, har forskare sagt till AFP.

Utvecklad parallellt av separata team i ett halvdussin länder, modellerna – som kommer att underbygga FN:s reviderade temperaturprognoser nästa år – tyder på att forskare under årtionden konsekvent har underskattat CO2-uppvärmningspotentialen.

Mycket mer data och datorkraft har blivit tillgängligt sedan den nuvarande mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) slutfördes 2013.

"Vi har bättre modeller nu, "Olivier Boucher, chef för Institut Pierre Simon Laplace Climate Modeling Center i Paris, sa till AFP, och tillägger att de "representerar nuvarande klimattrender mer exakt".

De mest inflytelserika prognoserna från regeringsstödda team i USA, Storbritannien, Frankrike och Kanada pekar på en framtid där CO2-koncentrationer som länge har likställts med en 3C-värld med större sannolikhet skulle värma planetens yta med fyra eller fem grader.

"Om du tycker att de nya modellerna ger en mer realistisk bild, då blir det, självklart, vara svårare att uppnå Parismålen, om det är 1,5 eller två grader Celsius, ", sa forskaren Mark Zelinka till AFP.

Zelinka, från Lawrence Livermore National Laboratory i Kalifornien, är huvudförfattare till den första peer-reviewed bedömningen av den nya generationen modeller, publicerades tidigare denna månad i Geofysiska forskningsbrev .

"Helig gral" för forskare

I mer än ett sekel, forskare har undrat över en bedrägligt enkel fråga:om mängden CO2 i atmosfären fördubblas, hur mycket kommer jordens yta att värmas över tiden?

Den resulterande temperaturökningen är känd som jordens "klimatkänslighet".

Den siffran har varit svår att fastställa på grund av en mängd svårfångade variabler. Oavsett om hav och skogar, till exempel, kommer att fortsätta att absorbera mer än hälften av den CO2 som släpps ut av mänskligheten är svårt att förutsäga.

Men det största jokertecknet har alltid varit moln.

"Hur moln utvecklas i ett varmare klimat och om de kommer att utöva en tempererande eller förstärkande effekt har länge varit en stor källa till osäkerhet, " förklarade Imperial College London-forskaren Joeri Rogelj, IPCC:s ledande författare om den globala koldioxidbudgeten – mängden växthusgaser som kan släppas ut utan att överskrida ett givet temperaturtak.

De nya modellerna återspeglar en bättre förståelse av molndynamik på minst två sätt som förstärker koldioxidens uppvärmningseffekt.

Zelinka sa att ny forskning hade bekräftat att höga moln i bottenskiktet av jordens atmosfär ökar solens strålning - och global uppvärmning accentuerar den dynamiken.

"En annan stor osäkerhet har varit hur låga moln kommer att förändras, såsom stratocumulus däck på kontinenternas västkust, " han sa.

"Det har varit klimatmodellernas heliga gral under lång tid."

Senaste observationer tyder på att denna typ av molntäcke minskar med uppvärmningen, vilket innebär att mindre av solens energi studsar tillbaka ut i rymden av vita ytor.

För de flesta av de senaste 10, 000 år – under vilken tid mänsklighetens antal svällde från några miljoner till 7,6 miljarder – var koncentrationen av CO2 i atmosfären nästan konstant 280 miljondelar (ppm).

Men i början av 1800-talet när den industriella revolutionen satte fart, drivs med olja, gas och särskilt kol, antalet CO2-molekyler i luften sköt upp.

Skiftande uppfattningar

Idag ligger koncentrationen på 412 ppm, en ökning med 45 procent — hälften av den under de senaste tre decennierna.

Bara förra året, mänsklig aktivitet injicerade mer än 41 miljarder ton CO2 i atmosfären, cirka fem miljoner ton per timme.

Med en grad Celsius av uppvärmning hittills, världen klarar av allt mer dödliga värmeböljor, torka, översvämningar och tropiska cykloner som gjorts mer destruktiva av stigande hav.

På 1890-talet, Den svenska kemisten Svante Arrhenius beräknade att en fördubbling av CO2 så småningom skulle höja jordens genomsnittliga yttemperatur med fem eller sex grader Celsius, även om han senare reviderade figuren till 4C.

Anmärkningsvärt, han insåg att förbränning av fossila bränslen en dag kunde driva en sådan förändring.

I slutet av 1970-talet, forskare bestämde sig för en klimatkänslighet på 3C (plus-eller-minus 1,5C), motsvarande cirka 560 ppm CO2 i atmosfären.

Den bedömningen förblev i stort sett oförändrad — fram till nu.

IPCC, FN:s klimatrådgivande organ, presenterar fyra scenarier för framtida uppvärmning, beroende på hur aggressivt mänskligheten arbetar för att minska växthusgaserna.

De mest ambitiösa – i linje med Parismålet att begränsa temperaturökningen till "väl under" 2C – skulle kräva att CO2-utsläppen minskas med mer än 10 procent per år, från och med nu.

I den andra ytterligheten, en så kallad "business-as-usual"-bana av ökad användning av fossila bränslen skulle göra stora delar av planeten obeboeliga vid seklets slut.

Det första scenariot har blivit önsketänkande, enligt många forskare, medan det värsta fallet är osannolikt om inte jorden själv börjar släppa ut naturliga förråd av växthusgaser från, säga, smältande permafrost.

Det lämnar två mellanvägsscenarier – kända som RCP4.5 och RCP6.0 – som mer sannolikt återspeglar vår klimatframtid.

Enligt IPCC, den första skulle motsvara 538 ppm CO2 i atmosfären, medan en RCP6.0-väg skulle se en ökning av CO2-koncentrationen till 670 ppm.

"Hettig debatt"

En fördubbling av 1850-talets CO2-nivåer till cirka 570 ppm faller mellan de två, och får därmed en verklig betydelse som förmodligen skulle ha skrämt Arrhenius, den sena 1800-talets svenske kemist.

"Just nu, det pågår en enormt het debatt inom klimatmodelleringsgemenskapen, " sa jordsystemforskaren Johan Rockström, chef för Potsdam Institute for Climate Impact Research.

"Du har 12 eller 13 modeller som visar känslighet som inte längre är 3C, utan snarare 5C eller 6C med en fördubbling av CO2, " sa han till AFP. "Det som är särskilt oroande är att dessa inte är extremvärdena."

Modeller från Frankrike, det amerikanska energidepartementet, Storbritanniens Met Office och Kanada visar klimatkänslighet på 4,9C, 5,3C, 5,5C respektive 5,6C, sa Zelinka.

"Du måste ta dessa modeller på allvar - de är högt utvecklade, toppmodern."

Bland de 27 nya modeller som undersöktes i Zelinkas studie, dessa var också bland de som bäst matchade klimatförändringarna under de senaste 75 åren, ytterligare validering av deras riktighet.

Som sagt, andra modeller som kommer att ingå i IPCC:s nästa stora utvärderingsrapport fann betydligt mindre ökningar, även om nästan alla kom in högre än tidigare uppskattningar.

Forskare tittar också fortfarande på resultaten för att leta efter metodologiska fel eller inkonsekvenser.

"Juryn är fortfarande ute, men det är oroande, sa Rockström.

"Klimatkänsligheten har legat i intervallet 1,5C till 4,5C i mer än 30 år. Om det nu går till mellan 3C och 7C, det skulle vara oerhört farligt."

© 2020 AFP