Fortsatta utsläpp av växthusgaser riskerar att utlösa klimatvändpunkter. Dessa är självförsörjande förändringar i klimatsystemet som skulle låsa in förödande förändringar, som höjning av havsnivån, även om alla utsläpp upphör.

Den första stora bedömningen 2008 identifierade nio delar av klimatsystemet som är känsliga för tippning, inklusive inlandsisar, havsströmmar och större skogar. Sedan dess har enorma framsteg inom klimatmodellering och en flod av nya observationer och registreringar av forntida klimatförändringar gett forskarna en mycket bättre bild av dessa tippelement. Extra sådana har också föreslagits, som permafrost runt Arktis (permanent frusen mark som kan släppa lös mer kol om den tinas).

Uppskattningar av de uppvärmningsnivåer vid vilka dessa element kunde tippa har fallit sedan 2008. Kollapsen av västantarktiska istäcket ansågs en gång vara en risk när uppvärmningen nådde 3°C-5°C över jordens förindustriella medeltemperatur. Nu tros det vara möjligt vid nuvarande uppvärmningsnivåer.

I vår nya bedömning av de senaste 15 åren av forskning fann jag och mina kollegor att vi inte kan utesluta att fem tipppunkter utlöses just nu när den globala uppvärmningen ligger på ungefär 1,2°C. Fyra av dessa fem blir mer sannolika när den globala uppvärmningen överstiger 1,5°C.

Det är nyktra slutsatser. Men inte all nyhetsbevakning fångade nyansen i vår studie. Så här är vad våra resultat faktiskt betyder.

Osäkra trösklar

Vi syntetiserade resultaten från mer än 200 studier för att uppskatta uppvärmningströsklar för varje tippelement. Den bästa uppskattningen var antingen en som flera studier konvergerade med eller som en studie bedömdes vara särskilt tillförlitlig rapporterade. Till exempel, uppgifter om när inlandsisar hade dragit sig tillbaka tidigare och modelleringsstudier indikerar att Grönlands inlandsis sannolikt kommer att kollapsa över 1,5°C. Vi uppskattade också de lägsta och högsta tröskelvärdena vid vilka kollaps är möjlig:modelluppskattningar för Grönland varierar mellan 0,8°C och 3,0°C.

Inom detta intervall blir det mer sannolikt att tippa när uppvärmningen ökar. Vi definierade tippning som möjligt (men ännu inte troligt) när uppvärmningen är över minimum men under bästa uppskattning och sannolikt över bästa uppskattning. Vi bedömde också hur säkra vi är med varje uppskattning. Till exempel är vi mer säkra på våra uppskattningar för Grönlands inlandsis kollaps än de för abrupt upptining av permafrost.

Denna osäkerhet innebär att vi inte förväntar oss att fyra klimattipppunkter kommer att utlösas det första året när den globala temperaturen når 1,5 °C (vilket klimatforskare menar är möjligt under de kommande fem åren), eller ens när medeltemperaturerna över flera år når 1,5 °C någon gång under de närmaste decennierna. Istället gör varje bråkdel av en grad dricks mer sannolikt, men vi kan inte vara säkra på exakt när dricks blir oundvikligt.

Detta gäller särskilt för Grönlands och västra Antarktis inlandsisar. Medan vår bedömning tyder på att deras kollaps sannolikt blir över 1,5°C, är inlandsisar så massiva att de förändras mycket långsamt. Kollapsen skulle ta tusentals år, och processerna som driver den kräver uppvärmning för att hålla sig bortom tröskeln i flera decennier. Om uppvärmningen återgick under tröskeln innan tippningen startade, kan det vara möjligt för inlandsisar att tillfälligt överskrida sina trösklar utan att kollapsa.

För vissa andra vändpunkter är förändringen sannolikt mer spridd. Vi uppskattar att både tropiska korallrevsdöd och abrupt upptining av permafrost är möjliga vid nuvarande uppvärmningsnivå. Men trösklarna varierar mellan rev och fläckar av permafrost. Båda händer redan på vissa ställen, men enligt vår bedömning blir dessa förändringar mycket mer utbredda vid en liknande tidpunkt över 1,5°C.

På andra håll kan små fläckar av Amazonas och norra skogar tippa och övergå till ett savannliknande tillstånd först, och kringgå en mer katastrofal döende över hela skogen. Modellresultat som ännu inte har publicerats tyder på att Amazonas tippning kan inträffa i flera regioner vid olika uppvärmningsnivåer snarare än som en enda stor händelse.

Det kan inte heller finnas någon väldefinierad tröskel för vissa tippelement. Gamla klimatregister tyder på att havsströmmar i Nordatlanten dramatiskt kan vända från att vara starka, som de är nu, till svaga som ett resultat av att både uppvärmning och smältande sötvatten från Grönland stör cirkulationen. Nya modelleringar tyder på att tröskeln för kollapsen av atlantisk cirkulation beror på hur snabbt uppvärmningen ökar tillsammans med andra svårmätbara faktorer, vilket gör det mycket osäkert.

In i farozonen

Det finns tecken på att vissa vändpunkter redan närmar sig. Försämring och torka har gjort att delar av Amazonas blivit mindre motståndskraftiga mot störningar som brand och släpper ut mer kol än de absorberar.

Framkanten av vissa retirerande västantarktiska glaciärer ligger bara kilometer från den ostoppbara reträtten. Tidiga varningssignaler i klimatövervakningsdata (som större och längre svängningar i hur mycket glaciärer smälter varje år) tyder på att delar av Grönlands inlandsis och Atlantens cirkulation också destabiliseras.

Dessa signaler kan inte berätta exakt hur nära vi är tipping points, bara att destabilisering är på gång och en tipping point kan närma sig. Det mest vi kan vara säkra på är att varje bråkdel av ytterligare uppvärmning kommer att destabilisera dessa tippelement mer och göra initieringen av självförsörjande förändringar mer sannolikt.

Detta stärker argumenten för ambitiösa utsläppsminskningar i linje med Parisavtalets mål att stoppa uppvärmningen till 1,5°C. Detta skulle minska chanserna att utlösa flera klimatvändpunkter – även om vi inte kan utesluta att några nås snart.