Группа физиков под руководством Алекса Бернадини из Университета Порту в Португалии заявила о том, что воздействие человека на системы Земли может привести к хаосу, из которого уже не будет возврата. К такому выводу исследователи пришли, использовав теорию, задуманную для моделирования сверхпроводимости, сообщает Science Alert.
Анализ показал, что после определенного момента мы уже не сможем восстановить равновесие климата нашей планеты. Человеческая же деятельность может привести к созданию Земли-теплицы, из которой уже не будет возврата.
Вот уже несколько лет экстремальные погодные явления случаются все чаще. Это лесные пожары, засухи, новые температурные рекорды. Ученые-климатологи утверждают, что это является следствием человеческой деятельности, такой, как сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов и развертывание земледелия.
В результате ученые предложили выделить новую геологическую эпоху: антропоцен. Это период, когда деятельность человека привела к значительному и заметному воздействию на всю систему Земли, состоящую из геосферы, биосферы, гидросферы и атмосферы.
Ученые предполагают, что начало антропоцена достигает середины ХХ века. Он следует за голоценом, который начался примерно 11700 лет назад. В ходе нового исследования ученые решили смоделировать переход от голоцена к антропоцену как фазовый переход и, соответственно, рассчитать его будущую траекторию.
Фазовые переходы довольно распространены. Этот термин относится к тому, как материал переходит из одного состояния в другое. Твердое тело переходит в жидкость, жидкость закипает в газ. Металл переходит из нормального состояния в сверхпроводящее. У каждого из них есть переломный момент, в котором состояние равновесия претерпевает глубокий сдвиг в другое состояние.
Ученые считают, что модели фазового перехода можно использовать для моделирования изменений климата Земли.
Сейчас влияние человека ограничено. Наш мир имеет конечное количество пригодного для жизни пространства, конечное количество ресурсов и конечную скорость, с которой мы можем их использовать. Учитывая эту максимальную мощность, исследователи решили нанести на карту возможные результаты фазового перехода антропоцена, используя логистическую карту - инструмент для изучения того, как сложные результаты и даже хаос могут развиваться из простой точки.
Результаты показали, что в конце нашего пути нас не ожидает неотвратимая гибель. Мы можем двигаться по регулярной и предсказуемой траектории, конечной точкой которого является стабилизация климата при более высокой средней температуре.
Но в более экстремальном сценарии Земля столкнется с хаосом. То есть, система нашей планеты эволюционирует в хаотическое поведение — экстремальные сезонные колебания и погодные явления — из-за чего предсказать его будет невозможно. То есть, вернуться к стабильному климату будет очень сложно, если возможно в принципе.
Ранее ученые провели моделирование будущего Земли до 2100 года и выявили, насколько сильно постепенные изменения температуры и осадков могут изменить климат на локальном уровне. По их словам, эти изменения будут настолько сильными, что, вероятно, нам впервые с 1880-х годов придется перерисовывать карты.