Om människor fortsätter att använda fossila bränslen på ett affärsmässigt sätt under de kommande århundradena kommer de polära iskapslarna att tappas, havets havsnivå stiger med sju meter och medianlufttemperaturen kommer att öka till 14,5 grader varmare än dagens dag .
Dessa är de fantastiska resultaten från simuleringar av klimat- och kolcykelmodeller som utförts av forskare vid Lawrence Livermore National Laboratory. Genom att använda en kopplad klimat- och koldioxidcykelmodell för att titta på globala klimat- och koldioxidförändringar, fann forskarna att jorden skulle värmas med 8 grader Celsius (14,5 grader Fahrenheit) om människor använder hela planetens tillgängliga fossila bränslen år 2300.
Hoppet i temperatur skulle få oroväckande konsekvenser för polarisen och havet, säger huvudförfattaren Govindasamy Bala från laboratoriets energi- och miljödirektorat.
Enbart i de polära regionerna skulle temperaturen öka mer än 20 grader Celsius och tvinga marken i regionen att förändras från is och tundra till boreal skog.
"Temperaturberäkningen är faktiskt konservativ eftersom modellen inte beaktade förändring av markanvändning som avskogning och utbyggnad av städer till avlägsna vildmarksområden," sade Bala.
Dagens nivå av atmosfärisk koldioxid är 380 delar per miljon (ppm). År 2300 förutspår modellen att beloppet nästan skulle fyrdubblas till 1 423 ppm.
I simuleringarna är mark och levande biomassa netto kolsänkor, vilket skulle utvinna en betydande mängd koldioxid som annars skulle förbli i atmosfären från förbränningen av fossila bränslen. Det verkliga scenariot kan dock vara lite annorlunda.
"Landets ekosystem skulle inte ta upp så mycket koldioxid som modellen antar," sade Bala. ”Faktum är att det i modellen tar upp mycket mer kol än den skulle i den verkliga världen eftersom modellen inte hade kväve / näringsbegränsningar att ta upp. Vi tog inte heller hänsyn till ändringar i markanvändning, till exempel rensning av skogar. ”
Modellen visar att havets upptag av CO² börjar minska under 22 och 23 århundradet på grund av uppvärmningen av havsytan som driver CO²-fluktuationer ur havet. Det tar längre tid för havet att absorbera CO² än biomassa och mark.
År 2300 tas cirka 38 procent och 17 procent av den koldioxid som frigörs från förbränningen av allt fossilt bränsle upp av land respektive hav. De återstående 45 procenten stannar kvar i atmosfären.
Oavsett om koldioxid släpps ut i atmosfären eller havet kommer så småningom cirka 80 procent av CO² att hamna i havet i en form som gör havet surare. Medan koldioxiden är i atmosfären kan det ge negativa klimatförändringar. När den kommer in i havet kan försurningen vara skadlig för marint liv.
Modellerna förutspår en ganska drastisk förändring, inte bara i havets temperatur utan också i dess surhetsinnehåll, vilket skulle bli särskilt skadligt för marina organismer med skal och skelettmaterial gjorda av kalciumkarbonat.
Kalciumkarbonatorganismer, såsom korall, fungerar som klimatstabilisatorer. När organismerna dör sätts deras karbonatskal och skelett ner på havsbotten, där vissa löses upp och andra är begravda i sediment. Dessa avlagringar hjälper till att reglera havets kemi och mängden koldioxid i atmosfären. Tidigare Livermore-forskning fann dock att obegränsad frisättning av koldioxid med fossil bränsle till atmosfären kan hota utrotningen för dessa klimatstabiliserande marina organismer.
"Det fördubblade CO²-klimatet som forskare har varnat för i årtionden börjar se ut som ett mål som vi kan uppnå om vi arbetar hårt för att begränsa CO²-utsläpp, snarare än det fruktansvärda utfall som kan uppstå om vi inte gör någonting," säger Ken Caldeira från avdelningen för global ekologi vid Carnegie-institutionen och en av de andra författarna.
Bala sade att de mest drastiska förändringarna under 300-årsperioden skulle vara under det 22-talet, när nederbörden förändras, en ökning av atmosfäriskt nederbördsvatten och en minskning av havets isstorlek är de största och när utsläppshastigheterna är högst. Enligt modellen försvinner havsöverdraget nästan fullständigt på den norra halvklotet år 2150 under sommaren på norra halvklotet.
"Vi tog en mycket helhetssyn," sa Bala. ”Tänk om vi bränner allt? Det kommer att bli en väckning inom klimatförändringarna. ”
När det gäller skeptiker om global uppvärmning, sa Bala att beviset redan är uppenbart.
"Även om människor inte tror på det idag kommer bevisen att finnas där om 20 år", sade han. "Det här är långsiktiga problem."
Han pekade på den europeiska värmeböljan 2003 och den 2005 orkansäsongen 2005 som exempel på extrema klimatförändringar.
"Vi vet definitivt att vi kommer att värma de närmaste 300 åren," sade han. "I verkligheten kan vi ha det värre än vi förutspår."
Andra Livermore-författare inkluderar Arthur Mirin och Michael Wickett, tillsammans med Christine Delire från ISE-M vid Université Montepellier II.
Forskningen visas i 1 november-numret av American Meteorological Society's Journal of Climate.
Lawrence Livermore National Laboratory grundades 1952 och har ett uppdrag att säkerställa nationell säkerhet och tillämpa vetenskap och teknik på de viktiga frågorna i vår tid. Lawrence Livermore National Laboratory administreras av University of California för U.S. Department of Energy's National Nuclear Security Administration.
Originalkälla: LLNL-nyhetsmeddelande
