Det är år 2300. Extrema väderhändelser som att bygga plattande orkaner, årslånga torka och eldbränder är så vanliga att de inte längre gör rubriker. De sista grupperna av människor som lämnades nära den friska ekvatorn packar påsarna och rör sig mot de nu tätbefolkade polerna.
Denna så kallade "växthusjorden", där globala temperaturer kommer att vara 7 till 9 grader Fahrenheit (4 till 5 grader Celsius) högre än förindustriella temperaturer och havets nivåer kommer att vara 33 till 200 fot (10 till 60 meter) högre än idag, är svårt att föreställa sig - men lätt att falla in, sade en ny perspektivartikel publicerad idag (6 augusti) i tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences.
I artikeln hävdade en grupp forskare att det finns en tröskeltemperatur över vilken naturliga feedback-system som för närvarande håller jorden sval kommer att lossna. Vid den tidpunkten kommer en kaskad av klimathändelser att driva planeten till ett "hothouse" -stat. Även om forskarna inte vet exakt vad denna tröskel är, sa de att det kan vara så litet som 2 grader C (cirka 4 grader F) av uppvärmningen över de preindustriella nivåerna.
Låter bekant? Markeringen 2 grader C spelar en stor roll i Parisavtalet, landmärkeavtalet 2016 som undertecknades av 179 länder för att bekämpa klimatförändringarna genom att minska koldioxidutsläppen (samma som USA meddelade att de skulle dra sig tillbaka från förra året). I den överenskommelsen enades länderna om att arbeta för att hålla den globala temperaturen stiga väl under 2 grader C, och helst under 1,5 grader C, över de preindustriella nivåerna i detta århundrade.
"Det här dokumentet ger mycket starkt vetenskapligt stöd ... att vi bör undvika att komma för nära eller till och med nå uppvärmning av 2 grader Celsius," artikel medförfattare Johan Rockström, chef för Stockholm Resilience Center och professor i vattensystem och global hållbarhet vid Stockholms universitet i Sverige, berättade Live Science.
Ändra jordens rytm
Under de senaste miljoner åren har jorden naturligtvis cyklat in och ur en istid vart 100 000 år eller så. Planeten lämnade den senaste istiden för cirka 12 000 år sedan och befinner sig för närvarande i en interglacial cykel som kallas Holocene-epoken. I denna cykel har jorden naturliga system som hjälper till att hålla den sval, även under de varmare interglacialperioderna.
Men många forskare hävdar att på grund av människans enorma påverkan på klimat och miljö, bör den nuvarande geologiska åldern kallas antropocen (från antropogen, vilket betyder att det härrör från mänsklig aktivitet). Rockström sa att temperaturen är nästan lika varm som den maximala historiska temperaturen under en interglacial cykel.
Om koldioxidutsläppen fortsätter utan dröjsmål, kanske planeten lämnar den glaciär-interglaciala cykeln och kastas in i en ny tid för "hothouse Earth."
Idag släpper vi ut 40 miljarder ton koldioxid per år från förbränning av fossila bränslen, sa Rockström. Men ungefär hälften av dessa utsläpp tas upp och lagras av hav, träd och mark, sade han.
Men vi ser nu tecken på att vi driver systemet för långt - att hugga ner för många träd, förnedra för mycket jord, ta ut för mycket färskt vatten och pumpa för mycket koldioxid ut i atmosfären, sa Rockström.
Forskare fruktar att om vi når en viss temperaturgräns, kommer vissa av dessa naturliga processer att vända och planeten "kommer att bli en självvärmare", sade Rockström. Det betyder att skogar, mark och vatten kommer att frigöra det kol de lagrar.
"I det ögonblick som planeten blir en källa till växthusgasutsläpp tillsammans med oss människor, då, som du kan föreställa dig, accelererar saker mycket snabbt i fel riktning," sade han.
Många tipppunkter
I sitt perspektivuppsats bekräftade Rockström och hans team befintlig litteratur om olika naturliga feedbackprocesser och drog slutsatsen att många av dem kan tjäna som "tippelement." När man tipsar följer många av de andra.
Naturen har feedbackmekanismer, till exempel en regnskogs förmåga att skapa sin egen fuktighet och regn, som håller ekosystem i jämvikt. Om regnskogen utsätts för ökad uppvärmning och avskogning, blir mekanismen långsamt svagare, sade Rockström.
"När den korsar en tipppunkt ändrar återkopplingsmekanismen riktning," sade Rockström, och regnskogen förändras från en fuktmotor till en självtorkare. Så småningom förvandlas regnskogen till en savanna och i processen släpper kol, sade han.
Detta kan i sin tur bli en del av en kaskad som skulle påverka andra processer runt om i världen, till exempel oceancirkulation och El Niño-händelser. Andra tipppunkter inkluderar tining av permafrost, förlust av arktisk sommarhavsis och förlust av korallrev.
En global uppmaning om hjälp
Det första stora målet borde vara att helt stoppa koldioxidutsläppen fram till 2050, sade Rockström. Men det räcker inte, tillade han.
För att hålla sig borta från dessa tipppunkter, "hela världen inleda ett stort projekt för att bli hållbar i alla sektorer," sade han.
Det kan vara en utmaning, eftersom länder runt om i världen växer allt mer nationalistiska, sade han. Istället för att fokusera på smala nationella mål, bör världen kollektivt arbeta för att minska koldioxidutsläppen - till exempel genom att skapa investeringsfonder som kan stödja fattiga länder som inte har så mycket kapacitet att minska utsläppen som de rikare länderna gör, sade han.
Allt detta betyder "att det är vetenskapligt sett helt oacceptabelt att ett land som USA lämnar Parisavtalet, eftersom vi mer än någonsin behöver alla länder i världen att kollektivt avkolka ... för att säkra en stabil planet," Sa Rockström.
Den nya artikeln är en åsiktsartikel som inte innehåller någon ny forskning utan snarare drar nytta av den befintliga litteraturen, berättade Michael Mann, en utmärkt professor i meteorologi vid Pennsylvania State University som inte var en del av studien, till Live Science i ett e-postmeddelande.
"Med detta sagt gör författarna enligt min uppfattning ett trovärdigt fall att vi, i avsaknad av aggressiva på kort sikt för att minska koldioxidutsläppen, åtar oss att verkligen farliga och irreversibla klimatförändringar på några årtionden, "Sa Mann.
