Hur varmt kommer jorden att bli år 2100?
I samband med att världens ledare samlades för att fira starten på 2050 såg de tillbaka på pandemin av coronavirus 30 år tidigare som en vändpunkt i strävan att hejda den globala uppvärmningen. Nationerna slöt sig samman för att besegra pandemin, och det inledde en ny era av samarbete för att förhindra en klimatkatastrof. Investeringar i grön energi och ny teknik ledde till snabba minskningar av koldioxidutsläppen, vilket gör att världen är på väg att begränsa den globala uppvärmningen till cirka 1,5 °C över den förindustriella nivån.
Och kanske inte. År 2050 kan världen se tillbaka och se pandemin som något mer än ett litet glapp i en lång och mestadels meningslös ansträngning för att stoppa den globala uppvärmningen. Trots en tillfällig minskning av koldioxidutsläppen från utbrottet 2020 vände sig länderna till billiga fossila bränslen för att återuppliva sina ekonomier efter krisen. Koldioxidutsläppen steg kraftigt och temperaturerna följde med, vilket bäddar för en uppvärmning på 5 °C i slutet av århundradet.
Detta är bara två möjliga visioner av framtiden. Ingen vet hur den nuvarande pandemin kommer att utvecklas, och det är inte heller klart om mänskligheten i slutändan kommer att gå samman för att undvika en potentiell klimatkatastrof. Men klimatforskare måste utforska vilka typer av problem som kan uppstå med olika nivåer av uppvärmning. Därför har de utvecklat en rad scenarier som är avsedda att representera en rad olika framtidsbilder som mänskligheten skulle kunna ställas inför1. Deras mål är att undersöka hur olika strategier skulle kunna förändra koldioxidutsläppen – och hur planeten kommer att reagera på all denna värmeledande gas.
I ena änden av spektrumet utforskar de optimistiska scenarierna världar där regeringarna förenar sina krafter för att främja teknik med låga koldioxidutsläpp och samtidigt minska fattigdom och ojämlikhet. I den andra änden ökar länderna sin användning av billiga fossila bränslen och strävar efter ekonomisk tillväxt till varje pris.
För första gången har forskargrupper kört dessa scenarier (se ”En rad olika framtidsscenarier”) genom världens stora klimatmodeller och gett prognoser för hur jorden skulle kunna reagera på olika socioekonomiska vägar. Dessa simuleringar kommer att ge information till klimatforskningen under många år framöver och kommer att spela en central roll i nästa stora bedömning av den globala uppvärmningen som görs av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) och som ska publiceras nästa år. Forskningen kan också få en nyckelroll i förhandlingarna om en ny uppsättning åtaganden för att minska utsläppen enligt klimatavtalet från Paris 2015.
Källa: Anpassad från fig. 3, B. C. O’Neill et al. Geosci. Model Dev. 9, 3461-3482 (2016)
Dessa scenarier uppdaterar en uppsättning som har använts under det senaste decenniet, inklusive en extrem – och kontroversiell – version som förutspår en temperaturökning på cirka 5 °C över de förindustriella nivåerna till 2100. Kritiker har hävdat att just detta scenario, som har haft en central roll i klimatstudier i mer än ett decennium, är missvisande eftersom det innehåller orealistiska mängder kolanvändning – en ungefär femfaldig ökning fram till 2100. Men många forskare avfärdar den kritiken och menar att även sådana scenarier med höga utsläpp har ett värde så länge människor förstår deras underliggande antaganden och begränsningar. Ett massivt utsläpp av metan från den arktiska permafrosten skulle till exempel kunna ha en liknande effekt som stora ökningar av användningen av fossila bränslen.
”Vi försöker förstå risker, inte förutsäga framtiden”, säger Donald Wuebbles, atmosfärsforskare vid University of Illinois at Urbana-Champaign och samordnande huvudförfattare till den första volymen av USA:s senaste nationella klimatbedömning2, som släpptes 2017. Scenarierna är inte utformade för att prognostisera utsläpp, utan för att undersöka olika nivåer av uppvärmning och olika typer av ekonomisk utveckling. De är till hjälp för många olika forskare: klimatmodellerare använder dem för att testa sina modeller och förutse effekterna av ökade utsläpp av växthusgaser, ekonomer behöver dem för att undersöka kostnaderna för politiska åtgärder och ekologer förlitar sig på dem för att förutsäga förändringar av ekosystem runt om i världen.
”Det här är inte science fiction”, säger Kristie Ebi, forskare inom miljö och hälsa vid University of Washington i Seattle, som är medordförande i den kommitté som har tagit fram de nya scenarierna. ”Vi behöver dessa modellresultat för att få en inblick i konsekvenserna av våra val, och nu kan vi göra det.”
Ovanliga affärer
I april 1989 träffades en grupp experter med uppgift att förutse möjliga framtider i Bilthoven i Nederländerna för att förbereda den första IPCC-utvärderingen, som skulle komma ut året därpå. De skapade scenarier som beskrev hur mycket koldioxid, metan och andra värmeledande gaser som nationerna skulle kunna producera under nästa århundrade3. Och dessa möjliga framtidsvärldar – från extremt förorenade till exceptionellt rena – utgjorde råmaterialet för klimatmodellerare som kunde förutse hur planeten skulle kunna reagera.
Sedan dess har IPCC uppdaterat de viktigaste utsläppsscenarierna flera gånger. Men situationen förändrades 2006, då IPCC beslutade sig för att dra sig ur utvecklingen av scenarier på grund av påtryckningar från USA och andra som hävdade att organisationen borde utvärdera, inte vägleda vetenskapen.
Så 2010 publicerade en självutnämnd grupp under ledning av klimatforskaren Richard Moss, som då var verksam vid Joint Global Change Research Institute i College Park i Maryland, ett nytt ramverk för skapande och användning av scenarier som var utformat för att vägleda forskningen inför IPCC:s senaste utvärdering4 , som släpptes 2013-2014.
Gruppen tillhandahöll en uppsättning av fyra prognoser för framtida nivåer av koldioxidutsläpp – kallade representativa koncentrationsvägar (Representative Concentration Pathways, RCP) – som skulle kunna köras av klimatmodelleringsgrupper runt om i världen för att ta fram prognoser om planetens öde5. RCP valdes ut för att skildra olika nivåer av strålningsdrivning – en siffra som avspeglar hur mycket extra uppvärmning som följer av utsläppen av växthusgaser. RCP:erna var inte avsedda att beskriva särskilda utsläppstrender eller förutse hur ekonomier och teknik skulle kunna förändras. Den uppgiften lämnades till andra forskare, som senare skulle ta fram en rad utsläppstrender som skulle kunna styra koncentrationerna av växthusgaser på ett sätt som efterliknar RCP:erna.
Moss säger att RCP:erna utformades för att fånga upp spektrumet av uppvärmningsmöjligheter i den vetenskapliga litteraturen och för att skapa ett tillräckligt stort intervall mellan de höga och låga prognoserna för att klimatmodellerare skulle kunna skilja dem åt. Och en stor attraktionskraft hos scenariot med en global temperaturökning på 5 °C som väckte så mycket kritik – kallat RCP8.5 – är att det ger modellerarna en kraftfull signal. ”Vi ville ge tillräckligt med detaljer för att klimatmodellerna skulle kunna göra sitt arbete”, säger Moss. När det gäller de enskilda scenarierna tillägger han: ”Det var aldrig vår avsikt att ge dem någon särskild vikt”.
Med tiden fick dock RCP:erna ett eget liv. Även om alla reservationer och förbehåll finns där för dem som vet var de ska leta, började många forskare och andra använda RCP8.5 för att representera en värld utan aggressiva klimatåtgärder.
”Det är mycket frestande att använda RCP8.5 av en rad olika anledningar, men det är också ganska orealistiskt”, säger Glen Peters, forskare i klimatpolitik vid Center for International Climate Research i Oslo och medförfattare till en nyligen publicerad kommentar i frågan6. ”Frågan är hur man balanserar dessa frågor och kommunicerar vad den representerar.”
Den felaktiga beskrivningen av RCP8.5 – som en projektion av vad som skulle kunna hända i en värld med oförändrade villkor, där regeringarna misslyckas med att genomföra en klimatpolitik – är endemisk, säger Roger Pielke Jr, forskare inom vetenskap och politik vid University of Colorado Boulder. Pielke säger att till och med stora vetenskapliga utvärderingar, t.ex. USA:s nationella klimatbedömning, har valt att använda RCP8.5 som ett de facto grundscenario där utsläppen fortsätter att öka. Detta blåser upp prognoserna om effekterna av den globala uppvärmningen – liksom kostnaderna för att inte agera, säger han.
Wuebbles försvarar beslutet att använda RCP8,5 i den amerikanska utvärderingen2. I dokumentet hänvisas till RCP8.5 endast som ett ”högre” scenario. Det konstateras att utsläppen överensstämde med detta scenario i 15-20 år, tills de planade ut under några år runt 2014.
För övrigt ger RCP8.5 forskarna ett högriskscenario som är värdefullt för att förstå riskerna med klimatextremer, säger Céline Guivarch, ekonom på klimatförändringar vid Centre for International Research on the Environment and Development (CIRED) i Nogent-sur-Marne i Frankrike. Många forskare hävdar att även om kolanvändningen inte ökar på ett katastrofalt sätt kan en uppvärmning på 5 °C ske på andra sätt, bland annat genom att permafrosten tinar.
När RCP:erna offentliggjordes 2010 var planen att en ny uppsättning mer omfattande socioekonomiska scenarier skulle vara klara inom två år. Dessa skulle ha använts i IPCC-rapporterna från 2013 och 2014, där man konstaterade att uppvärmningstakten sedan 1950 saknar motstycke på en tidsskala av århundraden till årtusenden, och som lade grunden för klimatavtalet i Paris 2015.
Men processen var mycket svårare – och tog mycket längre tid – än vad man hade räknat med. Den nya generationen scenarier, som kallas Shared Socioeconomic Pathways (SSP), introducerades inte förrän 2015. Det är först nu, när de stora klimatmodelleringscentren runt om i världen genomför sina experiment inför IPCC:s utvärdering 2021, som de intar centrum för klimatforskningen.
De nya scenarierna är visserligen baserade på de gamla RCP:erna, men för första gången presenterar de nya scenarierna fullt utbyggda berättelser om hur världen kan komma att utvecklas. Var och en ger en bred berättelse om hur världen kan komma att förändras, samt siffror för viktiga demografiska trender – befolkning, ekonomisk produktivitet, urbanisering och utbildning – i varje land på jorden, som modellbyggarna sedan använder för att simulera utsläpp och planetära effekter.
De grupper som tog fram SSP:erna utelämnade avsiktligt all klimatpolitik. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt för forskare att utföra sina egna experiment och testa effekterna av olika beslut av regeringar och samhällen, säger Ebi. Flexibiliteten gör det möjligt för henne och andra folkhälsoforskare att jämföra och kontrastera hälsofördelarna av klimatpolitik som samtidigt minskar koldioxidutsläppen och resulterar i renare luft.
”Det kunde man inte göra tidigare”, säger Ebi. ”Det gör det möjligt för klimatsamhället att ställa frågor som vi inte kunde ställa.”
Rocky road
Och även om SSP-scenarierna bara är några år gamla utvecklades de i en värld som skiljer sig mycket från dagens. De utformades före den politiska omvälvningen 2016, då Storbritannien röstade för att lämna Europeiska unionen och USA valde president Donald Trump, som lovade att sätta Amerika först och dra sig ur klimatavtalet från Paris.
Men de grupper som utarbetade SSP-scenarierna föreställde sig en handlingslinje som ligger mycket nära den väg som USA och andra stormakter tar. Scenariot i SSP3, som kallas ”regional rivalitet – en stenig väg”, definieras av en återupplivad nationalism. Det innebär att oro för ekonomisk konkurrenskraft och säkerhet leder till handelskrig. Under årtiondenas lopp kommer nationella ansträngningar för att låsa energi- och livsmedelsförsörjningen att kortsluta den globala utvecklingen. Investeringarna i utbildning och teknik minskar. Det skulle vara svårt att minska utsläppen av växthusgaser i en sådan värld, och det skulle inte bli lättare att anpassa sig till klimatförändringarna. Enligt detta scenario beräknas den globala medeltemperaturen stiga till mer än 4 °C över de förindustriella nivåerna.
För Ebi är det en lektion i ödmjukhet, eftersom scenariot verkade outlandish när det utvecklades. Men det är just det som är poängen.
”När vi började arbeta med detta fanns det ingen diskussion om Amerika först, det fanns ingen Brexit, det fanns inga handelskrig mellan USA och Kina”, säger hon. ”Det är obekvämt, men man måste ha den typen av vägar. Vi vet inte hur framtiden kommer att se ut.”