Naukowcy walczą o wyjaśnienie rekordowego wzrostu globalnego ocieplenia
Świat staje się coraz cieplejszy od dziesięcioleci, ale nagły i niezwykły wzrost temperatury wysłał klimat głębiej na niezbadane terytorium - a naukowcy wciąż próbują dowiedzieć się, dlaczego tak się dzieje.
Translate
spinner.loading
spinner.loading
Over the past two years, temperature records have been repeatedly shattered by a streak so persistent and puzzling it has tested the best-available scientific predictions about how the climate functions.
Scientists are unanimous that burning fossil fuels has largely driven long-term global warming, and that natural climate variability can also influence temperatures one year to the next.
But they are still debating what might have contributed to this particularly exceptional heat surge.
Experts think changes in cloud patterns, airborne pollution, and Earth's ability to store carbon could be factors, but it would take another year or two for a clearer picture to emerge.
"Warming in 2023 was head-and-shoulders above any other year, and 2024 will be as well," said Gavin Schmidt, director of the NASA Goddard Institute for Space Studies, in November.
"I wish I knew why, but I don't," he added.
"We're still in the process of assessing what happened and if we are seeing a shift in how the climate system operates."
The global mean temperature difference compared to pre-industrial average (1850-1900)
'Uncharted territory'
When burned, fossil fuels emit greenhouse gases like carbon dioxide that trap heat near the Earth's surface.
As fossil fuel emissions have risen to record highs in 2023, average sea surface and air temperatures have curved upwards in a consistent, decades-long warming trend.
But in an unprecedented streak between June 2023 and September 2024, global temperatures were unlike anything seen before, said the World Meteorological Organization -- and sometimes by a considerable margin.
The heat was so extreme it was enough to make 2023 -- and then 2024 -- the hottest years in history.
"The record global warmth of the past two years has sent the planet well into uncharted territory," Richard Allan, a climate scientist from the UK's University of Reading, told AFP.
What occurred was "at the limit of what we would expect based on existing climate models", Sonia Seneviratne, a climatologist from ETH Zurich in Switzerland, told AFP.
"But the overall long-term warming tendency is not unexpected" given the amount of fossil fuels being burned, she added.
Changes in CO2 emissions from fossil fuels, by countries and regions, from 1910 to 2023
'Difficult to explain'
Scientists said that climate variability could go some way to explaining what happened.
2023 was preceded by a rare, three-year La Nina phenomenon that had a strong cooling effect on the planet by pushing excess heat into the deep oceans.
This energy was released back to the surface when an opposite, warming El Nino event took over in mid-2023, boosting global temperatures.
But the heat has lingered even after El Nino peaked in January.
Temperatures have not fallen as fast as they rose, and November was still the second-warmest on record.
"It is difficult to explain this at the moment," said Robert Vautard, a member of the UN's climate expert panel IPCC. "We lack a bit of perspective.
"If temperatures do not drop more sharply in 2025, we will really have to ask ourselves questions about the cause," he told AFP.
Graphic explaining El Nino and La Nina, opposing climate patterns
Jury out
Scientists are looking for clues elsewhere.
One theory is that a global shift to cleaner shipping fuels in 2020 accelerated warming by reducing sulphur emissions that make clouds more mirror-like and reflective of sunlight.
In December, another peer-reviewed paper looked at whether a reduction in low-lying clouds had let more heat reach Earth's surface.
At the American Geophysical Union conference this month, Schmidt convened scientists to explore these theories and others, including whether solar cycles or volcanic activity offered any hints.
There are concerns that without a more complete picture, scientists could be missing even more profound and transformational shifts in the climate.
"We cannot exclude that some other factors also further amplified the temperatures... the verdict is still out," said Seneviratne.
Share of global greenhouse gas emissions in 2023 and during the 1850-2022
Scientists this year warned that Earth's carbon sinks -- such as the forests and oceans that suck CO2 from the atmosphere -- had suffered an "unprecedented weakening" in 2023.
This month, the US National Oceanic and Atmospheric Administration said the Arctic tundra, after locking away C02 for millennia, was becoming a net source of emissions.
Oceans, which have acted as a massive carbon sink and climate regulator, were warming at a rate scientists "cannot fully explain", said Johan Rockstrom of the Potsdam Institute for Climate Impact Research.
"Could this be a first sign of a planet starting to show a loss of resilience? We cannot exclude it," he said last month.
By Nick Perry
Infographics by Valentina Breschi, Sylvie Husson, Sabrina Blanchard & Sophie Ramis
W ciągu ostatnich dwóch lat rekordy temperatury były wielokrotnie niszczone przez tak uporczywą i zagadkową passę, która przetestowała najlepsze dostępne prognozy naukowe dotyczące funkcjonowania klimatu.
Naukowcy są zgodni co do tego, że spalanie paliw kopalnych w dużej mierze przyczyniło się do długoterminowego globalnego ocieplenia, a naturalna zmienność klimatu może również wpływać na temperatury z roku na rok.
Wciąż jednak debatują nad tym, co mogło przyczynić się do tego szczególnie wyjątkowego skoku temperatury.
Eksperci uważają, że zmiany we wzorcach chmur, zanieczyszczenie powietrza i zdolność Ziemi do magazynowania węgla mogą być czynnikami, ale wyłonienie jaśniejszego obrazu zajmie kolejny rok lub dwa.
"Ocieplenie w 2023 roku było wyższe niż w jakimkolwiek innym roku, a rok 2024 również taki będzie" - powiedział w listopadzie Gavin Schmidt, dyrektor NASA Goddard Institute for Space Studies.
"Chciałbym wiedzieć dlaczego, ale nie wiem" - dodał.
"Nadal jesteśmy w trakcie oceny tego, co się stało i czy obserwujemy zmianę w sposobie działania systemu klimatycznego".
Globalna średnia różnica temperatur w porównaniu do średniej sprzed epoki przemysłowej (1850-1900)
"Niezbadane terytorium
Podczas spalania paliwa kopalne emitują gazy cieplarniane, takie jak dwutlenek węgla, które zatrzymują ciepło w pobliżu powierzchni Ziemi.
Ponieważ emisje paliw kopalnych wzrosły do rekordowych poziomów w 2023 r., średnie temperatury powierzchni morza i powietrza zakrzywiły się w górę w ramach stałego, trwającego dziesięciolecia trendu ocieplenia.
Jednak w bezprecedensowym okresie między czerwcem 2023 r. a wrześniem 2024 r. globalne temperatury były niespotykane wcześniej, stwierdziła Światowa Organizacja Meteorologiczna - a czasami ze znacznym marginesem.
Ciepło było tak ekstremalne, że wystarczyło, aby rok 2023 - a następnie 2024 - były najgorętszymi latami w historii.
"Rekordowe globalne ciepło ostatnich dwóch lat wysłało planetę na niezbadane terytorium" - powiedział AFP Richard Allan, klimatolog z brytyjskiego University of Reading.
To, co się wydarzyło, było "na granicy tego, czego moglibyśmy się spodziewać na podstawie istniejących modeli klimatycznych", powiedziała AFP Sonia Seneviratne, klimatolog z ETH Zurich w Szwajcarii.
"Ale ogólna długoterminowa tendencja ocieplenia nie jest nieoczekiwana", biorąc pod uwagę ilość spalanych paliw kopalnych, dodała.
Zmiany emisji CO2 z paliw kopalnych, według krajów i regionów, w latach 1910-2023
"Trudne do wyjaśnienia
Naukowcy stwierdzili, że zmienność klimatu może w pewnym stopniu wyjaśnić to, co się stało.
Rok 2023 został poprzedzony rzadkim, trzyletnim zjawiskiem La Nina, które miało silny wpływ chłodzący na planetę poprzez wypychanie nadmiaru ciepła do głębokich oceanów.
Energia ta została uwolniona z powrotem na powierzchnię, gdy w połowie 2023 r. doszło do przeciwnego, ocieplającego zjawiska El Nino, podnosząc globalne temperatury.
Jednak ciepło utrzymywało się nawet po tym, jak El Nino osiągnęło szczyt w styczniu.
Temperatury nie spadały tak szybko, jak rosły, a listopad nadal był drugim najcieplejszym w historii.
"W tej chwili trudno to wyjaśnić" - powiedział Robert Vautard, członek panelu ekspertów ONZ ds. klimatu IPCC. "Brakuje nam trochę perspektywy.
"Jeśli temperatury nie spadną gwałtowniej w 2025 roku, naprawdę będziemy musieli zadać sobie pytanie o przyczynę" - powiedział AFP.
Grafika wyjaśniająca El Nino i La Nina, przeciwstawne wzorce klimatyczne
Ława przysięgłych wykluczona
Naukowcy szukają wskazówek gdzie indziej.
Jedna z teorii głosi, że globalne przejście na czystsze paliwa żeglugowe w 2020 r. przyspieszyło ocieplenie poprzez zmniejszenie emisji siarki, która sprawia, że chmury są bardziej lustrzane i odbijają światło słoneczne.
W grudniu inny recenzowany artykuł sprawdzał, czy redukcja nisko położonych chmur pozwoliła większej ilości ciepła dotrzeć do powierzchni Ziemi.
Na konferencji Amerykańskiej Unii Geofizycznej w tym miesiącu Schmidt zwołał naukowców w celu zbadania tych i innych teorii, w tym tego, czy cykle słoneczne lub aktywność wulkaniczna oferują jakiekolwiek wskazówki.
Istnieją obawy, że bez pełniejszego obrazu naukowcy mogą przegapić jeszcze głębsze i bardziej transformacyjne zmiany klimatu.
"Nie możemy wykluczyć, że niektóre inne czynniki również dodatkowo zwiększyły temperatury... werdykt wciąż nie zapadł" - powiedział Seneviratne.
Udział globalnych emisji gazów cieplarnianych w 2023 r. i w latach 1850-2022
Naukowcy ostrzegli w tym roku, że ziemskie pochłaniacze dwutlenku węgla - takie jak lasy i oceany, które zasysają CO2 z atmosfery - doznały "bezprecedensowego osłabienia" w 2023 roku.
W tym miesiącu amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna stwierdziła, że arktyczna tundra, po zamknięciu C02 przez tysiąclecia, stała się źródłem emisji netto.
Oceany, które działały jako ogromny pochłaniacz dwutlenku węgla i regulator klimatu, ocieplały się w tempie, którego naukowcy "nie potrafią w pełni wyjaśnić", powiedział Johan Rockstrom z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu.
"Czy może to być pierwsza oznaka tego, że planeta zaczyna tracić odporność? Nie możemy tego wykluczyć" - powiedział w zeszłym miesiącu.
Autor: Nick Perry
Infografiki autorstwa Valentiny Breschi, Sylvie Husson, Sabriny Blanchard i Sophie Ramis