Table of Contents
Тропический пояс Земли, примерно охватывающий 23,5 градуса к северу и югу от экватора, является домом для почти 40% мирового населения и удивительной концентрации биоразнообразия в мире. Эти регионы переживают самые непосредственные и серьезные последствия быстрого потепления планеты. Системные сложные системы, которые управляют тропической погодой, экосистемами и сельским хозяйством, систематически нарушаются. Хотя изменение климата является глобальным явлением, его последствия не являются однородными. Тропические регионы уникально уязвимы из-за сочетания географического воздействия, экологической чувствительности и социально-экономических ограничений. Следующее десятилетие будет иметь решающее значение для определения того, могут ли эти жизненно важные районы адаптироваться к уже происходящим изменениям.
Тропические регионы как климатические предвестники
Наука однозначна: тропики нагреваются быстрее и испытывают более радикальные сдвиги в погодных условиях, чем многие умеренные зоны. Это ускоренное нагревание — не просто вопрос более высоких средних температур; оно включает в себя сложные изменения атмосферной циркуляции и океанских течений, которые определяют жизнь в этих регионах. Тропики действуют как основной тепловой двигатель планеты, приводя в движение глобальные погодные системы. Когда этот двигатель нарушается, последствия рябит наружу по всему земному шару.
Почему тропики нагреваются быстрее
Ключевым фактором является расширение циркуляции Хэдли — крупномасштабной атмосферной конвекционной ячейки, которая переносит тепло от экватора к полюсам. По мере нагревания планеты эта циркуляция расширяется, толкая субтропические сухие зоны дальше к полюсу. Этот сдвиг уже изменяет характер осадков в таких местах, как Средиземноморье, южные Соединенные Штаты и Южная Австралия, но его самое прямое влияние на тропические окраины. Кроме того, более теплая атмосфера содержит больше влаги (примерно на 7% больше на градус Цельсия потепления), что приводит к более интенсивным событиям осадков, чередующимся с более длинными, более суровыми сухими периодами.
Роль обратных связей Loops
Несколько мощных петлей обратной связи усиливают потепление в тропиках. Один из наиболее значимых включает водяной пар — мощный парниковый газ. Более теплый воздух поглощает больше влаги, что, в свою очередь, удерживает больше тепла, создавая самоусиливающийся цикл. Другой критической обратной связью является сокращение альбедо или отражательной способности. В то время как тропикам не хватает обширного ледяного покрова (за исключением высокогорных тропических ледников, таких как в Андах и Папуа-Новой Гвинее, которые быстро отступают), обезлесение резко снижает способность поверхности суши отражать солнечный свет. Преобразование темных, влажных тропических лесов в более легкие, более сухие пастбища или пахотные земли фактически усугубляет местное потепление и уменьшает региональные осадки, создавая опасную петлю обратной связи для Амазонки.
Повышение температуры и здоровье человека
Прямое воздействие повышения температуры на здоровье человека является одним из самых острых кризисов в тропиках.Популяции, живущие в этих регионах, уже находятся вблизи верхних пределов физиологической толерантности человека, оставляя очень мало места для дополнительного потепления.
Тепловой стресс и производительность труда
Человеческое тело охлаждается через испарение пота. Однако этот механизм становится опасно неэффективным при высоких «температурах влажного шара» (мера, которая сочетает в себе тепло и влажность). Температура влажного шара 35 ° C (95 ° F) считается теоретическим пределом выживаемости для здорового человека. Части тропиков, включая долину реки Инд в Южной Азии и Персидском заливе, уже на короткое время превышают этот порог. Эта экстремальная жара фундаментально угрожает производительности труда на открытом воздухе. Сельскохозяйственные рабочие, строительные бригады и фабричные рабочие в некондиционированных средах сталкиваются с сокращением рабочей мощности и повышенным риском теплового удара, что приводит к значительным экономическим потерям. Исследование, опубликованное в Изменение климата в природе предполагает, что тепловой стресс может снизить глобальную рабочую силу до 30% к концу века, при этом самая тяжелая нагрузка падает на тропические страны.
Распространение векторно-борнских заболеваний
Более теплые температуры и измененные модели осадков расширяют географический диапазон болезнетворных насекомых. Комары, такие как Aedes aegypti, которые передают вирусы денге, чикунгунья и Зика, теперь выживают на больших высотах и широтах, чем когда-либо прежде. Всемирная организация здравоохранения сообщает, что заболеваемость денге резко возросла во всем мире в последние десятилетия, при этом, по оценкам, 100-400 миллионов инфекций происходят ежегодно. Малярия, передаваемая комарами Anopheles, также меняется. Более высокие температуры на больших высотах в частях Африки и Южной Америки создают подходящие места размножения комаров, где ранее было слишком холодно для них, чтобы выжить, подвергая миллионы ранее не подвергавшихся воздействию людей риску.
Коллапс экосистемы в тропиках
Тропические экосистемы чрезвычайно сложны и чувствительны к изменениям. Они эволюционировали на протяжении тысячелетий, чтобы работать в определенных диапазонах температуры и осадков. Изменение климата выталкивает эти системы за пределы их предельных точек, что приводит к повсеместной деградации и, в некоторых случаях, риску внезапного коллапса.
Коралловые рифы и морское биоразнообразие
Коралловые рифы часто называют «дождевыми лесами моря» за их огромное биоразнообразие. Они также являются канарейками в угольной шахте для изменения климата. Кораллы живут в симбиотических отношениях с микроскопическими водорослями, называемыми зооксантеллами, которые обеспечивают их энергией и их ярким цветом. Когда температура океана поднимается даже на 1 ° C выше обычного летнего максимума, кораллы вытесняют эти водоросли, заставляя их становиться белыми — процесс, известный как , отбеливание кораллов. Длительное или сильное отбеливание убивает кораллы. Массовые отбеливания в настоящее время происходят во всем мире с тревожной частотой. Большой Барьерный риф в Австралии пережил несколько массовых отбеливания событий с 2016 года. МГЭИК прогнозирует, что при 1,5 ° C глобального потепления 70-90% тропических коралловых рифов будут потеряны. При 2 ° C эта цифра возрастает до более чем 99%. Потеря этих рифов будет катастрофической для примерно 500 миллионов человек, которые зависят от них для еды, дохода и
Переломный момент тропических лесов Амазонки
Амазонка является крупнейшим в мире тропическим тропическим лесом, играющим критическую роль в глобальном хранении углерода и погодных условиях. Она создает свои собственные осадки в процессе эвапотранспирации, где деревья выделяют влагу в атмосферу, которая затем выпадает в виде дождя дальше на запад. Обезлесение и изменение климата нарушают этот цикл. В сочетании с более частыми и интенсивными засухами лес становится более сухим и более горючим. Ученые предупредили, что если обезлесение превысит 20-25% первоначального лесного покрова, или если глобальное потепление продолжится без контроля, Амазонка может достичь переломной точки. За этой точкой большие участки тропического леса могут «откатиться» и перейти в деградировавшую, похожую на саванну экосистему, выпуская миллиарды тонн углерода в атмосферу.
Мангровые леса и береговая оборона
Мангровые леса, найденные вдоль тропических береговых линий, являются невероятно ценными экосистемами. Они служат питомниками для рыбы, хранят огромное количество «голубого углерода» и обеспечивают естественный буфер против штормовых нагонов и повышения уровня моря. Однако они очень чувствительны к повышению уровня моря. Если скорость повышения уровня моря превысит скорость, с которой мангровые леса могут накапливать осадочные породы и мигрировать внутрь страны, они утонут. Потеря мангровых лесов подвергнет прибрежные сообщества значительно большему риску от ураганов, эрозии и наводнений. По данным Земной обсерватории НАСА , почти половина мангровых лесов мира находится под угрозой коллапса из-за давления, связанного с климатом.
Кризис в тропическом сельском хозяйстве
Сельское хозяйство в тропиках сильно зависит от климата. Большинство мелких фермеров полагаются на предсказуемые сезоны дождей для выращивания своих культур. Изменение климата разрушает эту предсказуемость, что имеет серьезные последствия для глобального предложения продовольствия и местных средств к существованию.
Угрозы для скотоводческих культур
Повышение температуры непосредственно снижает потенциальный урожай основных культур. Рис, кукуруза и пшеница имеют оптимальные диапазоны температур для роста. Каждый градус Цельсия выше этого оптимального диапазона может привести к значительному снижению урожайности - часто оценивается в 6-10% за градус для основных зерновых. Кроме того, повышенные уровни CO 2 приводят к эффекту «оплодотворения углеродом», но это часто происходит за счет качества питания. Концентрации, выращенные при более высоком CO 2 ], как правило, имеют более низкое содержание белка, цинка и железа. Это «пищевое истощение» представляет собой огромный риск для общественного здравоохранения в тропических регионах, где диеты уже зависят от нескольких основных зерновых. Продовольственная и сельскохозяйственная организация (FAO) Организации Объединенных Наций подчеркнула, что продовольственная безопасность уже растет во многих тропических странах из-за климатических потрясений.
Наличные культуры под давлением: кофе и какао
Помимо основных продуктов, производство любимых тропических товарных культур находится под прямой угрозой. Кофе, особенно премиальный вид кофе арабика, очень чувствителен к температуре. Арабика процветает в узкой температурной полосе (18-22 ° C). Повышение температуры и повышенное давление вредителей (например, жука-кофейщика, который процветает в более теплую погоду) ухудшают качество кофе и снижают урожайность. Фермеры в Колумбии, Эфиопии и Центральной Америке вынуждены перемещать свои плантации на более высокие, более прохладные высоты. Аналогичным образом, производство какао в Западной Африке (которая поставляет более 70% мирового шоколада) подвергается сомнению более сухими условиями и тепловым стрессом, угрожающим средствам к существованию миллионов мелких фермеров.
Стратегии адаптации на местах
Фермеры не являются пассивными жертвами. Развивается целый ряд стратегий адаптации. Агролесоводство — интеграция деревьев в сельскохозяйственные ландшафты — оказывается высокоэффективным в затенении сельскохозяйственных культур, улучшении влажности почвы и диверсификации потоков доходов. Использование устойчивых к климату сортов сельскохозяйственных культур , которые более терпимы к жаре, засухе или соли. Управление водными ресурсами , включая сбор дождевой воды и капельное орошение, помогает буферизировать от неустойчивых осадков. Доступ к точному, локализованному прогнозированию погоды и ранние предупреждения имеют решающее значение для оказания помощи фермерам в принятии обоснованных решений о посадке.
Интенсификация экстремальных погодных явлений
Мир становится свидетелем резкого увеличения частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, а тропики находятся на передовой линии. Энергия, которая питает эти штормы, поступает из теплой океанской воды, а океаны становятся все более горячими.
Ураганы и тропические циклоны
Более теплые температуры поверхности моря обеспечивают больше энергии для тропических циклонов (известных как ураганы в Атлантике и тайфуны в Тихом океане). В то время как общее число циклонов может не увеличиваться, доля тех, которые достигают самых высоких категорий (категория 4 и 5) растет. Эти штормы подвергаются быстрой интенсификации - процесс, где скорость ветра резко возрастает в течение короткого 24-часового периода - что делает их более трудными для прогнозирования и более опасными. В сочетании с повышением уровня моря штормовые нагоны от этих циклонов толкают дальше вглубь страны, вызывая катастрофический ущерб прибрежной инфраструктуре и сообществам, как видно из последствий ураганов Мария, Дориан и Циклон Идай.
Гидрологические крайности: наводнения и засухи
Сдвиг в характере осадков приводит к эффекту «погодной хлыстовой атаки». Тот же регион может страдать от сильной засухи в один месяц и катастрофических наводнений в следующем. Это остро заметно в Восточной Африке, где продолжительные многолетние засухи толкают миллионы людей в отсутствие продовольственной безопасности, только за ними следуют разрушительные наводнения, которые смывают сельскохозяйственные культуры, дома и домашний скот. В Южной Азии муссон становится все более неустойчивым и интенсивным, что приводит к смертельным оползням и наводнениям в таких странах, как Непал, Индия и Бангладеш. По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО) , связанные с погодой бедствия увеличились в пять раз за последние 50 лет, причем развивающиеся тропические страны несут самые тяжелые человеческие и экономические потери.
Социально-экономические последствия и перемещение людей
Описываемые выше экологические изменения не происходят в вакууме. Они вызывают сложные социально-экономические кризисы, которые непропорционально влияют на наиболее уязвимые группы населения в мире. В тропических регионах часто наблюдается высокий уровень бедности, большая зависимость от чувствительных к климату секторов (таких как сельское хозяйство и туризм) и более слабый институциональный потенциал для реагирования на бедствия.
Климатическая миграция и перемещение
Когда земля становится несъемной, береговые линии разрушаются, или дома разрушаются в результате повторяющихся бедствий, люди вынуждены переезжать. В то время как большая часть климатической миграции является внутренней — люди переезжают из сельских районов в переполненные города — это создает огромное давление на городскую инфраструктуру и социальные услуги. По оценкам Всемирного банка, к 2050 году более 140 миллионов человек в Африке к югу от Сахары, Южной Азии и Латинской Америке могут быть внутренне перемещенными из-за последствий изменения климата. Эта «климатическая миграция» не является будущей проблемой; это происходит сейчас в Сахеле, дельте Ганга-Брахмапутры и Центральноамериканском сухом коридоре. Эти перемещения могут усугубить социальную напряженность и привести к конфликту из-за истощения ресурсов.
Экономическое бремя и климатический долг
В основе климатического кризиса лежит глубокая несправедливость: тропические страны, страдающие от наихудших последствий, часто являются теми, которые внесли наименьший вклад в историческое накопление парниковых газов. Эти страны сталкиваются с «климатическим долгом». Они вынуждены тратить значительную часть своих национальных бюджетов на помощь в случае стихийных бедствий и восстановление, а не на долгосрочные цели развития, такие как образование и здравоохранение. Создание фонда «Потеря и ущерб» на КС27 было историческим признанием этой несправедливости, направленной на оказание финансовой помощи уязвимым странам, справляющимся с неизбежными последствиями изменения климата. Задача теперь заключается в справедливой и эффективной реализации этого фонда.
Пути смягчения и адаптации вперед
Хотя прогноз для тропиков в рамках нынешних траекторий выбросов является мрачным, ситуация не безнадежна. Агрессивные, немедленные действия по сокращению глобальных выбросов в сочетании с целевыми инвестициями в адаптацию все еще могут сгибать кривую и защищать эти жизненно важные регионы.
Использование природных решений
Защита и восстановление тропических экосистем является одним из наиболее экономически эффективных и мощных инструментов. В деградированных районах лесовосстановление и облесение могут восстановить водоразделы, секвестрировать углерод и повысить устойчивость к местному климату. Защита мангровых зарослей и прибрежных водно-болотных угодий является критически важной инвестицией в береговую оборону. Устойчивое управление земельными ресурсами и агролесоводство может превратить сельское хозяйство из движущей силы изменения климата в поглотитель углерода. Эти природные решения предлагают множество сопутствующих выгод для биоразнообразия и благополучия человека.
Усиление адаптации под руководством сообщества
Наиболее эффективные стратегии адаптации включают в себя инвестиции в системы раннего предупреждения , которые достигают последней мили, строительство устойчивой к климату инфраструктуры (такие как повышенное жилье и циклонные приюты), диверсификацию источников средств к существованию в сельских районах за пределами сельского хозяйства и расширение возможностей местных структур управления. Например, в Бангладеш, управляемые сообществом приюты для наводнений и плавающие сельскохозяйственные инновации значительно снизили уязвимость.
Императив глобальной декарбонизации
В конечном счете никакая адаптация не может идти в ногу с быстрым, неконтролируемым глобальным потеплением. Судьба тропических экосистем и сообществ неразрывно связана с успехом глобальных усилий по достижению чистых нулевых выбросов. Каждая часть избегаемого уровня потепления снижает риск возникновения необратимых переломных моментов в Амазонии, на коралловых рифах и в ледяных щитах, которые приводят к повышению уровня моря. Решения, принятые сейчас крупными странами-эмитентами, напрямую определят пригодность тропиков для жизни будущих поколений.
Тропические районы являются биологическим и культурным центром планеты. Они также являются эпицентром климатического кризиса. Проблемы огромны, начиная от физиологических пределов человеческого тела до стабильности глобальных погодных систем. Тем не менее устойчивость тропических сообществ и изобретательность науки предлагают путь вперед. Мир должен признать, что поддержка климатических действий в тропиках является не актом благотворительности, а жизненно важной инвестицией в стабильность и процветание всей планеты.