Titik Kritis dan Perubahan Mendadak

Ambang batas dalam sistem iklim yang, setelah terlampaui, memicu perubahan besar, mandiri, dan seringkali tidak dapat diubah pada lapisan es, sirkulasi laut, dan ekosistem.

Definition

Titik kritis iklim adalah ambang batas kritis di mana sebagian dari sistem iklim menata ulang dirinya ke keadaan baru melalui umpan balik yang saling menguatkan, seringkali secara mendadak dan tidak dapat diubah dalam skala waktu manusia.

Scope

Topik ini mencakup titik kritis iklim dan potensi perubahan mendadak, nonlinier di bawah pemaksaan berkelanjutan. Ini membahas elemen-elemen kritis utama, termasuk lapisan es Greenland dan Antartika Barat, sirkulasi pembalikan Atlantik, karbon permafrost, serta hutan Amazon dan boreal, umpan balik yang dapat mengunci perubahan setelah ambang batas terlampaui, bukti dari peristiwa mendadak di masa lalu, dan tantangan dalam mendeteksi sinyal peringatan dini dari transisi yang mendekat.

Core questions

• Komponen sistem iklim mana yang dapat melewati titik kritis?
• Umpan balik apa yang membuat transisi berkelanjutan setelah dipicu?
• Pada tingkat pemanasan berapa ambang batas ini mungkin terlampaui?
• Dapatkah sinyal peringatan dini dari titik kritis yang mendekat dideteksi?

Key theories

Elemen kritis dan umpan balik

Komponen skala besar tertentu dapat didorong melewati ambang batas oleh pemaksaan bertahap, setelah itu umpan balik internal mendorongnya ke keadaan yang secara kualitatif berbeda sebagian besar tidak tergantung pada pemaksaan lebih lanjut.

Perlambatan kritis sebagai peringatan dini

Saat sistem mendekati titik kritis, pemulihannya dari gangguan kecil melambat, menghasilkan autokorelasi dan varians yang meningkat yang dapat berfungsi sebagai indikator peringatan dini statistik.

Mechanisms

Umpan balik positif dapat membuat bagian-bagian dari sistem iklim menjadi bistabil: misalnya, umpan balik es-albedo dan elevasi dapat menyebabkan lapisan es terus mencair setelah mundur melewati suatu titik, dan masukan air tawar dapat melemahkan sirkulasi pembalikan Atlantik menuju keruntuhan. Di dekat ambang batas tersebut, sistem pulih semakin lambat dari gangguan, pada prinsipnya meninggalkan jejak peringatan dini yang dapat dideteksi sebelum transisi mendadak terjadi.

Clinical relevance

Titik kritis mewakili risiko probabilitas rendah tetapi berdampak tinggi dari perubahan besar, mendadak, dan tidak dapat diubah, itulah sebabnya mereka menonjol dalam penilaian risiko dan argumen untuk membatasi pemanasan sebagai tindakan pencegahan.

Evidence & guidelines

Laporan Penilaian Keenam IPCC menilai beberapa elemen kritis sebagai mungkin, meskipun sebagian besar berpeluang rendah pada tingkat pemanasan yang lebih rendah, dan mencatat bahwa probabilitas perubahan mendadak dan tidak dapat diubah meningkat dengan besarnya dan laju pemanasan.

History

Pengakuan dari paleoklimat bahwa sistem dapat berubah secara mendadak memotivasi kerangka kerja titik kritis modern, yang diformalkan oleh Lenton dan rekan-rekannya pada tahun 2008, yang mengkatalogkan elemen-elemen kritis utama dan merangsang penelitian tentang ambang batas dan sinyal peringatan dini.

Debates

Kedekatan dan kemungkinan terlampauinya titik kritis

Seberapa dekat elemen-elemen kritis utama dengan ambang batasnya, dan seberapa besar kemungkinan mereka terlampaui pada tingkat pemanasan tertentu, masih diperdebatkan karena ambang batasnya kurang terdefinisi dengan baik.

Key figures

• Timothy Lenton
• Stefan Rahmstorf
• Hans Joachim Schellnhuber
• Marten Scheffer

Seminal works

• lenton2008
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

Apa itu titik kritis iklim?

Ini adalah ambang batas di mana sebagian dari sistem iklim, seperti lapisan es atau arus laut, bergeser ke keadaan baru melalui umpan balik yang saling menguatkan, seringkali tidak dapat diubah.

Apakah ada titik kritis yang sudah terlampaui?

Belum ditetapkan secara pasti, tetapi beberapa penilaian menunjukkan bahwa bagian dari lapisan es Antartika Barat dan Greenland serta beberapa terumbu karang air hangat mungkin sudah mendekati atau melewati ambang batas.