İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ

İklim değişikliği, küresel ısınmayı (küresel ortalama sıcaklıkta süregelen artış) ve bunun Dünya'nın iklim sistemi üzerindeki etkilerini ifade eder.[not 1]

Daha geniş anlamda iklim değişikliği, Dünya'nın iklimindeki önceki uzun vadeli değişiklikleri de içerir. Küresel ortalama sıcaklıktaki mevcut artış, önceki değişikliklerden daha hızlıdır ve esas olarak insanların fosil yakıtları yakmasından kaynaklanmaktadır.[3][4] Fosil yakıt kullanımı, ormansızlaşma ve bazı tarımsal ve endüstriyel uygulamalar, başta karbondioksit ve metan olmak üzere sera gazlarını artırmaktadır.[5] Sera gazları, Dünya'nın güneş ışığından ısındıktan sonra yaydığı ısının bir kısmını emer. Bu gazların daha büyük miktarları Dünya'nın alt atmosferinde daha fazla ısı tutarak küresel ısınmaya neden olur.

İklim değişikliği nedeniyle çöller genişlerken, sıcak hava dalgaları ve orman yangınları daha yaygın hale gelmektedir.[6] Kuzey Kutbu'nda artan ısınma donmuş toprakların erimesine, buzulların geri çekilmesine ve deniz buzu kaybına katkıda bulundu.[7] Daha yüksek sıcaklıklar aynı zamanda daha yoğun fırtınalara, kuraklıklara ve diğer aşırı hava koşullarına neden olmaktadır.[8] Dağlarda, mercan resiflerinde ve Kuzey Kutbu'nda yaşanan hızlı çevresel değişim, birçok canlı türünün yer değiştirmesine ya da neslinin tükenmesine neden olmaktadır.[9] Gelecekteki ısınmayı en aza indirme çabaları başarılı olsa bile, bazı etkiler yüzyıllar boyunca devam edecektir. Bunlar arasında okyanus ısınması, okyanus asitlenmesi ve deniz seviyesinin yükselmesi yer almaktadır.[10]

İklim değişikliği insanları gıda ve su kıtlığı, artan seller, aşırı sıcaklar, daha fazla hastalık ve ekonomik kayıplarla tehdit etmektedir. İnsan göçü ve çatışmalar da bunun bir sonucu olabilir.[11] Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) iklim değişikliğini 21. yüzyılda küresel sağlığa yönelik en büyük tehdit olarak nitelendirmektedir.[12] Toplumlar, kıyı şeridinin korunması veya klimaya erişimin genişletilmesi gibi çabalarla iklim değişikliğine uyum sağlayabilir, ancak bazı etkiler kaçınılmazdır. Yoksul ülkeler küresel emisyonların küçük bir kısmından sorumludur, ancak uyum sağlama konusunda en az yeteneğe sahiptirler ve iklim değişikliğine karşı en savunmasız durumdadırlar.

İklim değişikliğinin birçok etkisi, mevcut 1,2 °C (2,2 °F) ısınma seviyesinde zaten hissedilmektedir. Ek ısınma bu etkileri arttıracak ve Grönland buz tabakasının erimesi gibi devrilme noktalarını tetikleyebilecektir.[13] 2015 Paris Anlaşması kapsamında, ülkeler toplu olarak ısınmayı "2 °C'nin oldukça altında" tutmayı kabul etmiştir. Bununla birlikte, Anlaşma kapsamında verilen taahhütlerle, küresel ısınma yüzyılın sonuna kadar yaklaşık 2,7 °C'ye (4,9 °F) ulaşacaktır.[14] Isınmanın 1.5 °C ile sınırlandırılması, 2030 yılına kadar emisyonların yarıya indirilmesini ve 2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşılmasını gerektirecektir.[15]

Emisyonların azaltılması, fosil yakıtların yakılması yerine düşük karbonlu kaynaklardan elektrik üretilmesini gerektirmektedir. Bu değişim, kömür ve doğalgazla çalışan enerji santrallerinin aşamalı olarak kapatılmasını, rüzgar, güneş ve diğer yenilenebilir enerji türlerinin kullanımının büyük ölçüde artırılmasını ve enerji kullanımının azaltılmasını içermektedir. Karbon emisyonu olmayan kaynaklardan üretilen elektriğin, ulaşıma güç sağlamak, binaları ısıtmak ve endüstriyel tesisleri işletmek için fosil yakıtların yerini alması gerekecektir.[17][18] Karbon, örneğin orman örtüsünün artırılması ve topraktaki karbonu yakalayan yöntemlerle tarım yapılması yoluyla da atmosferden uzaklaştırılabilir.[19]

Terminoloji

1980'lerden önce, artan sera gazlarının ısınma etkisinin hava kirliliğindeki partiküllerin soğutma etkisinden daha güçlü olup olmadığı net değilken, bilim insanları iklim üzerindeki insan etkilerini ifade etmek için kasıtsız iklim değişikliği terimini kullandılar.[20]

1980'lerde küresel ısınma ve iklim değişikliği terimleri daha yaygın hale geldi. Bu iki terim bazen birbirinin yerine kullanılsa da[21] bilimsel olarak küresel ısınma yalnızca yüzeydeki ısınmanın artmasını ifade ederken, iklim değişikliği Dünya'nın iklim sisteminde meydana gelen değişikliklerin bütününü tanımlamaktadır.[20] NASA iklim bilimcisi James Hansen'in 1988'de ABD Senatosunda verdiği ifadede bu terimi kullanmasının ardından, 1975 gibi erken bir tarihte kullanılan küresel ısınma daha popüler bir terim haline geldi.[22][23] 2000'li yıllardan bu yana iklim değişikliği sözcüğünün kullanımı artmıştır.[24] İklim değişikliği aynı zamanda daha geniş anlamda hem insan kaynaklı değişiklikleri hem de Dünya tarihi boyunca meydana gelen doğal değişiklikleri ifade edebilir.[25]

Çeşitli bilim insanları, politikacılar ve medya artık iklim değişikliğinden bahsetmek için iklim krizi veya iklim acil durumu terimlerini kullanıyor.[26]

Gözlenen sıcaklık artışı

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Neden Desteğe İhtiyacımız Var?

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor. Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak... Daha fazla göster

Aslında maddi destek istememizin nedeni çok basit: Çünkü Evrim Ağacı, bizim tek mesleğimiz, tek gelir kaynağımız. Birçoklarının aksine bizler, sosyal medyada gördüğünüz makale ve videolarımızı hobi olarak, mesleğimizden arta kalan zamanlarda yapmıyoruz. Dolayısıyla bu işi sürdürebilmek için gelir elde etmemiz gerekiyor.

Bunda elbette ki hiçbir sakınca yok; kimin, ne şartlar altında yayın yapmayı seçtiği büyük oranda bir tercih meselesi. Ne var ki biz, eğer ana mesleklerimizi icra edecek olursak (yani kendi mesleğimiz doğrultusunda bir iş sahibi olursak) Evrim Ağacı'na zaman ayıramayacağımızı, ayakta tutamayacağımızı biliyoruz. Çünkü az sonra detaylarını vereceğimiz üzere, Evrim Ağacı sosyal medyada denk geldiğiniz makale ve videolardan çok daha büyük, kapsamlı ve aşırı zaman alan bir bilim platformu projesi. Bu nedenle bizler, meslek olarak Evrim Ağacı'nı seçtik.

Eğer hem Evrim Ağacı'ndan hayatımızı idame ettirecek, mesleklerimizi bırakmayı en azından kısmen meşrulaştıracak ve mantıklı kılacak kadar bir gelir kaynağı elde edemezsek, mecburen Evrim Ağacı'nı bırakıp, kendi mesleklerimize döneceğiz. Ama bunu istemiyoruz ve bu nedenle didiniyoruz.

Destek Ol

Birden fazla bağımsız enstrümantal veri seti iklim sisteminin ısındığını göstermektedir.[29] 2011-2020 on yılı, sanayi öncesi temel çizgiye (1850-1900) kıyasla ortalama 1,09 °C [0,95-1,20 °C] ısındı.[30] Yüzey sıcaklıkları her on yılda yaklaşık 0,2 °C artmakta[31] ve 2020 yılında sanayi öncesi dönemin 1,2 °C üzerinde bir sıcaklığa ulaşmaktadır.[32] 1950'den bu yana soğuk gün ve gecelerin sayısı azalmış, sıcak gün ve gecelerin sayısı ise artmıştır.[33]

18'inci yüzyıl ile 19'uncu yüzyılın ortaları arasında çok az net ısınma olmuştur. Bu döneme ait iklim bilgileri, ağaçlar ve buz çekirdekleri gibi iklim vekillerinden gelmektedir.[34] Termometre kayıtları 1850 civarında küresel kapsam sağlamaya başlamıştır.[35] Orta Çağ İklim Anomalisi ve Küçük Buz Çağı gibi tarihsel ısınma ve soğuma modelleri, farklı bölgelerde aynı zamanda meydana gelmemiştir. Sıcaklıklar, sınırlı sayıda bölgede 20. yüzyılın sonlarındaki kadar yüksek seviyelere ulaşmış olabilir.[36] Paleosen-Eosen Termal Maksimum gibi tarih öncesi küresel ısınma dönemleri olmuştur.[37] Ancak, sıcaklık ve CO2 konsantrasyonlarındaki modern gözlemlenen artış o kadar hızlı olmuştur ki Dünya tarihindeki ani jeofiziksel olaylar bile mevcut oranlara yaklaşmamaktadır.[38]

Hava sıcaklığı ölçümlerinden elde edilen ısınma kanıtları, çok çeşitli diğer gözlemlerle de desteklenmektedir.[39][40] Örneğin, şiddetli yağışların sıklığında ve yoğunluğunda artış, kar ve kara buzlarının erimesi ve atmosferik nemin artması gibi doğal su döngüsündeki değişiklikler tahmin edilmiş ve gözlemlenmiştir.[41] Flora ve fauna da ısınma ile tutarlı bir şekilde davranmaktadır; örneğin bitkiler ilkbaharda daha erken çiçek açmaktadır.[42] Bir diğer önemli gösterge de üst atmosferin soğumasıdır; bu da sera gazlarının ısıyı Dünya yüzeyinin yakınında hapsettiğini ve uzaya yayılmasını engellediğini göstermektedir.[43]

Dünyanın bölgeleri farklı oranlarda ısınmaktadır. Bu örüntü sera gazlarının nereden salındığından bağımsızdır, çünkü gazlar gezegen boyunca yayılacak kadar uzun süre kalmaktadır. Sanayi öncesi dönemden bu yana, kara bölgelerindeki ortalama yüzey sıcaklığı, küresel ortalama yüzey sıcaklığından neredeyse iki kat daha hızlı artmıştır.[44] Bunun nedeni okyanusların daha büyük ısı kapasitesi ve okyanusların buharlaşma yoluyla daha fazla ısı kaybetmesidir.[45] Küresel iklim sistemindeki termal enerji en azından 1970'ten bu yana sadece kısa süreli duraklamalarla artmış ve bu ekstra enerjinin %90'ından fazlası okyanuslarda depolanmıştır.[46][47] Geri kalanı ise atmosferi ve kıtaları ısıtmış ve buzları eritmiştir.[48]

Kuzey yarımküre ve Kuzey Kutbu, Güney Kutbu ve Güney yarımküreye kıyasla çok daha hızlı ısınmıştır. Kuzey yarımküre sadece çok daha fazla karaya değil, aynı zamanda daha fazla mevsimsel kar örtüsüne ve deniz buzuna sahiptir. Bu yüzeyler, buzlar eridikten sonra çok fazla ışık yansıtmaktan karanlık olmaya geçtikçe, daha fazla ısı emmeye başlarlar.[49] Kar ve buz üzerindeki yerel siyah karbon birikintileri de Arktik ısınmaya katkıda bulunur.[50] Kuzey Kutbu'ndaki sıcaklıklar dünyanın geri kalanına göre iki kattan fazla artmaktadır.[51] Kuzey Kutbu'ndaki buzulların ve buz tabakalarının erimesi, zayıflamış bir Körfez Akıntısı da dahil olmak üzere okyanus dolaşımını bozarak iklimi daha da değiştirmektedir.[52]

Son sıcaklık artışının ilişkilendirilmesi

İklim sistemi kendi içinde yıllarca (El Niño-Güney Salınımı (ENSO) gibi), on yıllarca ve hatta yüzyıllarca sürebilen çeşitli döngüler yaşar.[53] Diğer değişiklikler, iklim sistemine "dışsal" olan, ancak her zaman Dünya'nın dışında olmayan bir enerji dengesizliğinden kaynaklanır.[54] Dışsal zorlamalara örnek olarak sera gazlarının konsantrasyonlarındaki değişiklikler, güneş parlaklığı, volkanik patlamalar ve Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesindeki değişimler verilebilir.[55]

İklim değişikliğine insan katkısını belirlemek için, bilinen iç iklim değişkenliği ve doğal dış etkenlerin elenmesi gerekir. Temel bir yaklaşım, tüm potansiyel nedenler için benzersiz "parmak izleri" belirlemek ve ardından bu parmak izlerini gözlemlenen iklim değişikliği modelleriyle karşılaştırmaktır.[56] Örneğin, güneş zorlaması ana bir neden olarak elenebilir. Parmak izi tüm atmosferde ısınma şeklinde olacaktır. Ancak, sera gazı zorlamasıyla tutarlı olarak sadece alt atmosfer ısınmıştır.[57] Son iklim değişikliğine yapılan atıflar, ana etkenin yüksek sera gazları olduğunu, aerosollerin ise azaltıcı bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir.[58]

Sera gazları

Sera gazları güneş ışığına karşı şeffaftır ve böylece güneş ışığının atmosferden geçerek Dünya yüzeyini ısıtmasına izin verir. Dünya bunu ısı olarak yayar ve sera gazları bunun bir kısmını emer. Bu emilim, ısının uzaya kaçma hızını yavaşlatarak ısıyı Dünya yüzeyinin yakınında hapseder ve zamanla ısınmasına sebep olur.[64] Sanayi Devrimi'nden önce, doğal olarak oluşan sera gazı miktarları, yüzeye yakın havanın, yokluklarında olacağından yaklaşık 33 °C daha sıcak olmasına neden olmuştur.[65][66] Su buharı (~%50) ve bulutlar (~%25) sera etkisine en büyük katkıda bulunanlar olmakla birlikte, sıcaklığın bir fonksiyonu olarak artarlar ve bu nedenle geri beslemedirler. Öte yandan, CO2 (~%20), troposferik ozon,[67] CFC'ler ve nitröz oksit gibi gazların konsantrasyonları sıcaklığa bağlı değildir ve bu nedenle dış zorlayıcılardır.[68]

Sanayi Devrimi'nden bu yana insan faaliyetleri, özellikle de fosil yakıtların (kömür, petrol ve doğalgaz) çıkarılması ve yakılması,[69] atmosferdeki sera gazı miktarını artırarak radyatif bir dengesizliğe yol açmıştır. 2019 yılında, CO2 ve metan konsantrasyonları 1750 yılından bu yana sırasıyla yaklaşık %48 ve %160 oranında artmıştır.[70] Bu CO2 seviyeleri, son 2 milyon yıl boyunca herhangi bir zamanda olduğundan daha yüksektir. Metan konsantrasyonları ise son 800.000 yılda olduğundan çok daha yüksektir.[71]

Küresel insan kaynaklı sera gazı emisyonları 2019 yılında 59 milyar ton CO2'ye eşdeğerdi. Bu emisyonların %75'ini CO2, %18'ini metan, %4'ünü nitröz oksit ve %2'sini florlu gazlar oluşturmuştur.[72] CO2 emisyonları temel olarak ulaşım, üretim, ısınma ve elektrik için enerji sağlamak üzere fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanmaktadır.[5] Ek CO2 emisyonları ormansızlaşmadan ve çimento, çelik, alüminyum ve gübre yapımındaki kimyasal reaksiyonlar sonucu açığa çıkan CO2'yi de içeren endüstriyel süreçlerden kaynaklanmaktadır.[73] Metan emisyonları hayvancılık, gübre, pirinç ekimi, çöp sahaları, atık su ve kömür madenciliğinin yanı sıra petrol ve gaz çıkarımından kaynaklanmaktadır.[74] Nitröz oksit emisyonları büyük ölçüde gübrenin mikrobiyal ayrışmasından kaynaklanmaktadır.[75]

Ormansızlaşmanın sera gazı emisyonlarına katkısına rağmen, Dünya'nın kara yüzeyi, özellikle de ormanları, CO2 için önemli bir karbon yutağı olmaya devam etmektedir. Toprakta karbon fiksasyonu ve fotosentez gibi kara yüzeyi yutak süreçleri, yıllık küresel CO2 emisyonlarının yaklaşık %29'unu ortadan kaldırmaktadır.[76] Okyanus da iki aşamalı bir süreçle önemli bir karbon yutağı olarak hizmet vermektedir. İlk olarak, CO2 yüzey suyunda çözülür. Daha sonra, okyanusun devridaim sirkülasyonu onu okyanusun derinliklerine dağıtır ve burada karbon döngüsünün bir parçası olarak zaman içinde birikir. Son yirmi yılda, dünya okyanusları salınan CO2'nin %20 ile 30'unu emmiştir.[77]

Agora Bilim Pazarı

Atlas Seti

ATLAS – Kıtalar, Denizler ve Kültürler Arası Yolculuk Rehberi, sadece coğrafi bilgileri değil, ülkelerin karakteristik yönlerini de sunan büyük boy haritaları, ödüllü tasarımı ve göz alıcı çizimleriyle sizi koltuğunuzdan kıpırdamadan dünya turuna çıkarıyor. Dünyanın binbir harikası ve ilginçliği arasında rengârenk bir yolculuk. İzlanda’nın buzulları, Mısır’ın çöl kervanları, Avustralya’nın ornitorenkleri, Madagaskar’ın dev baobab ağaçları, Meksikalıların garip bayramları ve Charlie Chaplin’den Halide Edip Adıvar’a ülkelerini gururlandıran isimler. Tüm dünyada büyük ilgi gören, İzlanda’dan Polonya’ya, Amerika’dan İspanya’ya 37 dilde yayımlanan, çocuk kitaplarında en prestijli ödüllerden Prix Sorcières (Fransa) ve Premio Andersen’i (İtalya) kazanan Atlas, devasa buzullardan küçücük böceklere, dünyamızın barındırdığı akılalmaz çeşitliliği ve göz alıcı renkleri kutlamak için hazırlanmış görsel bir festival.

1. “Gördüğünüz anda dokunma hissi uyandıran bir kitap. Çocuklar kadar yetişkinleri de büyülemesi muhtemel.” Wall Street Journal
2. “İlk görüşte aşk! Sizi daha fazlasını merak etmeye, hatta yolculuğa çağırıyor.” Guardian
3. “Sınıf ve kütüphaneler için olmazsa olmaz.” School Librarian Journal

Atlas Etkinlik Kitabı

Dünyanın dört köşesine kalemle seyahat başlıyor!
Kendi haritalarını oluştur, bayrağını tasarla, Tayland’ın yüzen pazarlarında gezin, Minotaur için labirentten çıkış yolunu bul, Everest tırmanışına azırlan, İspanya’daki insan kulesini tamamla, Meksika’nın kafatası şekerlemelerini süsle, Japon kimonosu için kendi desenini yarat.

Dünya senin tuvalin!

Devamını Göster

₺600.00

Satın Al Tüm Ürünler

• Dış Sitelerde Paylaş

Aerosoller ve bulutlar

Aerosoller şeklindeki hava kirliliği iklimi büyük ölçekte etkilemektedir.[78] Aerosoller güneş radyasyonunu dağıtır ve emer. 1961'den 1990'a kadar, Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı miktarında kademeli bir azalma gözlemlenmiştir. Halk arasında küresel karartma olarak bilinen bu olgu,[79] toz, kirlilik ve biyoyakıtlar ile fosil yakıtların yanması sonucu oluşan aerosollere bağlanmaktadır.[80][81][82][83][84] Küresel olarak aerosoller, kirlilik kontrolleri nedeniyle 1990'dan bu yana azalmaktadır, yani artık sera gazı ısınmasını çok fazla maskelememektedir.[85]

Aerosollerin Dünya'nın radyasyon bütçesi üzerinde dolaylı etkileri de vardır. Sülfat aerosolleri bulut yoğunlaşma çekirdekleri olarak hareket eder ve daha fazla ve daha küçük bulut damlacıklarına sahip bulutlara yol açar. Bu bulutlar güneş radyasyonunu daha az sayıda ve daha büyük damlacıklara sahip bulutlardan daha verimli bir şekilde yansıtır.[86] Ayrıca yağmur damlalarının büyümesini azaltarak bulutların gelen güneş ışığını daha yansıtıcı hale gelmesini sağlarlar.[87] Aerosollerin dolaylı etkileri, ışınımsal zorlamadaki en büyük belirsizliktir.[88]

Aerosoller tipik olarak güneş ışığını yansıtarak küresel ısınmayı sınırlarken, kar veya buz üzerine düşen kurumdaki siyah karbon küresel ısınmaya katkıda bulunabilir. Bu sadece güneş ışığının emilimini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda erimeyi ve deniz seviyesinin yükselmesini de arttırır.[89] Kuzey Kutbu'ndaki yeni siyah karbon birikintilerinin sınırlandırılması, küresel ısınmayı 2050 yılına kadar 0,2 °C azaltabilir.[90]

Arazi yüzeyi değişiklikleri

İnsanlar Dünya'nın yüzeyini esas olarak daha fazla tarım arazisi yaratmak için değiştirmektedirler. Günümüzde tarım, Dünya'nın kara alanının %34'ünü kaplarken, %26'sı ormanlardan, %30'u ise yaşanamaz alanlardan (buzullar, çöller vb.) oluşmaktadır.[92] Ormanlık arazi miktarı azalmaya devam etmektedir ve bu da küresel ısınmaya neden olan başlıca arazi kullanım değişikliğidir.[93] Ormansızlaşma, yok edildiklerinde ağaçlarda bulunan CO2'yi serbest bırakır, ayrıca bu ağaçların gelecekte daha fazla CO2 emmesini engeller.[19] Ormansızlaşmanın başlıca nedenleri şunlardır: ormandan sığır eti ve palmiye yağı gibi ürünler üreten tarım arazisine kalıcı arazi kullanım değişikliği (%27), ormancılık/orman ürünleri üretmek için tomrukçuluk (%26), kısa süreli değişken tarım (%24) ve orman yangınları (%23).[94]

Bir bölgedeki bitki örtüsünün türü yerel sıcaklığı etkiler. Güneş ışığının ne kadarının uzaya geri yansıdığını (albedo) ve buharlaşma yoluyla ne kadar ısı kaybedildiğini etkiler. Örneğin, koyu renkli bir ormandan otlaklara geçiş, yüzeyi daha açık hale getirerek güneş ışığını daha fazla yansıtmasına neden olur. Ormansızlaşma, bulutları etkileyen kimyasal bileşiklerin salınımını ve rüzgar düzenlerini değiştirerek de sıcaklıkları etkileyebilir.[95] Tropik ve ılıman bölgelerde net etki önemli ölçüde ısınma yaratırken, kutuplara yakın enlemlerde albedo kazancı (ormanın yerini kar örtüsü aldığından) soğutma etkisine yol açar.[95] Küresel olarak, bu etkilerin yüzey albedosundaki artışın hakim olduğu hafif bir soğumaya yol açtığı tahmin edilmektedir.[96]

Güneş ve volkanik aktivite

Güneş Dünya'nın birincil enerji kaynağı olduğundan, gelen güneş ışığındaki değişiklikler iklim sistemini doğrudan etkilemektedir.[88] Güneş ışınımı uydular tarafından doğrudan ölçülmüştür[97] ve 1600'lerin başından itibaren dolaylı ölçümler mevcuttur.[88] Dünya'ya ulaşan Güneş enerjisi miktarında bir artış eğilimi görülmemiştir.[98]

Patlayıcı volkanik püskürmeler, endüstriyel çağdaki en büyük doğal zorlamayı temsil etmektedir. Patlama yeterince güçlü olduğunda (kükürt dioksit stratosfere ulaştığında), güneş ışığı birkaç yıl boyunca kısmen engellenebilir. Sıcaklık sinyali yaklaşık iki kat daha uzun sürer. Sanayi çağında, volkanik faaliyetlerin küresel sıcaklık eğilimleri üzerinde ihmal edilebilir etkileri olmuştur.[99] Günümüzdeki volkanik CO2 emisyonları, mevcut antropojenik CO2 emisyonlarının %1'inden daha azına eşdeğerdir.[100]

Fiziksel iklim modelleri, sadece güneş enerjisi ve volkanik faaliyetlerdeki değişimleri dikkate aldıklarında, son yıllarda gözlemlenen hızlı ısınmayı yeniden üretememektedir.[101] Sera gazlarının küresel ısınmaya neden olduğuna dair daha fazla kanıt, alt atmosferin (troposfer) ısındığını ve üst atmosferin (stratosfer) soğuduğunu gösteren ölçümlerden gelmektedir.[102] Eğer gözlemlenen ısınmadan güneşteki değişimler sorumlu olsaydı, troposfer ve stratosferin her ikisinin de ısınması gerekirdi.[57]

İklim değişikliği geri bildirimi

İklim sisteminin bir başlangıç zorlamasına tepkisi geri beslemelerle değiştirilir: "kendi kendini güçlendiren" veya "pozitif" geri beslemelerle artırılır ve "dengeleyici" veya "negatif" geri beslemelerle azaltılır.[104] Başlıca güçlendirici geri beslemeler su buharı geri beslemesi, buz-albedo geri beslemesi ve bulutların net etkisidir.[105][106] Birincil dengeleme mekanizması, Dünya yüzeyinin artan sıcaklığa tepki olarak uzaya daha fazla ısı yayması nedeniyle radyatif soğumadır.[107] Sıcaklık geri bildirimlerine ek olarak, CO2'nin bitki büyümesi üzerindeki gübreleme etkisi gibi karbon döngüsünde de geri bildirimler vardır.[108] Geri beslemeler konusundaki belirsizlik, farklı iklim modellerinin belirli bir emisyon miktarı için farklı büyüklüklerde ısınma öngörmesinin başlıca nedenidir.[109]

Hava ısındıkça daha fazla nem tutabilir. Su buharı, güçlü bir sera gazı olarak atmosferdeki ısıyı tutar.[105] Bulut örtüsü artarsa, daha fazla güneş ışığı uzaya geri yansıyacak ve gezegeni soğutacaktır. Bulutlar yükselir ve incelirse, bir yalıtkan görevi görerek aşağıdan gelen ısıyı geri yansıtır ve gezegeni ısıtır.[110] Bulutların etkisi, geri bildirim belirsizliğinin en büyük kaynağıdır.[111]

Bir diğer önemli geri bildirim ise Kuzey Kutbu'ndaki kar örtüsünün ve deniz buzunun azalmasıdır ki bu da Dünya yüzeyinin yansıtıcılığını azaltmaktadır.[112] Güneş enerjisinin daha fazlası artık bu bölgelerde emilmekte ve Kuzey Kutbu'ndaki sıcaklık değişikliklerinin artmasına katkıda bulunmaktadır.[113] Kutupsal amplifikasyon aynı zamanda permafrostu eriterek atmosfere metan ve CO2 salınımına neden olmaktadır.[114] İklim değişikliği sulak alanlardan, deniz sistemlerinden ve tatlı su sistemlerinden metan salınımına da neden olabilir.[115] Genel olarak, iklim geri bildirimlerinin giderek daha pozitif hale gelmesi beklenmektedir.[116]

İnsan kaynaklı CO2 emisyonlarının yaklaşık yarısı kara bitkileri ve okyanuslar tarafından emilmiştir.[117] Karada, yüksek CO2 ve uzayan büyüme mevsimi bitki büyümesini teşvik eder. İklim değişikliği, bitki büyümesini engelleyen kuraklıkları ve sıcak hava dalgalarını artırmakta, bu da bu karbon yutağının gelecekte büyümeye devam edip etmeyeceğini belirsiz hale getirmektedir.[118] Topraklar büyük miktarlarda karbon içerir ve ısındıklarında bir kısmını serbest bırakabilirler.[119] Okyanus tarafından daha fazla CO2 ve ısı emildikçe okyanus asitlenir, sirkülasyonu değişir ve fitoplanktonlar daha az karbon alarak okyanusun atmosferik karbonu emme hızını azaltır.[120] Genel olarak, daha yüksek CO2 konsantrasyonlarında Dünya emisyonlarımızın daha az bir kısmını emecektir.[121]

Modelleme

Bir iklim modeli, iklim sistemini etkileyen fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerin bir temsilidir.[122] Modeller ayrıca Dünya'nın yörüngesindeki değişiklikler, Güneş'in aktivitesindeki tarihsel değişiklikler ve volkanik zorlama gibi doğal süreçleri de içerir.[123] Modeller, iklim geri bildirimlerinin gücünü hesaba katarken gelecekteki emisyonların neden olacağı ısınma derecesini hesaplamak[124][125] veya okyanusların dolaşımını, mevsimlerin yıllık döngüsünü ve kara yüzeyi ile atmosfer arasındaki karbon akışını yeniden üretmek ve tahmin etmek için kullanılır.[126]

Modellerin fiziksel gerçekçiliği, çağdaş veya geçmiş iklimleri simüle etme yetenekleri incelenerek test edilir.[127] Geçmiş modeller Kuzey Kutbu'nun büzülme oranını olduğundan az tahmin etmiş[128] ve yağış artış oranını olduğundan az göstermiştir.[129] Deniz seviyesinin 1990'dan bu yana yükselmesi eski modellerde düşük tahmin edilmiştir, ancak daha yeni modeller gözlemlerle iyi uyum göstermektedir.[130] Amerika Birleşik Devletleri tarafından yayınlanan 2017 Ulusal İklim Değerlendirmesi, "iklim modellerinin hâlâ ilgili geri bildirim süreçlerini hafife alıyor veya kaçırıyor olabileceğini" belirtmektedir.[131]

İklim modellerinin bir alt kümesi, basit bir fiziksel iklim modeline toplumsal faktörler eklemektedir. Bu modeller nüfus, ekonomik büyüme ve enerji kullanımının fiziksel iklimi nasıl etkilediğini ve onunla nasıl etkileşime girdiğini simüle eder. Bu bilgilerle, bu modeller gelecekteki sera gazı emisyonlarının senaryolarını üretebilir. Bu, daha sonra sera gazlarının atmosferik konsantrasyonlarının gelecekte nasıl değişebileceğini tahmin etmek için fiziksel iklim modelleri ve karbon döngüsü modelleri için girdi olarak kullanılır.[132][133] Sosyoekonomik senaryo ve azaltım senaryosuna bağlı olarak, modeller 380 ila 1400 ppm arasında değişen atmosferik CO2 konsantrasyonları üretmektedir.[134]

IPCC Altıncı Değerlendirme Raporu, çok düşük sera gazı emisyonları senaryosunda küresel ısınmanın 21. yüzyılın sonlarında 1.0 °C ile 1.8 °C'ye ulaşmasının çok muhtemel olduğunu öngörmektedir. Orta senaryoda küresel ısınma 2.1 °C ile 3.5 °C'ye, çok yüksek sera gazı emisyonları senaryosunda ise 3.3 °C ile 5.7 °C'ye ulaşacaktır.[135] Bu projeksiyonlar, gözlemlerle birlikte iklim modellerine dayanmaktadır.[136]

Kalan karbon bütçesi, karbon döngüsünün ve sera gazlarına karşı iklim duyarlılığının modellenmesiyle belirlenmektedir.[137] IPCC'ye göre, 2018'den sonraki emisyonların 420 veya 570 gigaton CO2'yi aşmaması halinde küresel ısınma üçte iki ihtimalle 1.5 °C'nin altında tutulabilir. Bu da 10 ile 13 yıllık mevcut emisyonlara karşılık gelmektedir. Bütçe konusunda yüksek belirsizlikler bulunmaktadır. Örneğin, permafrost ve sulak alanlardan metan salınımı nedeniyle 100 gigaton CO2 daha az olabilir.[138] Bununla birlikte, fosil yakıt kaynaklarının 21. yüzyılda karbon emisyonlarını sınırlandırmak için kıtlığa bel bağlanamayacak kadar bol olduğu açıktır.[139]

Etkiler

İklim değişikliğinin çevresel etkileri geniş ve kapsamlı olup okyanusları, buzları ve hava durumunu etkilemektedir. Değişiklikler kademeli olarak veya hızla meydana gelebilir. Bu etkilere ilişkin kanıtlar, geçmişteki iklim değişikliğinin incelenmesinden, modellemelerden ve modern gözlemlerden elde edilmektedir.[140] 1950'lerden bu yana, kuraklık ve sıcak hava dalgaları artan sıklıkta eş zamanlı olarak ortaya çıkmıştır.[141] Hindistan ve Doğu Asya'da muson dönemindeki aşırı yağışlı veya kurak olaylar artmıştır.[142] Kasırga ve tayfunların yağış oranı ve yoğunluğu muhtemelen artmakta[143] ve iklim ısınmasına yanıt olarak coğrafi menzil muhtemelen kutba doğru genişlemektedir.[144] Tropikal siklonların sıklığı iklim değişikliğinin bir sonucu olarak artmamıştır.

Küresel deniz seviyesi, buzulların erimesi, Grönland ve Antarktika'daki buz tabakalarının erimesi ve termal genleşmenin bir sonucu olarak yükselmektedir. 1993 ile 2020 yılları arasında yükselme zaman içinde artarak yılda ortalama 3,3 ± 0,3 mm oldu.[147] IPCC, 21. yüzyıl boyunca, çok yüksek emisyon senaryosunda deniz seviyesinin 61–110 cm yükselebileceğini öngörmektedir.[148] Artan okyanus sıcaklığı, Antarktika buzul çıkışlarını zayıflatmakta ve tehdit etmekte, buz tabakasının büyük ölçüde erimesi[149] ve yüksek emisyonlar altında 2100 yılına kadar deniz seviyesinin 2 metre yükselmesi riskini doğurmaktadır.[150]

İklim değişikliği Kuzey Kutbu'ndaki deniz buzunun onlarca yıl boyunca küçülmesine ve incelmesine yol açmıştır.[151] Buzsuz yazların 1,5 °C derecelik ısınmada nadir görülmesi beklenirken, 2 °C'lik bir ısınma seviyesinde her üç ile on yılda bir görülmesi öngörülmektedir.[152] Daha yüksek atmosferik CO2 konsantrasyonları okyanus kimyasında değişikliklere yol açmıştır. Çözünmüş CO2'deki artış okyanusların asitlenmesine neden olmaktadır.[153] Buna ek olarak, oksijen daha sıcak suda daha az çözündüğü için oksijen seviyeleri düşmektedir.[154] Okyanustaki ölü bölgeler, yani çok az oksijen bulunan bölgeler de genişlemektedir.[155]

Devrilme noktaları ve uzun vadeli etkiler

Daha yüksek küresel ısınma dereceleri, sıcaklıklar düşürülse bile belirli etkilerin artık önlenemeyeceği eşikler olan 'devrilme noktalarından' geçme riskini artırmaktadır.[156][157] Örnek olarak Batı Antarktika ve Grönland buz tabakalarının çökmesi verilebilir. 1.5 ile 2 °C'lik bir sıcaklık artışı buz tabakalarının erimesine neden olabilir, ancak erimenin zaman ölçeği belirsizdir ve gelecekteki ısınmaya bağlıdır.[158][159] Atlantik Meridyenel Devridaim Sirkülasyonu (AMOC) gibi bazı okyanus akıntılarının durması gibi bazı büyük ölçekli değişiklikler kısa bir zaman diliminde meydana gelebilir.[160] Devrilme noktaları arasında Amazon yağmur ormanları ve mercan resifleri gibi ekosistemlerde geri dönüşü olmayan hasarlar da yer alabilir.[161]

İklim değişikliğinin okyanuslar üzerindeki uzun vadeli etkileri arasında daha fazla buz erimesi, okyanus ısınması, deniz seviyesinin yükselmesi ve okyanus asitlenmesi yer almaktadır.[162] Yüzyıllar ile binyıllar arasındaki zaman ölçeğinde, iklim değişikliğinin büyüklüğü öncelikle insan kaynaklı CO2 emisyonları tarafından belirlenecektir. Bunun nedeni CO2'in uzun atmosferik ömrüdür.[163] Okyanus CO2 alımı, okyanus asitlenmesinin yüzlerce ile binlerce yıl devam etmesini sağlayacak kadar yavaştır.[164] Bu emisyonların mevcut buzullar arası dönemi en az 100.000 yıl uzattığı tahmin edilmektedir.[165] Deniz seviyesinin yükselmesi yüzyıllar boyunca devam edecek ve 2000 yıl sonra santigrat derece başına 2,3 metre (4,2 ft/°F) yükseleceği tahmin edilmektedir.[166]

Doğa ve yaban hayatı

Daha fazla bilgi: İklim değişikliğinin okyanuslar üzerindeki etkileri ve İklim değişikliğinin ekosistemler üzerindeki etkileri

Son zamanlardaki ısınma, birçok karasal ve tatlı su türünü kutuplara ve daha yüksek rakımlara doğru itti.[167] Daha yüksek atmosferik CO2 seviyeleri ve uzayan büyüme mevsimi küresel yeşillenme ile sonuçlandı. Ancak, sıcak hava dalgaları ve kuraklık bazı bölgelerde ekosistem verimliliğini azalttı. Bu karşıt etkilerin gelecekteki dengesi belirsizdir.[168] İklim değişikliği, subtropik bölgelerdeki çöllerin genişlemesi gibi daha kuru iklim bölgelerinin genişlemesine katkıda bulundu.[169] Küresel ısınmanın boyutu ve hızı, ekosistemlerde ani değişiklikleri daha olası hale getirmektedir.[170] Genel olarak, iklim değişikliğinin birçok türün yok olmasıyla sonuçlanması beklenmektedir.[171]

Okyanuslar karalardan daha yavaş ısınır, ancak okyanustaki bitkiler ve hayvanlar daha soğuk kutuplara doğru karadaki türlerden daha hızlı göç eder.[172] Tıpkı karada olduğu gibi, iklim değişikliği nedeniyle okyanusta da sıcak hava dalgaları daha sık meydana gelmekte ve mercanlar, Laminariales ve deniz kuşları gibi çok çeşitli organizmalara zarar vermektedir.[173] Okyanus asitlenmesi midye, sülükayaklılar ve mercanlar gibi deniz kireçlenmesi yapan organizmaların kabuk ve iskelet üretmesini zorlaştırmakta; sıcak hava dalgaları ise mercan resiflerini ağartmaktadır.[174] İklim değişikliği ve ötrofikasyon nedeniyle artan zararlı alg patlamaları oksijen seviyelerini düşürmekte, besin ağlarını bozmakta ve deniz yaşamında büyük kayıplara neden olmaktadır.[175] Kıyı ekosistemleri özellikle stres altındadır. Küresel sulak alanların neredeyse yarısı iklim değişikliği ve diğer insan etkileri nedeniyle yok olmuştur.[176]