Klimaændringer er ikke længere en fjern trussel, men får os allerede til at stå over for farefulde "tipping points", der kan ændre vores dagligdag for altid. James Dacey finder ud af, hvordan ny forskning i menneskelige klimasystemer kan hjælpe os med at afværge en katastrofe
"Advarsler om oversvømmelser, når kraftig regn og tordenvejr rammer"
"Torrentiske regnskyl udløser rejsekaos"
"Folk er strandet, da oversvømmelser afskærer lokalsamfund"
Historier om oversvømmelser er en basiskost i medierne. Det er næppe overraskende i betragtning af, at kraftig regn kan have en enorm indvirkning på lokalsamfundene – beskadige hjem, slå strømledninger ud og blokere veje. Men tænk, hvis en uheldig kombination af intense lokale oversvømmelser i én del af et land udløste rejsekaos i en hel nation.
En sådan begivenhed er et eksempel på en vendepunkt i et socioøkonomisk system – når et relativt lille input udløser et uforholdsmæssigt stort udfald, der medfører sociale og økonomiske konsekvenser, som ikke let kan vendes. I dette scenarie er udløseren oversvømmelsesvand inden for et relativt lille område, og vippepunktet er tab af funktionalitet af det nationale vejnet. Hvis folk ikke kan rejse, går den økonomiske og sociale aktivitet hurtigt i stå. Ja, oversvømmelserne vil aftage, men for at forhindre, at et lignende resultat sker igen, skal vejsystemet omdesignes.
I fysik er vippepunkter – eller kritiske punkter – almindelige. De kan findes i alle mulige faseovergange, hvad enten det er en væske, der bliver til gas, eller den pludselige magnetisering af ferroelektriske materialer (se boks nedenfor). Men den stigende interesse for ikke-linearitet i en social kontekst kan kædes sammen med Malcolm Gladwells 2000 bestseller "pop-sociology"-bog Tippestedet. Det dekonstruerede adskillige forvirrende sociale tendenser, inklusive det dramatiske fald i New York Citys kriminalitet i 1990'erne og den uventede (og ikke-relaterede) genopblussen af Hush Puppies-sko i samme årti.
Inden for få år var tippepunkt-konceptet også gået ind i klimasamtaler. Frygten voksede omkring katastrofale hændelser med begrænset reversibilitet, såsom Amazonas regnskovens nedslidning i stor skala (når plantesundheden gradvist forringes, hvilket nogle gange resulterer i organismedød), og smeltningen af iskapper, der igen får det globale havniveau til at stige. Disse bekymringer fik et hold af miljøforskere i Storbritannien og Tyskland til at advare i 2008 om, at "samfundet kan blive lullet ind i en falsk følelse af sikkerhed ved glatte fremskrivninger af globale forandringer" (PNAS 105 1786). De definerede et "vippeelement" som et subkontinentalt delsystem af Jorden, der kan skiftes - under visse omstændigheder - til en kvalitativt anderledes tilstand ved små forstyrrelser.
Folk er allerede tvunget til at flygte fra deres hjem på grund af stigende vandstand, mens landbrugsjord bliver forladt på grund af tørke
I de senere år har tipping point-konceptet udvidet sig til menneske-klimasystemer, og dets terminologi findes endda i rapporter ved Mellemstatslige Panel om Klimaændringer. Den bredere påvirkning af lokale oversvømmelser er blot et af mange potentielle socioøkonomiske vendepunkter, der udløses af ændringer i klimaet. Faktisk er folk allerede tvunget til at flygte fra deres hjem på grund af stigende vandstand, mens landbrugsjord bliver forladt på grund af tørke, og skisportssteder mister deres sne på grund af den globale opvarmning. Men i et forsøg på at forudse farlige tærskler og forhindre os i at krydse dem, dukker et helt nyt akademisk felt op, hvor forskere fra hele samfunds- og naturvidenskaberne undersøger det komplekse samspil mellem klima og socioøkonomiske systemer.
Vejen til et vendepunkt
En nylig undersøgelse på dette voksende område vurderede europæiske vejnets robusthed over for oversvømmelser (Transportforskning, del D 108 103332). Ledet af Kees vanGinkel – en klimatilpasnings- og risikostyringsforsker ved Deltares Instituttet i Holland – undersøgelsen viste, at små bjergrige lande, såsom Slovenien, Makedonien og Albanien, er særligt sårbare, med de værste 5 % af oversvømmelserne på et i hundrede år i lokale områder, der potentielt isolerer hele regioner på grund af en manglende robusthed i vejnettet. På grund af det begrænsede antal forbindelser mellem vigtige økonomiske centre i disse nationer skønnes 32-41 % af chaufførerne at skulle tage omveje – mange af dem ekstreme – hvilket medfører sociale og økonomiske forstyrrelser.
I modsætning hertil er vejnet i rigere, større nationer - såsom Storbritannien, Tyskland og Frankrig - generelt mere robuste, selvom selv de stadig kan have lokale sårbarheder. To dage med kraftig nedbør over Centraleuropa i juli 2021 førte for eksempel til ekstreme oversvømmelser, hvor mindst 222 mennesker blev dræbt i Tyskland og Belgien, med alvorlige infrastrukturskader i en større region. En stor del af ødelæggelserne fandt sted i de tyske delstater Nordrhein-Westfalen og Rheinland-Pfalz, hvor stejle smalle dale skabte tragtlignende effekter. Ydermere blev oversvømmelserne forhøjet, fordi jorden stort set var mættet før den rekordstore nedbør i juli i afvandingsområderne for Ahr- og Erft-floderne. Oversvømmelser og jordskred førte til vejlukninger, som afskar evakueringsruter for flere landsbyer.
De modeller, som nutidens forskere med sociale tipper bruger, har ligheder med den seneste udvikling inden for netværksteori og kritiske overgange i fysiske systemer. Van Ginkels vejstudie, for eksempel, vedtog en netværksperkolationstilgang, som bruges i fysik til at modellere faseovergange i materialer. Denne tilgang kan for eksempel beskrive, hvordan en opløsning af polymerer bliver til en stiv gel, når nok kæder er forbundet med hinanden, hvor skiftet sker ved det, der er kendt som et "perkolationspunkt".
Det er afgørende, at van Ginkels gruppe tilpassede den fysiske model for at gøre den relevant for politiske beslutningstagere. Det skyldes, at i menneskelige systemer kan uacceptable vippepunkter nås længe før det matematiske perkolationspunkt. "I vores undersøgelse er det sande perkolationspunkt, hvor hele landet dybest set er oversvømmet - og hvis det skete, så er manglen på et vejnet ikke længere dit største problem," siger han.
I stedet er sociale vippepunkter defineret af menneskelige faktorer – i dette tilfælde det store funktionstab på et nationalt vejnet under en oversvømmelse, som defineret af afskæringsruter, ruteændringer og overordnede forsinkelsestider. Van Ginkel siger, at de nationale vejmyndigheder sandsynligvis allerede er klar over nogle af de sårbarheder, som hans gruppes undersøgelse afslører. Værdien, siger han, er, at det gør det muligt at foretage sammenligninger mellem nationer, hvilket kunne være nyttigt for politiske beslutningstagere eller for erhvervsinvestorer.
For mange systemer er væltepunktet muligvis ikke direkte udløst af klimaet. Som van Ginkel påpeger, kan det skyldes en politikændring, der fjerner støtten til samfund, der står over for følgerne af langsomme og stabile klimaændringer. Landbrugsarbejdere i stadig mere tørre regioner, som er afhængige af statsstøtte, ville for eksempel blive udsat for akkumulerede langsomt indsættende virkninger af klimaændringer, hvis deres støtte pludselig blev fjernet. Med andre ord: ulineariteten findes i det sociale system.
Vippepunkter i fysiske systemer
I fysik dukker ideen om faseovergange eller kritiske punkter op i mange sammenhænge. I det kondenserede stofs fysik kan et materiale pludselig skifte til en fundamentalt anderledes tilstand ved kritiske temperaturer, en væske kan blive til en gas, mens et standardmetal kan omdannes til en superleder. Statistisk mekanik tilbyder en måde at forstå faseovergange via Ising-modellen, der oprindeligt blev udviklet til at forklare den spontane magnetisering i ferromagnetisk film.
En relateret teori, perkolationsteori, bruges til at modellere den pludselige fremkomst af langdistanceforbindelser på tværs af et system af tilfældige afbrudte klynger. Perkolationsteori er blevet brugt til at studere alt fra sprækkeudbredelse i materialer, til spredning af skovbrande og fragmentering af biologiske vira. I dag bliver nogle af disse statistiske fysikværktøjer genbrugt til at undersøge social dynamik – fra den måde, nyheder spredes på sociale medier, til afstemningsmønstre og det komplekse samspil mellem klima og socioøkonomiske systemer.
Ikke kun undergang og dysterhed
Sociale tipping point-studier afslører ikke kun sårbarheder og forudsiger katastrofer. De hjælper os også med at forstå mekanikken bag ønskværdig hurtig social forandring. Hvorfor blev det for eksempel hurtigt utænkeligt at tillade rygning i det offentlige rum efter årtiers tolerance? Hvorfor gav en svensk elevs protest energi til en generation til at føre kampagne om klimatrusler? Eller hvorfor krævede det en pandemi, før hybridarbejde blev bredt udbredt?
Det enkle svar på sådanne spørgsmål er, at tiden var inde – men det er kun indlysende set i bakspejlet. Det mere relevante spørgsmål for forandringsskabere er: hvordan kan du "tip" sociale og økonomiske systemer for at lette hurtige progressive forandringer?
Hos Gladwell Tippestedet han hævder, at vellykkede interventioner har en tendens til at være stramt fokuserede og kræver beskedne adfærdsændringer for individer. Ifølge ham skal initiativer med social tip være bekvemme og leveres af en kombination af sælgere, kontakter og eksperter. Han citerer et initiativ til bevidstgørelse af diabetes og brystkræft i det sorte samfund i San Diego, ledet af sygeplejersken Georgia Sadler. Efter en indledende kampagne i lokale kirker havde ringe effekt, flyttede Sadler sit fokus til lokale skønhedssaloner. Hun vidste, at de var afslappende steder, hvor folk allerede stoler på stylisterne, så de blev trænet til at levere kampagnebudskaber i samtale. Denne justering i taktik førte til stor succes - en opfølgende undersøgelse, som er medforfatter af Sadler, fandt signifikant højere rater af mammografi blandt afroamerikanske kvinder, der blev udsat for salonens beskeder, sammenlignet med en kontrolgruppe, der ikke havde (J. Natl Med. Assoc. 103 735).
Udfordringen med klimakrisen er, at langsomme og stabile forandringer måske ikke længere er gode nok til at undgå katastrofer. Forskere har for nylig fundet ud af, at den nuværende globale opvarmning på 1.1 °C over førindustrielle niveauer allerede har flyttet os ind i intervallerne for fem klimatippepunkter (Videnskab 10.1126/science.abn7950). Disse er sammenbruddet af både Grønlands og Vestantarktiske iskapper; optøning af permafrostområder i løbet af kort tid, der frigiver enorme mængder af lagret kuldioxid; det fuldstændige tab af koralrev på lave breddegrader; og den drastiske svækkelse af en vigtig havstrøm i det nordlige Atlanterhav.
For at tackle klimaudfordringerne mødes verdens ledere nu (6.-18. november) på FN's klimakonference i Egypten (COP 27), for at forhandle nøglespørgsmål såsom klimafinansiering, energiveje og tilpasning til klimatrusler. Men eventuelle aftaler, der indgås, vil være til ringe nytte, hvis lovede ændringer ikke omfavnes af de enkeltpersoner, lokalsamfund og virksomheder, de berører. Det er derfor, beslutningstagere skal forstå dynamikken i sociale forandringer.
En forsker, der undersøger mekanismerne for overgange i menneske-klimasystemer er Ilona Otto, en samfundsforsker ved University of Graz, Østrig. I et papir fra 2020 identificerede Otto og hendes team seks sociale tipelementer, der anses for at være afgørende for at opfylde Paris-aftalen om klimaændringer (PNAS 117 2354). De dækker energi; dekarbonisering af byer; afhændelse fra fossile brændstoffer; moralske implikationer af fossile brændstoffer; klimauddannelse og -engagement; og forbedret information om drivhusgasemissioner. Strategier blev foreslået for hvert tipelement baseret på konsultationer med eksperter fra den akademiske verden, industrien og civile og statslige organisationer. Idéerne spænder fra nye byggematerialer og fremme af kødfri diæter til dannelsen af en global miljødomstol.
For Otto er de mest magtfulde drivkræfter for forandring relateret til infrastruktur og sociale normer. Tag for eksempel de to Nord Stream-rørledninger, som blev bygget til at levere naturgas fra Rusland til Europa. Efter Ruslands invasion af Ukraine i begyndelsen af 2022 var Nord Stream 11-rørledningen på 2 mia. USD næsten opgivet, og Rusland har siden slukket for Nord Stream 1 som svar på vestlige sanktioner. Som følge heraf er energi- og forbrugerpriserne i hele Europa steget.
Den offentlige menings fysik
Alligevel på trods af presset råber de fleste europæiske indbyggere ikke efter, at rørledningerne skal tændes igen – der er en kollektiv accept af, at det ville være moralsk afskyeligt at finansiere Ruslands krig. Otto siger, at disse seneste udviklinger er et klart tegn på, at alternativer til vedvarende energi bør fremskyndes. Hun frygter dog, at Nord Stream-skala multinationale projekter kun ser ud til at ske for fossile brændstoffer - på trods af al retorikken om grønne energiomstillinger.
Otto ser i øjeblikket på indvirkningen af personlige valg på klimaet, hvor foreløbige analyser af Storbritannien og Tyskland tyder på, at husholdningsvarmesystemer normalt er den største variabel i individuelle emissioner. For at forstå de komplekse økonomiske, sociale og moralske problemer, som forbrugerne står over for, bruger Otto "smittemodeller", som typisk bruges til at studere, hvordan epidemier spredes. Resultaterne kan hjælpe med kampagner, der skal tilskynde folk til at spise mindre kød, bruge grønnere rejseformer eller udløse ændringer i skolens læseplaner. "Samfundsforskere arbejder nu mere kvantitativt og er mere åbne over for kvantitative modeller," siger Otto.
Globale perspektiver
Sociale vippepunkter rejser også moralske spørgsmål. Kina kunne siges at have demonstreret den mest effektive sociale tip i nyere historie, gennem interventioner på statsniveau såsom etbarnspolitikken (1980-2016) og dens hurtige økonomiske udvikling. Men en fast vej for sociale forandringer valgt af ledere af en etpartistat er meget forskellig fra overgange, der opstår gennem samfundsmæssige valg - uanset om de "tippes" af regeringens politikker eller ej.
Faktisk har nogle lande unikke socioøkonomiske drikkepengemuligheder. I Sydafrika, for eksempel, var næsten 90% af elektriciteten genereret af kul i 2020, men en aldrende infrastruktur betyder, at landet jævnligt oplever blackouts. Mange håber, at klimamål og faldende omkostninger til vedvarende energi vil gøre det muligt for Sydafrika at omgå den standard kulstofdrevne udviklingsrute - i stedet for at springe til et nyt regime centreret om vedvarende energi. Ifølge en undersøgelse fra 2022 ledet af Jonathan Hanto af Berlins teknologiske institut, denne overgang begynder langsomt. Nye vind- og solanlæg har været billigere end nye kulværker i Sydafrika siden 2015, mens ny lovgivning understøtter kulstoffattige alternativer (Energi til bæredygtig udvikling 69 164).
Reinette (Oonsie) Biggs, bæredygtighedsforsker ved Stellenbosch University, Sydafrika, siger, at skiftet af landets energisystem til en ny stat vil være en "game-changer", fordi så meget af økonomien og samfundet er bygget op omkring energiforbrug. Men hun advarer om, at ændringer kun vil være transformative, hvis den økonomiske model bliver mere fordelt og retfærdig. Biggs ønsker lovgivning, der kræver, at en vis procentdel af energien skal genereres af samfundsprojekter, og at sænke barren for småskalaprojekter at sælge til nettet.
Med så store udfordringer vil der være behov for en kombination af lokale initiativer og statslige indgreb for at vippe os væk fra randen af en klimakatastrofe. Men socioøkonomiske overgange behøver ikke kun være undergang og dysterhed. Hvis den kollektive fantasi kan aktiveres, kan vi måske tippe os selv ind i en ny verden, hvor naturressourcer ikke længere er de fås herredømme, og velstand er en mulighed for alle.
