Kliimamuutus ei ole enam kauge oht, vaid paneb meid juba silmitsi seisma ohtlike pöördepunktidega, mis võivad meie igapäevaelu igaveseks muuta. James Dacey uurib, kuidas uued inim-kliimasüsteemide uuringud võivad aidata meil katastroofi ära hoida
"Hoiatused üleujutuste eest, kuna tabab tugevat vihma ja äikest"
"Paduvihmad käivitavad reisikaose"
"Inimesed, kes on hätta jäänud, kuna üleujutus lõikab kogukonnad ära"
Lood üleujutustest on meedias põhitoiduks. See pole üllatav, arvestades, et tugev vihm võib kohalikele kogukondadele tohutult mõju avaldada – kahjustada kodusid, lüüa välja elektriliine ja blokeerida teid. Kuid kujutage ette, kui kahetsusväärne kombinatsioon intensiivsetest kohalikest üleujutustest ühes riigi osas vallandaks reisikaose terves riigis.
Selline sündmus on näide a pöördepunkt sotsiaalmajanduslikus süsteemis – kui suhteliselt väike sisend toob kaasa ebaproportsionaalselt suure tulemuse, mis toob kaasa sotsiaalseid ja majanduslikke tagajärgi, mida ei ole lihtne tagasi pöörata. Selle stsenaariumi korral on käivitajaks üleujutusvesi suhteliselt väikesel alal ja pöördepunkt on riigi teedevõrgu funktsionaalsuse kadu. Kui inimesed ei saa reisida, siis majanduslik ja sotsiaalne tegevus peatub kiiresti. Jah, tulvavesi taandub, kuid sarnase tulemuse kordumise vältimiseks tuleks teedesüsteem ümber kujundada.
Füüsikas on murdepunktid või kriitilised punktid tavalised. Neid võib leida kõikvõimalikes faasiüleminekutes, olgu selleks siis gaasiks muutuv vedelik või ferroelektriliste materjalide äkiline magnetiseerimine (vt allpool olevat kasti). Kuid kasvavat huvi mittelineaarsuse vastu sotsiaalses kontekstis võib seostada Malcolm Gladwelli 2000. aasta enimmüüdud raamatuga "pop-sotsioloogia" Kallutuspunkt. See dekonstrueeris mitu segadusttekitavat sotsiaalset suundumust, sealhulgas New Yorgi kuritegevuse määra dramaatiline langus 1990. aastatel ja Hush Puppies kingade ootamatu (ja sellega mitteseotud) taassünd samal kümnendil.
Mõne aasta jooksul oli pöördepunkti kontseptsioon jõudnud ka kliimavestlustesse. Hirmud kasvasid katastroofiliste sündmuste pärast, mille pöördumatus on piiratud, nagu Amazonase vihmametsade laiaulatuslik hääbumine (kui taimede tervis järk-järgult halveneb, mis mõnikord põhjustab organismide surma) ja jääkihtide sulamine, mis omakorda põhjustab ülemaailmse meretaseme tõusu. Need mured panid Ühendkuningriigi ja Saksamaa keskkonnateadlaste rühma 2008. aastal hoiatama, et "ülemaailmsete muutuste sujuvad prognoosid võivad ühiskonda uinutada valesse turvatunnesse".PNAS 105 1786). Nad defineerisid "kallutavat elementi" kui Maa subkontinentaalset alamsüsteemi, mida saab teatud asjaoludel väikeste häiretega muuta kvalitatiivselt erinevasse olekusse.
Inimesed on juba praegu sunnitud oma kodudest lahkuma meretaseme tõusu tõttu, samal ajal kui põllumaad jäetakse põua tõttu maha
Viimastel aastatel on pöördepunkti kontseptsioon laienenud inim-kliima süsteemidele ja selle terminoloogia on isegi olemas aruanded poolt Valitsustevaheline kliimamuutuste ekspertrühm. Kohalike üleujutuste laiem mõju on vaid üks paljudest võimalikest sotsiaalmajanduslikest pöördepunktidest, mille põhjustavad kliimamuutused. Tegelikult on inimesed juba praegu sunnitud oma kodudest lahkuma meretaseme tõusu tõttu, põllumaad aga jäetakse põua tõttu maha ja suusakuurortid kaotavad kliima soojenemise tõttu oma lund. Kuid püüdes ette näha ohtlikke künniseid ja takistada meil nende ületamist, on tekkimas täiesti uus akadeemiline valdkond, kus sotsiaal- ja füüsikateaduste teadlased uurivad kliima- ja sotsiaalmajanduslike süsteemide keerulisi koostoimeid.
Tee pöördepunktini
Üks hiljutine uuring selles kasvavas valdkonnas hindas Euroopa teedevõrkude vastupidavust üleujutustele (Transpordiuuringud D osa 108 103332). Eesotsas Kees van Ginkel – kliimaga kohanemise ja riskijuhtimise teadur Deltaresi instituut Madalmaades – uuringus leiti, et väikesed mägiriigid, nagu Sloveenia, Makedoonia ja Albaania, on eriti haavatavad, kusjuures halvim 5% üleujutustest, mis toimuvad üks sajast aastas, võivad lokaalsetes piirkondades isoleerida terveid piirkondi. teedevõrgu vastupidavuse puudumine. Peamiste majanduskeskuste vaheliste ühenduste piiratud arvu tõttu nendes riikides peaks hinnanguliselt 32–41% juhtidest kasutama ümbersõite – paljud neist äärmuslikud –, mis tooks kaasa sotsiaalseid ja majanduslikke häireid.
Seevastu jõukamate ja suuremate riikide – nagu Ühendkuningriik, Saksamaa ja Prantsusmaa – teedevõrgud on üldiselt tugevamad, kuigi isegi neil võib siiski olla kohalikke haavatavust. Näiteks kaks päeva kestnud tugevat vihmasadu Kesk-Euroopa kohal 2021. aasta juulis põhjustasid Saksamaal ja Belgias äärmuslikud üleujutused, milles hukkus vähemalt 222 inimest, mis põhjustas tõsiseid infrastruktuurikahjustusi laiemas piirkonnas. Suur osa laastamistööst leidis aset Saksamaal Nordrhein-Westfalenis ja Rheinland-Pfalzis, kus järsud kitsad orud tekitasid lehtrilaadseid efekte. Veelgi enam, üleujutuste veetase tõusis, kuna muld oli Ahri ja Erfti jõgede valgaladel enne rekordilist juulis sademeid suures osas küllastunud. Üleujutused ja maalihked viisid teede sulgemiseni, mis katkestas mitme küla evakuatsiooniteed.
Tänapäeva sotsiaalsete näpunäidete uurijate kasutatavatel mudelitel on sarnasusi hiljutiste võrguteooria arengute ja füüsiliste süsteemide kriitiliste üleminekutega. Näiteks Van Ginkeli maantee-uuring võttis kasutusele võrgu perkolatsiooni lähenemisviisi, mida kasutatakse füüsikas materjalide faasisiirete modelleerimiseks. See lähenemisviis võib kirjeldada näiteks seda, kuidas polümeeride lahus muutub jäigaks geeliks, kui piisavalt ahelaid on omavahel ühendatud, kusjuures lülitus toimub nn perkolatsioonipunktis.
Oluline on see, et van Ginkeli rühm kohandas füüsilist mudelit, et muuta see poliitikakujundajate jaoks asjakohaseks. Seda seetõttu, et inimsüsteemides võib vastuvõetamatute murdepunktideni jõuda ammu enne matemaatilist perkolatsioonipunkti. "Meie uuringus on tõeline imbumispunkt see, kus kogu riik on põhimõtteliselt üle ujutatud – ja kui see juhtus, pole teedevõrgu puudumine enam teie suurim probleem," ütleb ta.
Selle asemel määravad sotsiaalsed murdepunktid inimtegurid – antud juhul riigi teedevõrgu funktsionaalsuse suur kadumine üleujutuse ajal, mis on määratletud äralõiketeede, marsruudimuutuste ja üldiste viivitusaegadega. Van Ginkel ütleb, et riiklikud maanteeametid on tõenäoliselt juba teadlikud mõnest tema rühma uuringust ilmnenud haavatavusest. Tema sõnul on väärtus selles, et see võimaldab teha riikidevahelisi võrdlusi, mis võib olla kasulik poliitikakujundajatele või äriinvestoritele.
Paljude süsteemide puhul ei pruugi pöördepunkti kliima otseselt esile kutsuda. Nagu van Ginkel märgib, võib selle põhjuseks olla poliitikamuutus, mis kaotab toetuse kogukondadele, kes seisavad silmitsi aeglaste ja püsivate kliimamuutuste mõjuga. Näiteks üha kuivemate piirkondade põllumajandustöötajad, kes sõltuvad valitsuse toetustest, puutuksid kokku kliimamuutuste akumuleeritud aeglase mõjuga, kui nende toetus ootamatult ära kaotataks. Teisisõnu: sotsiaalses süsteemis eksisteerib mittelineaarsus.
Füüsiliste süsteemide pöördepunktid
Füüsikas kerkib paljudes kontekstides esile faasisiirde või kriitiliste punktide idee. Kondenseeritud aine füüsikas võib materjal kriitilistel temperatuuridel järsult minna põhimõtteliselt teistsugusesse olekusse, vedelik võib muutuda gaasiks, standardne metall aga ülijuhiks. Statistiline mehaanika pakub viisi faasiüleminekute mõistmiseks Isingi mudeli kaudu, mis töötati algselt välja ferromagnetilise filmi spontaanse magnetiseerumise selgitamiseks.
Seotud teooriat, perkolatsiooniteooriat, kasutatakse kaugühenduse äkilise tekke modelleerimiseks juhuslike lahtiühendatud klastrite süsteemis. Perkolatsiooniteooriat on kasutatud kõige uurimiseks alates murdude levikust materjalides kuni metsatulekahjude leviku ja bioloogiliste viiruste killustumiseni. Tänapäeval kasutatakse mõnda neist statistilise füüsika tööriistadest uuesti sotsiaalse dünaamika uurimiseks – alates sellest, kuidas uudised levivad sotsiaalmeedias, lõpetades hääletusharjumustega ning kliima- ja sotsiaalmajanduslike süsteemide keerukate vastasmõjudega.
Mitte ainult hukatus ja süngus
Sotsiaalsete pöördepunktide uuringud ei paljasta mitte ainult haavatavust ega ennusta katastroofe. Samuti aitavad need meil mõista soovitavate kiirete sotsiaalsete muutuste mehhanisme. Miks muutus näiteks pärast aastakümneid kestnud sallivust avalikes kohtades suitsetamise lubamine kiiresti mõeldamatuks? Miks pani ühe Rootsi õpilase protest terve põlvkonna kliimaohtude vastu võitlema? Või miks oli hübriidtöö laialdaseks kasutuselevõtuks vaja pandeemiat?
Lihtne vastus sellistele küsimustele on, et aeg oli õige – kuid see on ilmne alles tagantjärele. Asjakohasem küsimus muutuste tegijatele on järgmine: kuidas saate sotsiaal- ja majandussüsteeme "kallutada", et hõlbustada kiireid progresseeruvaid muutusi?
Gladwellis Kallutuspunkt ta väidab, et edukad sekkumised kipuvad olema tihedalt keskendunud ja nõuavad üksikisikute tagasihoidlikke käitumismuutusi. Tema sõnul peavad sotsiaalsete näpunäidete tegemise algatused olema mugavad ning nende elluviijaks peavad olema müügiinimesed, konnektorid ja eksperdid. Ta viitab diabeedi ja rinnavähi teadlikkuse tõstmise algatusele San Diego mustade kogukonnas, mida juhib õde Georgia Sadler. Pärast seda, kui esialgsel kampaanial kohalikes kirikutes oli vähe mõju, keskendus Sadler kohalikele ilusalongidele. Ta teadis, et need on lõõgastavad kohad, kus inimesed juba stiliste usaldavad, nii et neid koolitati vestluses kampaaniasõnumeid edastama. See taktika muutmine tõi kaasa suure edu – Sadleri kaasautoril läbi viidud järeluuringus leiti, et Aafrika-Ameerika naiste seas, kes olid kokku puutunud salongisõnumitega, on oluliselt kõrgem mammograafia, võrreldes kontrollrühmaga, kes ei olnud (J. Natl Med. Assoc. 103 735).
Kliimakriisi väljakutse seisneb selles, et aeglased ja püsivad muutused ei pruugi enam olla katastroofi vältimiseks piisavalt head. Teadlased leidsid hiljuti, et praegune globaalne soojenemine 1.1 °C võrreldes industriaalajastu eelse tasemega on viinud meid juba viie kliimamuutuspunkti vahemikku (teadus 10.1126/science.abn7950). Need on nii Gröönimaa kui ka Lääne-Antarktika jääkihtide kokkuvarisemine; igikeltsa piirkondade sulamine lühikese aja jooksul, mille käigus eraldub tohutul hulgal ladestunud süsinikdioksiidi; korallriffide täielik kadumine madalatel laiuskraadidel; ja olulise ookeanihoovuse drastiline nõrgenemine Atlandi ookeani põhjaosas.
Kliimaprobleemide lahendamiseks kohtuvad maailma juhid praegu (6.–18. novembril) ÜRO kliimamuutuste konverentsil Egiptuses.COP 27), et pidada läbirääkimisi sellistes võtmeküsimustes nagu kliima rahastamine, energiavõimalused ja kliimaohtudega kohanemine. Kuid mis tahes sõlmitud kokkulepetest on vähe kasu, kui lubatud muudatused ei võta omaks üksikisikud, kogukonnad ja ettevõtted, keda need mõjutavad. Seetõttu peavad otsustajad mõistma sotsiaalsete muutuste dünaamikat.
Üks teadlane, kes uurib inimese ja kliima süsteemide üleminekumehhanisme, on Ilona Otto, sotsiaalteadlane Grazi ülikool, Austria. 2020. aasta artiklis tuvastasid Otto ja tema meeskond kuus sotsiaalset vihjeelementi, mida peeti oluliseks Paris lepingu kliimamuutuste kohta (PNAS 117 2354). Need hõlmavad energiat; linnade dekarboniseerimine; fossiilkütustest loobumine; fossiilkütuste moraalsed tagajärjed; kliimaharidus ja kaasamine; ja täiustatud teave kasvuhoonegaaside heitkoguste kohta. Iga kallutatava elemendi jaoks pakuti välja strateegiad, mis põhinesid konsultatsioonidel akadeemiliste ringkondade, tööstuse ning tsiviil- ja valitsusorganisatsioonide ekspertidega. Ideed ulatuvad uudsetest ehitusmaterjalidest ja lihavaba dieedi propageerimisest kuni ülemaailmse keskkonnakohtu moodustamiseni.
Otto jaoks on kõige võimsamad muutuste käivitajad infrastruktuuri ja sotsiaalsete normidega. Võtame näiteks kaks Nord Streami torujuhet, mis ehitati maagaasi toimetamiseks Venemaalt Euroopasse. Pärast Venemaa sissetungi Ukrainasse 2022. aasta alguses jäeti 11 miljardi dollari suurune Nord Stream 2 torujuhe täielikult maha ja Venemaa on sellest ajast peale Lääne sanktsioonide tõttu Nord Stream 1 välja lülitanud. Selle tulemusena on energia- ja tarbijahinnad kogu Euroopas tõusnud.
Avaliku arvamuse füüsika
Kuid vaatamata pigistamisele ei karju enamik Euroopa elanikke, et torujuhtmed uuesti sisse lülitataks – valitseb kollektiivne nõusolek, et Venemaa sõja rahastamine oleks moraalselt vastik. Otto sõnul on need hiljutised arengud selge märk sellest, et taastuvenergia alternatiive tuleks kiirendada. Ta kardab aga, et Nord Streami mastaabis rahvusvahelised projektid näivad toimuvat ainult fossiilkütuste jaoks – hoolimata retoorikast rohelise energia ülemineku kohta.
Otto uurib praegu isiklike valikute mõju kliimale ning Ühendkuningriigi ja Saksamaa esialgsed analüüsid viitavad sellele, et kodumajapidamiste küttesüsteemid on tavaliselt individuaalsete heitkoguste suurim muutuja. Tarbijate ees seisvate keeruliste majanduslike, sotsiaalsete ja moraalsete probleemide mõistmiseks kasutab Otto nakkusmudeleid, mida tavaliselt kasutatakse epideemiate leviku uurimiseks. Tulemused võivad aidata kaasa kampaaniatele, mis julgustavad inimesi sööma vähem liha, kasutama keskkonnasõbralikumaid reisimise vorme või käivitama muudatusi koolide õppekavades. "Sotsiaalteadlased töötavad nüüd kvantitatiivsemalt ja on kvantitatiivsetele mudelitele avatumad," ütleb Otto.
Globaalsed perspektiivid
Ühiskondlikud murdepunktid tekitavad ka moraalseid küsimusi. Võib öelda, et Hiina on näidanud lähiajaloo kõige tõhusamat sotsiaalset kallutatust riikliku sekkumise kaudu, nagu ühe lapse poliitika (1980–2016) ja selle kiire majandusareng. Kuid üheparteilise riigi juhtide valitud kindel marsruut sotsiaalseteks muutusteks on väga erinev üleminekutest, mis tekivad ühiskondlike valikute kaudu – olenemata sellest, kas need on valitsuse poliitika „kallutatud” või mitte.
Tegelikult on mõnel riigil ainulaadsed sotsiaal-majanduslikud võimalused. Näiteks Lõuna-Aafrikas oli ligi 90% elektrist toodetud kivisöega 2020. aastal, kuid vananev infrastruktuur tähendab, et riigis esineb regulaarselt elektrikatkestusi. Paljud loodavad, et kliimaeesmärgid ja taastuvenergia järsult langevad kulud võimaldavad Lõuna-Aafrikal tavapärasest süsinikupõhisest arendusteest mööda minna – selle asemel hüpata uuele taastuvenergiale keskendunud režiimile. Vastavalt 2022. aasta uuringule, mille juhtis Jonathan Hanto Euroopa Berliini Tehnoloogiainstituut, see üleminek algab aeglaselt. Uued tuule- ja päikeseenergiapaigaldised on olnud odavamad kui uued söejaamad Lõuna-Aafrikas alates 2015. aastast, samas kui uued õigusaktid toetavad vähese COXNUMX-heitega alternatiive (Energia säästvaks arenguks 69 164).
Reinette (Oonsie) Biggs, jätkusuutlikkuse uurija aadressil Stellenboschi ülikoolLõuna-Aafrika Vabariigis öeldakse, et riigi energiasüsteemi viimine uude osariiki muudab mängu, sest suur osa majandusest ja ühiskonnast on üles ehitatud energiakasutuse ümber. Kuid ta hoiatab, et muutused on muutlikud ainult siis, kui majandusmudel muutub hajutatumaks ja õiglasemaks. Biggs soovib seadusandlust, mis nõuab, et teatud protsent energiast toodaks kogukondlike projektide kaudu, ja vähendaks väiksemahuliste projektide võrku müümise latti.
Selliste suurte väljakutsete korral on vaja kohalikke algatusi ja riiklikke sekkumisi, et meid kliimakatastroofi äärelt eemale viia. Kuid sotsiaalmajanduslikud üleminekud ei pea olema kõik hukas ja sünge. Kui kollektiivset kujutlusvõimet saab aktiveerida, saame ehk suunata end uude maailma, kus loodusvarad ei ole enam väheste pärusmaa ja heaolu on kõigi võimalus.
