Klimaendringer er ikke lenger en fjern trussel, men får oss allerede til å møte farefulle "vippepunkter" som kan endre hverdagen vår for alltid. James Dacey finner ut hvordan ny forskning på menneskelig klimasystemer kan hjelpe oss med å avverge katastrofe
"Flomvarsler når kraftig regn og tordenvær rammer"
"Torrentiale regnskyll utløser reisekaos"
«Folk strandet da flom avskjærer lokalsamfunn»
Historier om flom er en hoveddiett i media. Det er neppe overraskende gitt at kraftig regn kan ha en enorm innvirkning på lokalsamfunn – skade hjem, slå ut kraftledninger og blokkere veier. Men tenk om en uheldig kombinasjon av intense lokale flom i én del av et land utløste reisekaos over en hel nasjon.
En slik hendelse er et eksempel på en vendepunkt i et sosioøkonomisk system – når en relativt liten innsats utløser et uforholdsmessig stort utfall som gir sosiale og økonomiske konsekvenser som ikke lett kan reverseres. I dette scenariet er utløseren flomvann innenfor et relativt lite område, og vippepunktet er tap av funksjonalitet i riksvegnettet. Hvis folk ikke kan reise, stopper økonomisk og sosial aktivitet raskt opp. Ja, flomvannet vil avta, men for å forhindre at et lignende utfall skjer igjen, må veisystemet redesignes.
I fysikk er vippepunkter – eller kritiske punkter – vanlig. De kan finnes i alle slags faseoverganger, enten det er en væske som blir til gass, eller plutselig magnetisering av ferroelektriske materialer (se boks nedenfor). Men den økende interessen for ikke-linearitet i en sosial kontekst kan knyttes til Malcolm Gladwells bestselgende "pop-sosiologi"-bok fra 2000 Tipping Point. Den dekonstruerte flere forvirrende sosiale trender, inkludert den dramatiske nedgangen i New York Citys kriminalitet på 1990-tallet, og den uventede (og ikke-relaterte) gjenoppblomstringen av Hush Puppies-sko samme tiår.
I løpet av få år hadde vippepunkt-konseptet også gått inn i klimasamtalene. Frykt vokste rundt katastrofale hendelser med begrenset reversibilitet, som for eksempel den store nedgangen i Amazonas-regnskogen (når plantehelsen gradvis forverres, noen ganger resulterer i organismedød), og smeltingen av isdekker som igjen får globale havnivåer til å stige. Disse bekymringene førte til at et team av miljøforskere i Storbritannia og Tyskland advarte i 2008 at "samfunnet kan bli lullet inn i en falsk følelse av trygghet ved jevne prognoser av global endring" (PNAS 105 1786). De definerte et "tipping element" som et subkontinentalt delsystem av jorden som kan byttes – under visse omstendigheter – til en kvalitativt annerledes tilstand ved små forstyrrelser.
Folk blir allerede tvunget til å flykte fra hjemmene sine på grunn av stigende havnivå, mens jordbruksland blir forlatt på grunn av tørke
I løpet av de siste årene har vippepunkt-konseptet utvidet seg til menneske-klimasystemer, og terminologien har til og med innslag i rapporter ved Mellomstatslig panel for klimaendringer. Den bredere konsekvensen av lokale flom er bare ett av mange potensielle sosioøkonomiske vippepunkter utløst av endringer i klimaet. Faktisk blir folk allerede tvunget til å flykte fra hjemmene sine på grunn av stigende havnivå, mens jordbruksland blir forlatt på grunn av tørke, og skisteder mister snøen på grunn av global oppvarming. Men i et forsøk på å forutse farlige terskler og hindre oss i å krysse dem, dukker det opp et helt nytt akademisk felt, der forskere fra hele samfunns- og fysiske vitenskaper undersøker det komplekse samspillet mellom klima og sosioøkonomiske systemer.
Veien til et vippepunkt
En fersk studie i dette voksende feltet vurderte robustheten til europeiske veinettverk mot flom (Transportforskning del D 108 103332). Ledet av Kees vanGinkel – en klimatilpasnings- og risikostyringsforsker ved Deltares Institutt i Nederland – fant studien at små fjellrike land, som Slovenia, Makedonia og Albania, er spesielt sårbare, med de verste 5 % av flommene på ett av hundre år i lokaliserte områder som potensielt isolerer hele regioner på grunn av en manglende motstandskraft i veinettet. På grunn av det begrensede antallet forbindelser mellom sentrale økonomiske sentre i disse nasjonene vil anslagsvis 32–41 % av sjåførene måtte ta omveier – mange av dem ekstreme – og føre til sosiale og økonomiske forstyrrelser.
Derimot er veinett i rikere, større nasjoner – som Storbritannia, Tyskland og Frankrike – generelt mer robuste, selv om selv de fortsatt kan ha lokale sårbarheter. To dager med kraftig nedbør over Sentral-Europa i juli 2021 førte for eksempel til ekstreme flom der minst 222 mennesker ble drept i Tyskland og Belgia, med alvorlige infrastrukturskader i en større region. Mye av ødeleggelsene skjedde i de tyske delstatene Nordrhein-Westfalen og Rheinland-Pfalz, hvor bratte trange daler skapte traktlignende effekter. Dessuten ble flomvannstanden økt fordi jordsmonnet stort sett var mettet før den rekordstore nedbøren i juli i nedbørfeltene til elvene Ahr og Erft. Flom og jordskred førte til veistenginger, som avskjærte evakueringsveier for flere landsbyer.
Modellene som brukes av dagens sosialtipsende forskere har likhetstrekk med nyere utvikling innen nettverksteori og kritiske overganger i fysiske systemer. Van Ginkels veistudie tok for eksempel i bruk en nettverksperkolasjonstilnærming, som brukes i fysikk for å modellere faseoverganger i materialer. Denne tilnærmingen kan for eksempel beskrive hvordan en løsning av polymerer vil bli til en stiv gel når nok kjeder er koblet sammen, med byttet som skjer ved det som er kjent som et "perkolasjonspunkt".
Avgjørende var det at van Ginkels gruppe tilpasset den fysiske modellen for å gjøre den relevant for beslutningstakere. Det er fordi i menneskelige systemer kan uakseptable vippepunkter nås lenge før det matematiske perkolasjonspunktet. "I vår studie er det sanne perkolasjonspunktet der hele landet i utgangspunktet er oversvømmet - og hvis det skjedde, er ikke mangelen på et veinett lenger ditt største problem," sier han.
I stedet er sosiale vippepunkter definert av menneskelige faktorer – i dette tilfellet det store tapet av funksjonalitet til et nasjonalt veinett under en flom, som definert av avskjæringsruter, ruteendringer og generelle forsinkelsestider. Van Ginkel sier at nasjonale veimyndigheter sannsynligvis allerede er klar over noen av sårbarhetene hans gruppes studie avslører. Verdien, sier han, er at det gjør det mulig å gjøre sammenligninger mellom nasjoner, noe som kan være nyttig for beslutningstakere eller for forretningsinvestorer.
For mange systemer kan det hende at vippepunktet ikke er direkte utløst av klimaet. Som van Ginkel påpeker, kan det skyldes en policyendring som fjerner støtten til lokalsamfunn som står overfor konsekvensene av langsomme og jevne klimaendringer. Landbruksarbeidere i stadig tørrere regioner som er avhengige av statlige subsidier, for eksempel, ville bli utsatt for akkumulerte sakte innsettende virkninger av klimaendringer hvis støtten deres plutselig ble fjernet. Med andre ord: ikke-lineariteten eksisterer i det sosiale systemet.
Vippepunkter i fysiske systemer
I fysikk dukker ideen om faseoverganger eller kritiske punkter opp i mange sammenhenger. I fysikk av kondensert stoff kan et materiale plutselig gå over i en fundamentalt annen tilstand ved kritiske temperaturer, en væske kan bli en gass, mens et standardmetall kan forvandles til en superleder. Statistisk mekanikk tilbyr en måte å forstå faseoverganger via Ising-modellen, opprinnelig utviklet for å forklare den spontane magnetiseringen i ferromagnetisk film.
En beslektet teori, perkolasjonsteori, brukes til å modellere den plutselige fremveksten av langdistansetilkobling over et system av tilfeldige frakoblede klynger. Perkolasjonsteori har blitt brukt til å studere alt fra bruddspredning i materialer, til spredning av skogbranner og fragmentering av biologiske virus. I dag blir noen av disse statistiske fysikkverktøyene gjenbrukt for å undersøke sosial dynamikk – fra måten nyheter spres på sosiale medier, til stemmemønstre og det komplekse samspillet mellom klima og sosioøkonomiske systemer.
Ikke bare undergang og dysterhet
Studier av sosiale tipping point avslører ikke bare sårbarheter og forutsier katastrofer. De hjelper oss også å forstå mekanikken til ønskelig rask sosial endring. Hvorfor ble det for eksempel raskt utenkelig å tillate røyking i offentlige rom etter tiår med toleranse? Hvorfor ga protesten fra en svensk elev energi til en generasjon til å kampanje om klimatrusler? Eller hvorfor måtte det en pandemi til før hybridarbeid ble bredt adoptert?
Det enkle svaret på slike spørsmål er at tiden var inne – men det er bare åpenbart i ettertid. Det mer relevante spørsmålet for endringsskapere er: hvordan kan du "tipse" sosiale og økonomiske systemer for å legge til rette for rask progressiv endring?
Hos Gladwell Tipping Point han argumenterer for at vellykkede intervensjoner har en tendens til å være tett fokusert og krever beskjedne atferdsendringer for enkeltpersoner. Ifølge ham må tiltak for sosialt tips være praktiske, og leveres av en kombinasjon av selgere, kontakter og eksperter. Han siterer et bevisstgjøringsinitiativ for diabetes og brystkreft i det svarte samfunnet i San Diego, ledet av sykepleieren Georgia Sadler. Etter at en innledende kampanje i lokale kirker hadde liten effekt, flyttet Sadler fokus til lokale skjønnhetssalonger. Hun visste at de var avslappende steder der folk allerede stoler på stylistene, så de ble opplært til å levere kampanjebudskap i samtale. Denne tilpasningen i taktikken førte til stor suksess – en oppfølgingsstudie medforfatter av Sadler fant betydelig høyere rater av mammografi blant afroamerikanske kvinner som ble utsatt for salongmeldinger, sammenlignet med en kontrollgruppe som ikke hadde (J. Natl Med. Assoc. 103 735).
Utfordringen med klimakrisen er at sakte og jevne endringer kanskje ikke lenger er gode nok til å unngå katastrofe. Forskere fant nylig at dagens globale oppvarming på 1.1 °C over førindustrielle nivåer allerede har flyttet oss inn i områdene for fem klimatipping points (Vitenskap 10.1126/science.abn7950). Disse er sammenbruddet av både Grønlands- og Vest-antarktiske isark; tining av permafrostregioner i løpet av kort tid og frigjør store mengder lagret karbondioksid; fullstendig tap av korallrev på lave breddegrader; og den drastiske svekkelsen av en viktig havstrøm i Nord-Atlanteren.
For å takle klimautfordringer møtes verdens ledere nå (6.–18. november) på FNs klimakonferanse i Egypt (COP 27), for å forhandle sentrale spørsmål som klimafinansiering, energiveier og tilpasning til klimatrusler. Men eventuelle avtaler som inngås vil være til liten nytte hvis lovede endringer ikke blir omfavnet av enkeltpersoner, lokalsamfunn og virksomheter de berører. Det er derfor beslutningstakere må forstå dynamikken i sosial endring.
En forsker som undersøker mekanismene for overganger i menneske-klimasystemer er Ilona Otto, en samfunnsviter ved Universitetet i Graz, Østerrike. I en artikkel fra 2020 identifiserte Otto og teamet hennes seks sosiale tipselementer som ble ansett som avgjørende for å møte Paris-avtalen om klimaendringer (PNAS 117 2354). De dekker energi; dekarbonisere byer; avhending fra fossilt brensel; moralske implikasjoner av fossilt brensel; klimautdanning og engasjement; og forbedret informasjon om klimagassutslipp. Strategier ble foreslått for hvert tipselement, basert på konsultasjoner med eksperter fra akademia, industri og sivile og statlige organisasjoner. Ideene spenner fra nye byggematerialer og promotering av kjøttfrie dietter, til dannelsen av en global miljødomstol.
For Otto er de kraftigste driverne for endring knyttet til infrastruktur og sosiale normer. Ta for eksempel de to Nord Stream-rørledningene, som ble bygget for å levere naturgass fra Russland til Europa. Etter Russlands invasjon av Ukraina tidlig i 2022, ble Nord Stream 11-rørledningen på 2 milliarder dollar nesten forlatt, og Russland har siden slått av Nord Stream 1 som svar på vestlige sanksjoner. Som et resultat har energi- og forbrukerprisene over hele Europa skutt opp.
Den offentlige opinionens fysikk
Til tross for klemmen, roper ikke de fleste europeiske innbyggere etter at rørledningene skal skrus på igjen – det er en kollektiv aksept for at det ville være moralsk avskyelig å finansiere Russlands krig. Otto sier at denne siste utviklingen er et tydelig tegn på at alternativer for fornybar energi bør spores raskt. Hun frykter imidlertid at multinasjonale prosjekter i Nord Stream-skala bare ser ut til å skje for fossilt brensel – til tross for all retorikken om overganger til grønn energi.
Otto ser for tiden på effekten av personlige valg på klimaet, med foreløpige analyser av Storbritannia og Tyskland som tyder på at husholdningsvarmesystemer vanligvis er den største variabelen i individuelle utslipp. For å forstå de komplekse økonomiske, sosiale og moralske problemene som forbrukere står overfor, bruker Otto «smittemodeller», som vanligvis brukes til å studere hvordan epidemier sprer seg. Resultatene kan hjelpe med kampanjer for å oppmuntre folk til å spise mindre kjøtt, bruke grønnere reiseformer eller utløse endringer i skolens læreplaner. "Samfunnsvitere jobber nå mer kvantitativt og er mer åpne for kvantitative modeller," sier Otto.
Globale perspektiver
Sosiale vippepunkter reiser også moralske spørsmål. Kina kan sies å ha demonstrert de mest effektive sosiale tipsene i nyere historie, gjennom intervensjoner på statlig nivå som ettbarnspolitikken (1980–2016) og dens raske økonomiske utvikling. Men en fast vei for sosial endring valgt av ledere i en ettpartistat er veldig forskjellig fra overganger som oppstår gjennom samfunnsmessige valg – enten de er «tippet» av regjeringens politikk eller ikke.
Faktisk har noen land unike sosioøkonomiske tipsmuligheter. I Sør-Afrika, for eksempel, var nesten 90 % av elektrisiteten generert av kull i 2020, men en aldrende infrastruktur betyr at landet regelmessig opplever strømbrudd. Mange håper at klimamål og fallende kostnader for fornybar energi vil gjøre det mulig for Sør-Afrika å omgå standard karbondrevet utviklingsrute – i stedet hoppe til et nytt regime sentrert om fornybar energi. I følge en studie fra 2022 ledet av Jonathan Hanto av Berlins teknologiske institutt, denne overgangen begynner sakte. Nye vind- og solinstallasjoner har vært billigere enn nye kullanlegg i Sør-Afrika siden 2015, mens ny lovgivning støtter lavkarbonalternativer (Energi for bærekraftig utvikling 69 164).
Reinette (Oonsie) Biggs, en bærekraftsforsker ved Stellenbosch University, Sør-Afrika, sier at å flytte landets energisystem til en ny stat vil være en "game-changer" fordi så mye av økonomien og samfunnet er bygget rundt energibruk. Men hun advarer om at endringer bare vil være transformative hvis den økonomiske modellen blir mer distribuert og rettferdig. Biggs ønsker lovverk som krever at en viss prosentandel av energien skal genereres av samfunnsprosjekter, og senke nivået for småskalaprosjekter å selge inn i nettet.
Med slike enorme utfordringer vil en kombinasjon av lokale initiativ og statlige intervensjoner være nødvendig for å vippe oss vekk fra randen av klimakatastrofe. Men sosioøkonomiske overganger trenger ikke bare være undergang og dysterhet. Hvis den kollektive fantasien kan aktiveres, kan vi kanskje vippe oss inn i en ny verden der naturressurser ikke lenger er de fås herredømme og velstand er et alternativ for alle.
