Nauka jest jasna. Jesteśmy daleko od osiągnięcia ważnych celów klimatycznych. Skutki zmian klimatycznych i niebezpieczna pogoda cofają osiągnięcia rozwojowe i zagrażają dobrostanowi ludzi i planety, zgodnie z nowym raportem wielu agencji koordynowanym przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO).
Stężenia gazów cieplarnianych są na rekordowym poziomie, co napędza wzrost temperatury w przyszłości. Różnica emisji między aspiracjami a rzeczywistością pozostaje wysoka. Zgodnie z obecną polityką prawdopodobieństwo globalnego ocieplenia o 3 °C w tym stuleciu wynosi dwie trzecie, twierdzi Zjednoczeni w nauce zgłosić.
United in Science oferuje bardzo potrzebne podstawy do nadziei. Bada, w jaki sposób postęp w naukach przyrodniczych i społecznych, nowe technologie i innowacje zwiększają nasze zrozumienie systemu Ziemi i mogą być czynnikami zmieniającymi zasady gry w zakresie adaptacji do zmian klimatu, ograniczania ryzyka katastrof i zrównoważonego rozwoju.
„Potrzebujemy pilnych i ambitnych działań teraz, aby wesprzeć zrównoważony rozwój, działania klimatyczne i redukcję ryzyka katastrof. Decyzje, które podejmujemy dzisiaj, mogą być różnicą między przyszłym załamaniem a przełomem w kierunku lepszego świata.
Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe wyłoniły się jako potencjalnie transformacyjne technologie, które rewolucjonizują prognozowanie pogody i mogą sprawić, że stanie się ono szybsze, tańsze i bardziej dostępne. Najnowocześniejsze technologie satelitarne i wirtualne rzeczywistości, które łączą świat fizyczny i cyfrowy, otwierają nowe granice, na przykład w zarządzaniu gruntami i wodami.
Jednak nauka i technologia same w sobie nie wystarczą, aby stawić czoła globalnym wyzwaniom, takim jak zmiana klimatu i zrównoważony rozwój. W coraz bardziej złożonym świecie musimy przyjąć różnorodną wiedzę, doświadczenia i perspektywy, aby wspólnie tworzyć rozwiązania”.
Sekretarz Generalna WMO Celeste Saulo
Wiceprezes ds. nauki i społeczeństwa ISC oraz współautorka raportu, Motoko Kotani, powiedziała:
„Aby sprostać pilnym globalnym wyzwaniom dzisiejszych czasów, musimy przyjąć współpracę transdyscyplinarną, w której różnorodna wiedza, perspektywy i doświadczenia łączą się, aby wspólnie tworzyć rozwiązania, które są zarówno inkluzywne, jak i zrównoważone. Międzynarodowa społeczność naukowa odgrywa zasadniczą rolę w wytyczaniu ścieżek, które promują te różnorodne współprace”.
Motoko Kotani, wiceprezes ISC ds. nauki i społeczeństwa
Kurs Szczyt Przyszłości Organizacji Narodów Zjednoczonych zapewnia jedyną w pokoleniu okazję do ożywienia i ponownego uruchomienia naszego zbiorowego zaangażowania w globalne cele, mówi raport, który został opracowany przez konsorcjum agencji ONZ, organizacji meteorologicznych oraz instytucji naukowych i badawczych. Obejmuje on również wkład młodych ludzi i naukowców na wczesnym etapie kariery, którzy są agentami zmian na przyszłość.
Zjednoczeni w nauce 2024 – kluczowe przesłania
Zmiany klimatyczne spowodowane przez człowieka doprowadziły do powszechnych i szybkich zmian w atmosferze, oceanie, kriosferze i biosferze. Rok 2023 był najcieplejszym w historii, z dużą przewagą, z powszechnymi ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi. Ten trend utrzymywał się w pierwszej połowie 2024 r.
Globalne emisje gazów cieplarnianych (GHG) wzrosły o 1.2% od 2021 do 2022 r., osiągając 57.4 miliarda ton ekwiwalentu dwutlenku węgla (CO2). Globalne średnie stężenia powierzchniowe CO2, metanu (CH4) i podtlenku azotu (N2O) również osiągnęły nowe maksima.
Gdy przyjęto Porozumienie paryskie, prognozowano, że emisje gazów cieplarnianych wzrosną o 16% do 2030 r. w porównaniu do 2015 r. Obecnie prognozowany wzrost wynosi 3%, co wskazuje, że poczyniono postęp. Jednak luka emisyjna na rok 2030 pozostaje duża. Aby ograniczyć globalne ocieplenie do poniżej 2 °C i 1.5 °C (powyżej ery przedindustrialnej), globalne emisje gazów cieplarnianych w 2030 r. muszą zostać zmniejszone odpowiednio o 28% i 42% w stosunku do poziomów prognozowanych w ramach obecnej polityki.
Przy istniejących politykach i Krajowo Ustalonych Wkładach (które przedstawiają krajowe wysiłki na rzecz ograniczenia globalnego ocieplenia do znacznie poniżej 2 °C) szacuje się, że globalne ocieplenie zostanie utrzymane na poziomie maksymalnie 3 °C przez cały wiek. Tylko w najbardziej optymistycznym scenariuszu, w którym wszystkie warunkowe NDC i zobowiązania zerowej emisji netto zostaną w pełni osiągnięte, globalne ocieplenie ma zostać ograniczone do 2 °C, przy zaledwie 14% szansie na ograniczenie globalnego ocieplenia do 1.5 °C.
Istnieje 80% szans, że średnia globalna temperatura przy powierzchni Ziemi w co najmniej jednym z pięciu kolejnych lat kalendarzowych przekroczy 1.5 °C powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, a 47% szans, że średnia pięcioletnia z lat 2024–2028 przekroczy ten próg. Próg Porozumienia paryskiego wynoszący 1.5 °C odnosi się do długoterminowego ocieplenia uśrednionego w ciągu 20 lat.
Konieczne jest pilne podjęcie działań łagodzących i adaptacyjnych.
Jednak w jednym na sześć krajów nadal brakuje krajowego instrumentu planowania adaptacji, a luka finansowa jest znacząca, a przepływ międzynarodowych środków publicznych na adaptację zmniejsza się od 2020 r.
Dzięki szybkiemu postępowi sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe (ML) mogą sprawić, że modelowanie pogody stanie się szybsze, tańsze i bardziej dostępne dla krajów o niższych dochodach i ograniczonych możliwościach obliczeniowych.
Tradycyjnie prognozowanie pogody opiera się na modelach opartych na fizyce w procesie znanym jako numeryczne prognozowanie pogody. Modele AI/ML są trenowane na reanalizie i obserwacyjnych zestawach danych, co sprawia, że prognozowanie pogody jest szybsze i tańsze. Niektóre oceny wykazały potencjał AI/ML w prognozowaniu niebezpiecznych zdarzeń, takich jak cyklony tropikalne i długoterminowe prognozy El Niño i La Niña.
Istnieją ogromne możliwości, ale także wiele wyzwań, szczególnie ograniczona jakość i dostępność danych. Obecne modele AI/ML nie obejmują trudniejszych do przewidzenia zmiennych związanych z oceanem, lądem, kriosferą i cyklem węglowym.
Silne globalne zarządzanie jest potrzebne, aby zapewnić, że AI/ML służy dobru globalnemu. Zwiększona przejrzystość będzie ważna dla budowania zaufania i opracowywania standardów odpowiedzialnego użytkowania.
Niesamowite postępy, jakie poczyniono w ostatnich dziesięcioleciach w zakresie obserwacji Ziemi z kosmosu, otwierają ogromne możliwości na przyszłość.
Obserwacje Ziemi o wysokiej rozdzielczości i wysokiej częstotliwości mają kluczowe znaczenie dla skutecznego prognozowania pogody, przewidywania zmian klimatu i monitorowania środowiska.
Wykorzystując partnerstwa publiczno-prywatne, innowacje w zakresie obserwacji Ziemi z kosmosu mogą zostać wykorzystane do poprawy warunków pogodowych, klimatu, wody i powiązanych zastosowań środowiskowych.
Jednak duże wyzwania ograniczają realizację pełnego potencjału obserwacji Ziemi z kosmosu na rzecz globalnych celów. Nadal istnieją luki w dokładnym pomiarze krytycznych zmiennych oceanicznych, klimatycznych, aerozolowych i hydrologicznych oraz w pokryciu słabo obserwowanych obszarów, takich jak kriosfera.
Ponadto dostępność i standaryzacja danych stanowią problem, zwłaszcza dla krajów rozwijających się.
Aby wspierać obserwacje Ziemi w zakresie pogody, klimatu, wody i powiązanych zastosowań środowiskowych prowadzone z kosmosu, niezbędna jest międzynarodowa współpraca, kompleksowe ramy zarządzania zintegrowanymi systemami obserwacyjnymi oraz innowacyjne modele finansowania.
Konkurs kalendarza WMO 2024 – Pramod Kanakath (Indonezja)
Skutki społeczno-ekonomiczne i zmiany klimatu obciążają zasoby wody i ziemi, zagrażając bezpieczeństwu żywnościowemu i wodnemu. Technologie immersyjne, takie jak cyfrowe bliźniaki, rzeczywistość wirtualna i metawersum, mogą zrewolucjonizować zintegrowane zarządzanie ziemią i wodą, oferując interaktywne i oparte na danych rozwiązania, które łączą świat fizyczny i cyfrowy. Od symulacji powodzi i suszy po przewidywanie przepływu i akumulacji wody, a także degradacji gleby, usprawniają podejmowanie decyzji i zaangażowanie różnych podmiotów.
Cyfrowe bliźniaki są definiowane jako wirtualna reprezentacja zaprojektowana tak, aby dokładnie odzwierciedlać fizyczny obiekt lub system. Metawersum to zintegrowany ekosystem wirtualnych światów, który zapewnia immersyjne doświadczenia.
Wyzwania obejmują ograniczenia w dostępności i jakości danych. Dostęp do zrównoważonych mechanizmów finansowania, skutecznych ram zarządzania oraz brak zaufania publicznego i zrozumienia jest niewystarczający.
Współpraca międzynarodowa, dzielenie się wiedzą i solidne ramy wielostronne są kluczowe dla wdrożenia tych innowacyjnych rozwiązań.
Globalnych wyzwań, takich jak zmiana klimatu, ograniczanie ryzyka katastrof i zrównoważony rozwój, nie da się rozwiązać, dysponując tylko jedną formą wiedzy – wymagają one transdyscyplinarnego podejścia, które jednoczy podmioty z różnych kontekstów środowiskowych, społecznych i kulturowych w celu współtworzenia i wdrażania rozwiązań.
Konwencjonalne podejścia często koncentrują się na odrębnym rozumieniu wymiarów nauk przyrodniczych i społecznych, polityki i społeczeństwa.
Podejście transdyscyplinarne łączy różnych aktorów, takich jak naukowcy, decydenci, praktycy i społeczeństwo obywatelskie, w tym społeczności lokalne i tubylcze, aby współtworzyć wiedzę i opracowywać rozwiązania istotne dla lokalnych kontekstów. Różni się ono od podejścia multidyscyplinarnego, w którym eksperci z różnych dyscyplin pracują nad tym samym problemem oddzielnie.
Przykładowo, zaangażowanie naukowców, decydentów, praktyków oraz społeczności lokalnych i rdzennych od samego początku wzbogaca wiedzę na temat wpływu zmian klimatycznych na ziemię i pozwala uzyskać pełniejszą perspektywę.
Wzmacnia również zaufanie do instytucji takich jak Narodowa Służba Meteorologiczna i Hydrologiczna (NMHS).
Systemy wczesnego ostrzegania o wielu zagrożeniach (MHEWS) są krytyczne dla ochrony życia, środków do życia i środowiska. Dowody pokazują, że śmiertelność związana z katastrofami w krajach o ograniczonym lub umiarkowanym zasięgu MHEWS jest prawie sześć razy wyższa niż w krajach o znacznym lub kompleksowym zasięgu.
Postęp został poczyniony i ponad połowa krajów świata zgłasza obecnie posiadanie MHEWS. Nadal jednak istnieją znaczące luki.
Inicjatywa Wczesne Ostrzeżenia dla Wszystkich (EW4All) ma na celu zapewnienie, że wszyscy na Ziemi będą chronieni przed niebezpiecznymi zjawiskami pogodowymi, wodnymi i klimatycznymi poprzez ratujące życie systemy wczesnego ostrzegania do końca 2027 r. Inicjatywa podkreśliła znaczenie korzystania z nauk przyrodniczych i społecznych, postępu technologicznego i podejść transdyscyplinarnych.
Aby zwiększyć skalę działań w ramach EW4All wśród interesariuszy, kluczowe znaczenie będą miały innowacje w nauce, technologii i narzędziach, takich jak sztuczna inteligencja (AI), platformy komunikacji wielokanałowej i cyfrowej oraz nauka obywatelska. Wykorzystując te postępy i zapewniając, że są one wspierane odpowiednimi zasobami, możemy dokonać przełomowych postępów, aby zapewnić, że Wczesne Ostrzeżenia dla Wszystkich staną się rzeczywistością dla społeczności na całym świecie.
Zjednoczeni w nauce 2024 – streszczenie wideo
Photo by Tima van der Kuipa on Unsplash
Przeczytaj więcej o inicjatywie ISC mającej na celu wyposażenie organizacji naukowych w sprzęt na miarę ery cyfrowej
Przeczytaj więcej o tym, kto ukształtuje gospodarkę cyfrową?: laureat nagrody Stein Rokkan rozmawia o gigantach technologicznych, władzy i demokracji
Dowiedz się więcej o Przedstawiamy grupę ekspertów ISC ds. oceanów: Dostarczanie danych naukowych na potrzeby Konferencji Oceanicznej ONZ
