英國艾希特大學全球系統研究所的教授提姆・連頓(Tim Lenton)所領導的研究團隊,在12月6日發布《全球臨界點報告》(Global Tipping Points Report),對地球系統和社會的正向與負向臨界點,所帶來的風險與機會,進行權威性的評估,並通過跨國家、跨組織的研究者的同儕審查。

關鍵訊息

1. 改變不可逆轉:氣候變遷和大自然的損失可能很快就會導致自然世界的「臨界點」(請參考名詞解釋1

環境壓力可能變得劇烈,以至於自然界的大部分地區無法維持其當前狀態,從而導致突然和(或)不可逆轉的變化。這些時刻被稱為地球系統的「臨界點」。 在目前的全球暖化程度下,五個主要的系統已經面臨跨越臨界點的風險:格陵蘭地區的冰蓋、南極洲西部的冰蓋、溫水珊瑚礁、北大西洋副極地地區的環流、永凍土(請參考名詞解釋2地區

2. 造成威脅:這些臨界點對人類造成了前所未有的威脅。

這些威脅可能在未來幾十年內,而且在全球暖化的程度比之前想像的要低的情況下成為事實。 它們可能是災難性的,例如全球規模的種植主要農作物的能力喪失。 觸發一個地球系統的臨界點,可能會導致觸發另一個臨界點,從而發生骨牌效應加速和難以控制的損害。 臨界點顯示氣候和生態危機造成的整體威脅,遠比我們普遍理解的嚴重。

3. 引發毀滅:臨界點的影響將會藉由我們的全球化在世界傳播和放大。

這將加劇危機,就像COVID-19大流行給全球社會和經濟體系帶來連鎖壓力一樣,帶來不平等和不正義的後果。這些影響可能會升級,導致社會承受超出其應對能力的壓力,引發毀滅性的臨界點,導致經濟、社會和政治體系崩潰。

4. 緊急行動:阻止這些威脅是可能的,但需要全球採取緊急行動。

目前,全球治理不足以公平且最大限度地減少臨界點威脅。治理需要跨多個尺度,以解決不同的驅動因素、潛在的快速改變,以及臨界點多樣化且往往不可逆轉的影響。 治理的參與者當務之急是制定該框架的議程。治理也必須防止對臨界點威脅產生適得其反的應對方案,例如錯誤的依賴投機性的太陽地球工程(請參考名詞解釋3)。

5. 惡性循環:即使全球採取緊急行動,一些地球系統的臨界點也可能不可避免。

在我們採取全球緊急行動期間,一些地球系統的臨界點仍可能被觸發。透過減少脆弱性來降低風險是可能的,而且變得越來越緊迫,因為每一次臨界點的威脅都會將注意力和資源轉移到災難應對上,從而削弱我們處理根本驅動因素的部分能力。 這增加了觸發更多地球系統臨界點的風險,形成惡性循環。

6. 加速轉型:「正向的臨界點」可以加速永續發展的轉型。

減輕臨界點威脅所需的行動規模和步伐是可以實現的,部分原因是社會中存在類似的臨界動態,並且可能對我們有利。這些正向臨界點帶來的機會是可以被利用的,藉由協同策略的介入可以帶來巨大且快速的利益,以加速社會朝向永續發展轉型。在某些案例中,轉型已發生,例如,創新者、政府、投資者和公司共同採取特定行動創造了規模經濟,推動當前全球再生能源的指數級成長,使其設置成本已達到或低於化石燃料發電的成本。

7. 積極的改變:一個正向的臨界點可以觸發其他臨界點,從而產生正向變革的骨牌效應。

例如,隨著電動車越過正向臨界點逐漸成為主要交通方式,有助降低電池技術的成本。低成本電池反過來又提供了必要的儲存容量,以推動再生能源的正向臨界點,這可能會引發另一個採用綠氨來生產化肥、運輸的臨界點。

8. 協同行動:觸發正向的臨界點有賴考慮公平和正義的協同行動。

社會的許多領域都有可能成為「臨界」,包括政治、社會規範和心態。但這些機會並不會自行實現。 通常需要具有共識的協同行動來創造觸發正向臨界點的有利條件。 一旦接近臨界點,它甚至可能由相對較小的群體採取特定的行動來觸發。適當的治理可以實現這一過程,並需要公平地管理其連鎖反應,以便社會各階層都能參與並受益於臨界點機會。

9.更深入的理解:我們需要更深入地了解臨界點——但不要拖延行動。

提高理解自然和社會臨界點的威脅和機會是支持治理和決策的當務之急,旨在限制危害並支持永續轉型。但這種對知識的追求絕不能拖延或減緩行動。我們足夠了解地球系統臨界點的威脅需要緊急應對。事實上,即便是我們最好的模型,也可能會低估臨界點風險。世界在很大程度上對這一巨大威脅視而不見。

10. 強大的反作用:正向臨界點可以對地球系統臨界點的級聯(請參考名詞解釋4失控風險,產生強大的反作用。

地球系統臨界點帶來的最終風險是它們會級聯,產生越來越大的風險,破壞我們應對後果升級的惡性循環的集體能力。但保護和增強我們實現正向臨界點機會的集體能力——即使破壞性事件升級——也可以產生強大的反作用,避免災難不斷升級。這樣做意味著迫切需要使我們的社會更加適應這個快速變化的新時代並實施公平的全球治理。

執行與技術摘要

A. 地球系統的臨界點

目前已知的現況

A.1 根據過去變化的證據、觀測記錄和電腦模型,已經確定至少25個地球系統臨界點。有6個系統在冰凍圈、16個系統在生物圈、4個系統屬於海洋與大氣環流。

A.2 一些地球系統的臨界點不再是高影響、低可能性的事件,它們正迅速變成高影響、高可能性的事件,例如溫水珊瑚礁的滅絕。此外,破壞系統穩定性的因素,可能是小規模事件不斷累積,形成負面循環所導致,例如森林砍伐、空氣污染等。當一個系統崩潰,可能連鎖導致其他系統變得更脆弱或連帶崩潰。而人類行為有可能會使部分系統在還沒到達閾值的情況下就崩潰,例如持續毀林,可能使亞馬遜雨林在暖化程度比較低的情況下就崩潰。

A3. 地球的臨界系統可能會以相互破壞穩定的方式,產生相互作用,從而使臨界的「級聯」威脅成為可能。特別是氣候系統的臨界點最可能觸發這種級聯效應,因為一個氣候系統改變時,往往連帶改變其他氣候系統的運行,但目前相關研究仍有高度不確定性。

A.4 已經偵測到的早期預警訊號顯示格陵蘭冰蓋、大西洋經向翻轉環流和亞馬遜雨林正在朝向臨界點。當系統到達臨界點,會失去從擾動中恢復的能力,但我們目前還不知道離臨界點還有多久。

A.5 透過迅速減少全球變化的人為驅動因素,可以最大限度地減少跨越地球系統臨界點的風險。

建議應資助研究者解決的知識問題

A.6  降低對於地球臨界點的高度不確定性。目前觀測記錄時間長度與解析度有限,使得模型系統難以更好的評估臨界點的可能性。

A.7  改進對地球系統臨界點的相互作用與可能級聯的評估。地球系統彼此之間具複雜的交互作用,包含直接的與間接的作用,在當前難以辨析是否有隱藏但卻重要的系統交互作用。

A.8  改善地球系統臨界點的早期預警訊號評估。在有機器學習可以應用之後,有機會透過更大量的數據與資料分析,辨別臨界點的早期預警訊號,提高預警潛力。

B. 臨界點的影響

目前已知的現況

B.1 跨越地球系統臨界點將對人類和生物多樣性產生嚴重影響。例如亞馬遜森林的退化將對生物多樣性造成災難,加劇全球和區域的暖化,並可能使600萬人面臨極端高溫的風險,預估將造成1兆美元至3.5兆美元的經濟損失。

B.2 氣候變遷和地球系統崩潰引發的負面社會臨界點,可能會對人類社會產生災難性影響。地球系統不穩定的情況加劇時,可能會破壞社會凝聚力、加劇激化和極化,導致暴力衝突升級、大規模流離失所和金融系統的崩潰。

B.3 負向的社會臨界點可能會引發系統性風險。除了自然系統之間可能級聯效應,自然系統與社會系統也可能產生級聯。

B.4 早期預警訊不只可用於預測自然系統的臨界點,也可以用來預測社會經濟的臨界點,例如土地退化可能就是糧食不安全的預警訊號。新的資訊技術和社群媒體數據,可能有助於強化預測社會經濟臨界點的能力。

建議應資助研究者解決的知識問題

B.5 迫切需要改進對地球系統臨界點和負向社會臨界點影響的評估。目前對於臨界點對地球系統與社會系統的交互影響,了解非常有限。且現有的評估往往系統性的低估跨界風險。此外除了經濟損失,也應評估更廣泛的影響如社會制度、文化。

B.6 改進對臨界點影響和可能的級聯相互作用的評估。需要對臨界點交互作用的機制和後果進行研究,包括由政策、經濟、金融和行為動態推動,且可能導致連鎖反應的不同回饋。 也需要監測計畫來系統地收集有關長期潛在臨界點相互作用的數據,這些數據建立在監測變數的研究的基礎上。

B.7 提高預測負面臨界點的能力可以提供更多的機會來提前調適和降低脆弱性。

C.地球系統臨界點的治理

C.1 目前缺乏對地球系統臨界點的治理。治理的工作需要涵蓋多個領域,包括預防、管理相關影響,並考慮臨界點系統的多樣性,每個臨界點系統都需要不同的治理方法。現在是需要聯合國、國際組織、各國政府、非國家行為者等共同參與制定議程的時刻。

C.2 防止地球系統通過臨界點應該成為一個新的、迫切需要的治理架構的核心目標和邏輯,以應對它們所帶來的風險。有鑑於地球系統臨界點的風險,在目前的暖化程度下,尚有啟動預防措施短暫的機會之窗,但不同的臨界點系統的機會之窗,可能在不同的時間關閉,對某些系統來說,關閉的時間甚至可能是2030年代。各國需要迅速大幅減少溫室氣體排放,提出逐步淘汰化石燃料,並提前脫碳時間表,以盡量減少跨越地球系統臨界點的風險。

C.3 管理臨界點的衝擊具有多種且直接的治理後果。包含氣候變遷調適治理需要大幅擴展預期的工作;快速發展損失和損害框架,不只是經濟上的,也包含生物圈的損失;增強韌性與回復力促進永續發展。

C.4 有相關機構和專業知識可以為地球系統臨界點的治理做出貢獻,但這些都需要重大調整才能有效。例如,巴黎協定締約方,應將地球系統臨界點納入未來的盤點進程,亦應估算地球系統臨界點帶來的風險。

C.5 需要改進生產知識和科學參與政策的流程,支持地球系統臨界點的治理過程。然而目前在臨界點相關的知識與研究上,有很大的挑戰與知識落差,特別是在社會科學與人文的領域,這可能成為有效治理與公眾參與的阻礙。

D. 科技、經濟和社會的正向臨界點

D.1 正向的臨界點顯示,一致性的協同措施可以迅速帶來巨大,且有效益的成果,從而減輕現有的氣候風險,並幫助人類走上更永續的道路。但正向的臨界點並不會自然發生,而是需要主動開啟機會,創造對正向臨界點有利的條件。例如,技術創新、改變行為規範、金融投資挹注有利轉型的產業等。

D.2 正向的轉折點為決策者提供了新的機會和挑戰。人類系統具有高度的複雜性,決策者需要可靠的資訊和框架,來評估實施措施進入系統的效果、機會和風險。例如,如果能協商出高碳排產業的供應面與需求面可共同執行的關鍵減緩策略,有機會促成正向臨界點。此外,小團體的彼此串連(例如氣候俱樂部),可能比大團體(例如國家)更有機會成為氣候行動的領導者,達成有雄心的目標。在社會邁向正向臨界點的過程,應同步確保在這個過程中成為輸家的人獲得公正轉型的支持,例如畜牧業農民、石化產業工人等。

D.3 能源系統開始出現正向的臨界點,例如再生能源的價格已下降至與化石燃料發電成本相近,並推動電動車系統和技術的臨界點。此外透過需求面的干預,也可以促使臨界點出現,例如引入強而有力的法規,訂定建築和電器的最低能效水準、鼓勵採用低碳技術和低碳行為來減少需求等。

D.4 電動車市場開始有出現正向的臨界點的機會,但還需要交通和運輸系統的系統性變革來推動。有證據顯示,在中國和歐洲等主要市場,電動車已經通過或接近臨界點。在政策面向上,強制規範汽車的排放量、增建基礎設施,可能是引導交通部門轉型的引發臨界點的措施。

D.5 糧食系統尚未出現大規模的正面臨界點,但有一系列干預措施可以創造有利條件。例如轉向以植物為基礎的飲食、避免糧食的浪費、改善農業模式。這也與實踐巴黎協定目標、生物多樣性目標與永續發展目標具有協同效益。在政策上,提供農民多樣化收入的機會、制定新的溫室氣體定價(包含甲烷與一氧化二氮)、促進公共採購選用永續食品,是建立有利條件的機會。

D.6 社會行為和政治可以在其他關鍵系統中實現正向的臨界點,同時它們本身也可以被視為具有臨界點的系統,例如社會運動是推動激進的社會變革的先鋒。

D.7 如果監管得當,金融體系可以在實現積極的臨界點方面發揮關鍵作用。例如公共財政可以減少市場不確定性,並鼓勵私人投資,有助於觸發正向臨界點,像是對離岸風電的投資。政府和金融監理機構也應提出監管策略與工具,以控制化石燃料貸款的有下降,並制定過渡計畫。 

D.8 如果得到適當的治理和支持,數位技術可以成為跨產業的關鍵推動力。數位技術已經在再生能源領域實現正向的臨界點,例如透過數位化管理協調電網搭配、更靈活的串接分散式電網,調配資源。

D.9.積極臨界點的「早期機會指標」可用來最大限度地發揮特定的干預措施的槓桿能力,提前介入,以加速其他部門轉向正向臨界點的機會。

D.10如果能識別出超級槓桿點,有可能可以觸發正向的級聯效應。當一個部門降低共享技術的成本時,可以同時影響其他系統,使其產生連鎖的正向結果。例如強制要求發展綠氨的技術,可能可以同時推進化肥產業的轉型,並降低綠氫的生產成本。

D.11 預防地球系統的臨界點和促進正向的臨界點,都必須確保公正和公平的結果。在制定相關決策時,應考慮什麼需要改變、誰需要改變、改變發生在何處、改變帶來什麼影響,誰是開始改變的行為者。這些問題需要社會各部門的所有參與者一起反思、包容和合作。