Den globala uppvärmningen förväntas få långtgående, långvariga och i många fall förödande konsekvenser för planeten jorden.

Den globala uppvärmningen, dvs. den gradvisa uppvärmningen av jordytan, haven och atmosfären, orsakas av mänsklig aktivitet, i första hand förbränningen av fossila bränslen som pumpar ut koldioxid (CO2), metan och andra växthusgaser i atmosfären.

Trots den politiska kontroversen om klimatförändringarna konstaterades det i en stor rapport som släpptes den 27 september 2013 av IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) att forskarna är mer säkra än någonsin på kopplingen mellan mänsklig verksamhet och den globala uppvärmningen. Mer än 197 internationella vetenskapliga organisationer är överens om att den globala uppvärmningen är verklig och har orsakats av mänsklig verksamhet.

Redan nu har den globala uppvärmningen en mätbar effekt på planeten.

”Vi kan observera att detta sker i realtid på många platser. Isen smälter både i polarisarna och i bergsglaciärerna. Sjöar runt om i världen, inklusive Lake Superior, värms upp snabbt – i vissa fall snabbare än den omgivande miljön. Djur ändrar vandringsmönster och växter ändrar datum för aktivitet”, t.ex. träd som sätter sina blad tidigare på våren och släpper dem senare på hösten, säger Josef Werne, professor i geologi och miljövetenskap vid University of Pittsburgh, till Live Science.

Här följer en fördjupad titt på de förändringar som den globala uppvärmningen medför.

Ökade medeltemperaturer och extrema temperaturer

En av de mest omedelbara och uppenbara effekterna av den globala uppvärmningen är de ökade temperaturerna runt om i världen. Den globala medeltemperaturen har ökat med cirka 1,4 grader Fahrenheit (0,8 grader Celsius) under de senaste 100 åren, enligt National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Sedan man började föra register 1895 var det varmaste året i världen 2016, enligt uppgifter från NOAA och NASA. Det året var jordens yttemperatur 1,78 grader F (0,99 grader C) varmare än genomsnittet under hela 1900-talet. Före 2016 var 2015 det varmaste året globalt sett. Och före 2015? Ja, 2014. Faktum är att 16 av de 17 varmaste åren någonsin har inträffat sedan 2001, enligt NASA.

För de sammanhängande delarna av USA och Alaska var 2016 det näst varmaste året någonsin och det 20:e året i rad som den årliga genomsnittliga yttemperaturen översteg 122-årsgenomsnittet sedan mätningarna inleddes, enligt NOAA.

Extrema väderhändelser

Extrema väderförhållanden är en annan effekt av den globala uppvärmningen. Samtidigt som man har upplevt några av de varmaste somrarna någonsin, har stora delar av USA också upplevt kallare vintrar än normalt.

Förändringar i klimatet kan leda till att den polära jetströmmen – gränsen mellan den kalla luften från Nordpolen och den varma ekvatorialluften – vandrar söderut och för med sig kall, arktisk luft. Detta är anledningen till att vissa stater kan få en plötslig köldknäpp eller en kallare vinter än normalt, även under den långsiktiga trenden med global uppvärmning, förklarade Werne.

”Klimatet är per definition det långsiktiga genomsnittet av vädret under många år. Ett kallt (eller varmt) år eller en säsong har lite att göra med det övergripande klimatet. Det är när dessa kalla (eller varma) år blir mer och mer regelbundna som vi börjar inse att det rör sig om en förändring i klimatet snarare än att det helt enkelt rör sig om ett avvikande väderår”, sade han.

Den globala uppvärmningen kan också leda till andra extrema väderförhållanden än extrem kyla eller värme. Till exempel kommer orkanbildningar att förändras. Även om detta fortfarande är ett ämne för aktiv vetenskaplig forskning tyder nuvarande datormodeller av atmosfären på att orkaner sannolikt kommer att bli mindre frekventa på global nivå, även om de orkaner som bildas kan bli mer intensiva.

”Och även om de blir mindre frekventa på global nivå kan orkaner fortfarande bli mer frekventa i vissa särskilda områden”, säger atmosfärsforskaren Adam Sobel, författare till ”Storm Surge: Hurricane Sandy, Our Changing Climate, and Extreme Weather of the Past and Future” (HarperWave, 2014). ”Dessutom är forskarna övertygade om att orkanerna kommer att bli intensivare på grund av klimatförändringarna.” Detta beror på att orkaner får sin energi från temperaturskillnaden mellan det varma tropiska havet och den kalla övre atmosfären. Den globala uppvärmningen ökar den temperaturskillnaden.

”Eftersom de absolut största skadorna kommer från de mest intensiva orkanerna – som tyfonen Haiyan i Filippinerna 2013 – innebär detta att orkaner kan bli totalt sett mer destruktiva”, säger Sobel, professor vid Columbia University vid institutionerna för jord- och miljövetenskap samt tillämpad fysik och tillämpad matematik. (Orkaner kallas tyfoner i västra norra Stilla havet, och de kallas cykloner i södra Stilla havet och Indiska oceanen.)

Blixtar är en annan väderfunktion som påverkas av den globala uppvärmningen. Enligt en studie från 2014 förväntas en 50-procentig ökning av antalet blixtnedslag inom USA fram till 2100 om de globala temperaturerna fortsätter att stiga. Forskarna i studien fann en 12-procentig ökning av blixtaktiviteten för varje 1,8 grader F (1 grad C) uppvärmning av atmosfären.

NOAA inrättade U.S. Climate Extremes Index (CEI) 1996 för att spåra extrema väderhändelser. Antalet extrema väderhändelser som enligt CEI är bland de mest ovanliga i historien har ökat under de senaste fyra decennierna.

Vetenskapsmännen räknar med att extrema väderhändelser som värmeböljor, torka, snöstormar och regnstormar kommer att fortsätta att inträffa oftare och med större intensitet på grund av den globala uppvärmningen, enligt Climate Central. Klimatmodellerna förutspår att den globala uppvärmningen kommer att leda till att klimatmönster över hela världen kommer att genomgå betydande förändringar. Dessa förändringar kommer sannolikt att innefatta stora förändringar i vindmönster, årlig nederbörd och säsongsbetonade temperaturvariationer.

Då höga halter av växthusgaser sannolikt kommer att finnas kvar i atmosfären under många år, förväntas dessa förändringar dessutom pågå i flera decennier eller längre, enligt den amerikanska miljöskyddsbyrån (EPA). I nordöstra USA, till exempel, kommer klimatförändringarna sannolikt att medföra ökad årlig nederbörd, medan sommarnederbörden i nordvästra Stilla havet förväntas minska, enligt EPA.

Issmältning

En av de främsta manifestationerna av klimatförändringarna hittills är issmältning. Nordamerika, Europa och Asien har alla sett en trend mot mindre snötäcke mellan 1960 och 2015, enligt forskning från 2016 som publicerades i tidskriften Current Climate Change Reports. Enligt National Snow and Ice Data Center finns det nu 10 procent mindre permafrost, eller permanent frusen mark, på norra halvklotet än i början av 1900-talet. Upptiningen av permafrost kan orsaka jordskred och andra plötsliga markkollaps. Det kan också frigöra länge begravda mikrober, som i ett fall från 2016 då ett gömställe med begravda renkadaver tinade upp och orsakade ett utbrott av mjältbrand.

En av de mest dramatiska effekterna av den globala uppvärmningen är minskningen av den arktiska havsisen. Havsisen nådde rekordlåga utbredningar både under hösten och vintern 2015 och 2016, vilket innebär att vid den tidpunkt då isen ska vara som störst, var den eftersatt. Avsmältningen innebär att det finns mindre tjock havsis som består i flera år. Det innebär att mindre värme reflekteras tillbaka till atmosfären av isens blanka yta och mer absorberas av det jämförelsevis mörkare havet, vilket skapar en återkopplingsslinga som orsakar ännu mer avsmältning, enligt NASA:s Operation IceBridge.

Glacial reträtt är också en uppenbar effekt av den globala uppvärmningen. Endast 25 glaciärer som är större än 25 hektar finns nu i Montanas Glacier National Park, där det en gång fanns omkring 150 glaciärer, enligt U.S. Geological Survey. En liknande trend ses i glaciärområden över hela världen. Enligt en studie från 2016 i tidskriften Nature Geoscience finns det en 99-procentig sannolikhet för att denna snabba reträtt beror på klimatförändringar orsakade av människan. Vissa glaciärer drog sig tillbaka upp till 15 gånger så mycket som de skulle ha gjort utan global uppvärmning, konstaterade dessa forskare.

IceBridge-projektets forskare Michael Studinger kallar det här fotot för ett skolexempel på en glaciär som drar sig tillbaka, en glaciär som minskar i storlek. De mörka, bågformade högarna är terminal- och sidomoräner, hopkokta stenhögar som lämnas kvar när glaciären drar sig tillbaka. En liten frusen sjö ligger vid glaciärens vänstra ände. Taget i Thomsen Land, nordöstra Grönland.

IceBridge-projektets forskare Michael Studinger kallar det här fotot för ett skolexempel på en glaciär som drar sig tillbaka, en glaciär som krymper i storlek. De mörka, bågformade högarna är terminal- och sidomoräner, hopkokta stenhögar som lämnas kvar när glaciären drar sig tillbaka. En liten frusen sjö ligger vid glaciärens vänstra ände. Taget i Thomsen Land, nordöstra Grönland. (Bildkredit: NASA/Michael Studinger)

Havsnivåer och havsförsurning

I allmänhet stiger havsnivåerna när isen smälter. År 2014 rapporterade Världsmeteorologiska organisationen att havsnivåhöjningen accelererade 0,12 tum (3 millimeter) per år i genomsnitt i hela världen. Detta är ungefär dubbelt så mycket som den genomsnittliga årliga höjningen på 0,07 tum. (1,6 mm) under 1900-talet.

Smältande polaris i de arktiska och antarktiska regionerna, tillsammans med smältande istäcken och glaciärer på Grönland, i Nordamerika, Sydamerika, Europa och Asien, förväntas höja havsnivåerna avsevärt. Och det är främst människan som bär skulden: I IPCC:s rapport som släpptes den 27 september 2013 sade klimatforskare att de är minst 95 procent säkra på att människan bär skulden för uppvärmningen av haven, den snabbt smältande isen och de stigande havsnivåerna, förändringar som har observerats sedan 1950-talet.

De globala havsnivåerna har stigit med cirka 8 tum sedan 1870, enligt EPA, och ökningstakten väntas accelerera under de kommande åren. Om de nuvarande trenderna fortsätter kommer många kustområden, där ungefär hälften av jordens mänskliga befolkning bor, att översvämmas.

Forskare räknar med att den genomsnittliga havsnivån år 2100 kommer att vara 2,3 fot (0,7 meter) högre i New York City, 2,9 fot (0,88 m) högre i Hampton Roads, Virginia, och 3,5 fot (1,06 m) högre i Galveston, Texas, rapporterar EPA. Enligt en IPCC-rapport kan de globala havsnivåerna stiga med så mycket som 0,9 meter fram till 2100 om utsläppen av växthusgaser förblir okontrollerade. Den uppskattningen är en ökning från de beräknade 0,3-0,8 meter (0,9-2,7 fot) som förutspåddes i IPCC:s rapport från 2007 om framtida havsnivåhöjningar.

Högsta havsnivå är inte det enda som förändras för oceanerna på grund av den globala uppvärmningen. När CO2-nivåerna ökar absorberar haven en del av denna gas, vilket ökar havsvattnets surhetsgrad. Werne förklarar det på följande sätt: ”När man löser upp koldioxid i vatten får man kolsyra. Det är exakt samma sak som händer i läskburkar. När du öppnar locket på en burk Dr Pepper är pH-värdet 2 – ganska surt.”

Sedan den industriella revolutionen inleddes i början av 1700-talet har surheten i haven ökat med cirka 25 procent, enligt EPA. ”Detta är ett problem i haven, till stor del på grund av att många marina organismer gör skal av kalciumkarbonat (tänk koraller, ostron), och deras skal löses upp i sura lösningar”, säger Werne. ”Så när vi tillför mer och mer koldioxid till havet blir det mer och mer surt, vilket löser upp fler och fler skal från havslevande djur. Det säger sig självt att detta inte är bra för deras hälsa.”

Om de nuvarande försurningstrenderna i haven fortsätter förväntas korallreven bli alltmer sällsynta i områden där de nu är vanliga, inklusive de flesta amerikanska vatten, rapporterar EPA. Under 2016 och 2017 drabbades delar av Stora barriärrevet i Australien av blekning, ett fenomen där koraller kastar ut sina symbiotiska alger. Blekning är ett tecken på stress på grund av för varmt vatten, obalanserat pH-värde eller föroreningar. Koraller kan återhämta sig från blekning, men om de drabbas flera gånger i rad är det mindre troligt att de återhämtar sig.

Arktisk havsis i slutet av smältsäsongen, 1981-2009

Arktisk havsis i slutet av smältsäsongen, 1981-2009 (Bildkredit: NSIDC)

Växter och djur

Effekterna av den globala uppvärmningen på jordens ekosystem väntas bli djupgående och utbredda. Många växt- och djurarter flyttar redan nu sitt utbredningsområde norrut eller till högre höjder till följd av temperaturuppvärmningen, enligt en rapport från National Academy of Sciences.

”De flyttar inte bara norrut, de flyttar från ekvatorn mot polerna. De följer helt enkelt området med behagliga temperaturer, vilket innebär att de flyttar till polerna när den globala medeltemperaturen värms upp”, sade Werne. I slutändan, sade han, blir detta ett problem när hastigheten på klimatförändringarna (hur snabbt en region förändras i ett rumsligt perspektiv) är snabbare än den hastighet med vilken många organismer kan vandra. På grund av detta kan det hända att många djur inte kan konkurrera i den nya klimatregimen och kan dö ut.

För övrigt anländer flyttfåglar och insekter nu till sina sommarföda- och häckningsområden flera dagar eller veckor tidigare än under 1900-talet, enligt EPA.

Värmare temperaturer kommer också att utvidga räckvidden för många sjukdomsalstrande patogener som en gång i tiden var begränsade till tropiska och subtropiska områden, vilket kommer att döda växt- och djurarter som tidigare var skyddade från sjukdomar.

Dessa och andra effekter av den globala uppvärmningen kommer, om de inte kontrolleras, sannolikt att bidra till att upp till hälften av jordens växter och en tredjedel av djuren försvinner från sitt nuvarande utbredningsområde fram till 2080, enligt en rapport från 2013 i tidskriften Nature Climate Change.

Sociala effekter

Så dramatiska som effekterna av klimatförändringarna förväntas bli på naturen, kan de beräknade förändringarna i det mänskliga samhället bli ännu mer förödande.

Lantbrukssystemen kommer sannolikt att drabbas av ett förlamande slag. Även om odlingssäsongerna i vissa områden kommer att förlängas kan de kombinerade effekterna av torka, svåra väderförhållanden, brist på ackumulerad snösmältning, större antal och mångfald av skadedjur, lägre grundvattennivåer och förlust av odlingsbar mark leda till allvarliga skördebortfall och brist på boskap över hela världen.

North Carolina State University konstaterar också att koldioxid påverkar växttillväxten. Även om koldioxid kan öka växternas tillväxt kan växterna bli mindre näringsrika.

Denna förlust av livsmedelssäkerhet kan i sin tur skapa förödelse på de internationella livsmedelsmarknaderna och kan utlösa svältkatastrofer, matupplopp, politisk instabilitet och civil oro över hela världen, enligt ett antal analyser från så skilda källor som det amerikanska försvarsdepartementet, Center for American Progress och Woodrow Wilson International Center for Scholars.

Förutom mindre näringsriktig mat väntas den globala uppvärmningens effekter på människors hälsa också bli allvarliga. American Medical Association har rapporterat en ökning av myggburna sjukdomar som malaria och denguefeber samt en ökning av fall av kroniska sjukdomar som astma, sannolikt som en direkt följd av den globala uppvärmningen. Utbrottet 2016 av zikaviruset, en myggburen sjukdom, belyste farorna med klimatförändringarna. Sjukdomen orsakar förödande missbildningar hos foster när gravida kvinnor smittas, och klimatförändringarna kan göra områden på högre breddgrader beboeliga för de myggor som sprider sjukdomen, säger experterna. Längre, varmare somrar kan också leda till spridning av fästingburna sjukdomar.