وفقًا للبحوث، يمكن أن يحدث أكثر من خُمس نقاط التحول الكارثية المحتملة في العالم، مثل ذوبان التربة الصقيعية القطبية، وانهيار  الغطاء الجليدي في جرينلاند،  والتحول المفاجئ  لغابات الأمازون المطيرة إلى السافانا، في أقرب وقت ممكن بحلول عام 2038. 

كما أنه في علم المناخ، “نقطة التحول” هي العتبة التي بعدها يتغير النظام المناخي المحلي، بشكل لا رجوع فيه، على سبيل المثال، إذا انهار الغطاء الجليدي في جرينلاند، فسيؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل تساقط الثلوج في الجزء الشمالي من الجزيرة، ما يجعل أجزاء كبيرة من الصفيحة غير قابلة للاسترداد، وفقًا لتقرير space. 

ومع ذلك، فإن العلم الذي يقف وراء هذه التحولات الدراماتيكية غير مفهوم جيدًا، وغالبًا ما يعتمد على نماذج مفرطة في التبسيط. الآن، كشفت محاولة جديدة لفهم أعمالهم الداخلية ، نُشرت في 22 يونيو في مجلة  Nature، أنها قد تحدث في وقت أقرب بكثير مما كنا نظن. 

قال المؤلف المشارك سيمون ويلكوك، أستاذ الاستدامة في جامعة بانجور في المملكة المتحدة ،  في بيان: “أكثر من خُمس النظم البيئية في جميع أنحاء العالم معرضة لخطر الانهيار”، “ومع ذلك، فإن الضغوط المستمرة والأحداث المتطرفة تتفاعل لتسريع التغيرات السريعة التي قد تكون خارجة عن سيطرتنا. وبمجرد أن تصل هذه إلى نقطة التحول ، يكون الأوان قد فات”.

على عكس الصلة الراسخة بين حرق الوقود الأحفوري وتغير المناخ، فإن دراسة نقاط التحول هي علم حديث العهد ومثير للجدل. 

لفهم كيف يمكن أن يتسبب ارتفاع درجات الحرارة والضغوط البيئية الأخرى في انهيار النظم البيئية المعقدة ، يستخدم العلماء نماذج الكمبيوتر لتبسيط ديناميكيات النظم البيئية ، وتمكينها من التنبؤ بمصير تلك النظم البيئية – ومتى يمكن الوصول إلى نقاط التحول الخاصة بها.

ولكن إذا أخطأت هذه المحاكاة عنصرًا مهمًا أو تفاعلًا مهمًا ، فيمكن لتنبؤاتها أن تتجاوز عقودًا من الزمن. على سبيل المثال ، قالت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (أهم هيئة في الأمم المتحدة لتقييم علم المناخ) في  أحدث تقرير لها  أن غابات الأمازون المطيرة يمكن أن تصل إلى نقطة تحول ستحولها إلى سافانا بحلول عام 2100. 

يقول الباحثون الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة إن هذا التوقع متفائل للغاية.

وفقًا للباحثين، فإن معظم دراسات نقطة التحول تبني الرياضيات في نماذجها للتركيز على أحد الأسباب الرئيسية للانهيار، على سبيل المثال إزالة الغابات في غابات الأمازون المطيرة. ومع ذلك ، فإن النظم البيئية لا تتعامل مع مشكلة واحدة فقط ، بل تتصارع مع سرب من العوامل المزعزعة للاستقرار التي تتضافر مع بعضها البعض. على سبيل المثال، تواجه منطقة الأمازون أيضًا ارتفاعًا في درجات الحرارة وتدهور التربة وتلوث المياه والإجهاد المائي.

للتحقيق في كيفية تفاعل هذه العناصر وما إذا كانت هذه التفاعلات يمكن ، في الواقع ، تسريع زوال النظام ، قام العلماء الذين يقفون وراء الدراسة الجديدة ببناء نماذج حاسوبية لبحيرتين ونظامين بيئيين للغابات (بما في ذلك واحد كان نموذجًا لانهيار الحضارة في جزيرة إيستر) و تشغيلهم أكثر من 70000 مرة أثناء تعديل المتغيرات طوال الوقت

بعد  اختبار أنظمتهم عبر أوضاع متعددة – مع سبب واحد فقط للانهيار ، مع وجود أسباب متعددة ومع كل الأسباب بالإضافة إلى إدخال الضوضاء العشوائية لتقليد التقلبات في متغيرات المناخ – توصل العلماء إلى بعض النتائج المثيرة للقلق: أسباب متعددة للانهيار أدى العمل معًا إلى إحداث تحول مفاجئ في بعض الأنظمة بنسبة تصل إلى 80٪ أقرب إلى يومنا هذا.