Стабилизация выбросов СО2 на уровнях, близких к нынешним, не приведет к стабилизации концентрации СО2 в атмосфере, в то время как стабилизация выбросов парниковых газов с более коротким циклом жизни, таких, как СН4, может привести, в течение нескольких десятилетий, к стабилизации их атмосферной концентрации.
Стабилизация концентраций СО2 на любом уровне предполагает необходимость соответствующего сокращения глобальных чистых выбросов СО, до небольшой доли от нынешнего уровня выбросов. Чем ниже выбранный уровень стабилизации, тем быстрее должно начаться снижение глобальных чистых выбросов СО2 (см. рисунок РП-5).
После стабилизации атмосферных концентраций СО2 и других парниковых газов температура воздуха на поверхности Земли будет, по прогнозам, продолжать повышаться на несколько десятых градуса в столетие в течение периода продолжительностью сто лет или более, а уровень моря, по тем же прогнозам, будет продолжать повышаться в течение многих столетий (см. рисунок РП-5).
Рисунок РП-5: После сокращения выбросов СО2 и стабилизации его концентрации в атмосфере температура воздуха на поверхности Земли будет продолжать медленно повышаться в течение столетия или больше.
Тепловое расширение океана будет продолжаться в течение длительного времени после сокращения выбросов СО2, а таяние ледяных покровов будет продолжать способствовать повышению уровня моря в течение многих столетий. Этот рисунок представляет собой типовую иллюстрацию процесса стабилизации на любом уровне в пределах от 450 до 1000 млн.-1, поэтому вертикальная ось в единицах измерения не проградуирована. Величина реагирования в зависимости от стабилизации в этом диапазоне показывает приблизительно одну и ту же закономерность во времени, однако при более высоких концентрациях СО2 воздействия будут проявляться все сильнее и сильнее.
Медленный перенос тепла в океаны и медленное реагирование ледяных покровов означает, что для достижения новой климатической системой равновесия потребуется длительный период времени.
Некоторые изменения климатической системы, которые могут сохраниться после XXI века, могут оказаться фактически необратимыми. Например, процессы сильного подтаивания ледяных покровов (см. вопрос 4) и радикальных изменений в схеме циркуляции вод океана (см. вопрос 4), могут быть обращены вспять лишь через многие поколения людей. Пороговое значение, при котором могут произойти фундаментальные изменения в схеме циркуляции вод океана, может быть достигнуто при более низкой температуре потепления, если это потепление произойдет не постепенно, а быстро.
Инерция экологических систем
Некоторые экосистемы реагируют на изменения климата быстро, в то время как другие более медленно. Например, обесцвечивание кораллов может произойти в течение одного исключительно горячего сезона, в то время как долгоживущие организмы, например деревья, могут быть в состоянии противостоять изменению климата в течение нескольких десятилетий, но не в состоянии восстановиться. Экосистемы, в том случае, если они подвержены изменению климата, включая изменения в частотности экстремальных явлений, могут быть нарушены вследствие различий во времени реагирования конкретных видов.
В соответствии с некоторыми моделями, построенными на основе круговорота углерода, чистое глобальное поглощение углерода земными экосистемами достигает пикового значения в XXI веке, после чего оно стабилизируется или снижается.
Нынешнее чистое глобальное поглощение СО2 земными экосистемами отчасти объясняется временными интервалами между усиленным ростом растений и их гибелью и разложением. Нынешний усиленный рост растений частично обусловлен эффектом удобрения почвы за счет более существенных отложений СО2 и азота, изменением климата и практики землепользования. Поглощение начнет снижаться, после того как леса достигнут зрелости, эффект удобрения достигнет уровня насыщения, а процесс разложения догонит процесс роста. Как представляется, изменение климата должно привести к дальнейшему снижению чистого поглощения углерода земными экосистемами в глобальном масштабе. Хотя потепление приводит к снижению поглощения СО2 океанами, тем не менее в условиях повышения атмосферной концентрации СО2 абсорбционная способность океанов по отношению к углероду будет, по прогнозам, оставаться на том же уровне по крайней мере на протяжении XXI века. Движение углерода с поверхности в океанские глубины занимает столетия, а достижение им равновесного состояния с океаническими отложениями занимает тысячелетия.