Klimatförändringar

Uppfyller internationell forskning globala krav och behov?

Bakgrund

Klimatförändringar är säkert en av mänsklighetens största utmaningar. Mänskliga aktiviteter, särskilt förbränning av fossila bränslen, bidrar till ökningen av växthusgaser i atmosfären och därmed till takten i klimatförändringarna. Effekterna av klimatförändringarna är redan märkbara, och de resulterande skadorna kommer med största sannolikhet att bli enorma över hela världen.

Eftersom globala effekter varierar stort och kommer att leda till mycket olika nationell sårbarhet för klimatpåverkan, har varje land, beroende på sin ekonomiska bakgrund, olika alternativ för att avvärja negativa effekter. Beslut måste fattas för att mildra klimatkonsekvenserna i enlighet med ländernas beredskap och sårbarhet mot de förmodade effekterna. Detta kräver en djupgående vetenskaplig grund.

För att ge god bakgrundsinformation genomfördes en bibliometrisk studie för att presentera global forskning om klimatförändringar med hjälp av etablerade och specifika parametrar. Bibliometriska standardparametrar, etablerade socioekonomiska värden och klimatförändringsspecifika index användes för analyserna. Detta gjorde det möjligt för oss att ge en övergripande bild av det globala forskningsmönstret, inte bara i termer av allmänna aspekter, utan också i termer av klimatförändringseffekter, dess effekter och regionala skillnader.

För detta ändamål väljer vi representativa index, såsom CO2-utsläppen för länders ansvar, det globala klimatriskindexet som ett kombinationsvärde för de olika typer av skador som länder kan förvänta sig, höjningen av havsnivån som en specifik parameter som ett mått på de enorma globala miljöpåverkan, och beredskaps- och sårbarhetsindex för de olika omständigheterna i enskilda länder under vilka klimatförändringarna kommer att äga rum.

Vi hoppas på så sätt ha gjort ett heltäckande och representativt urval av specifika parametrar som är tillräckligt för att kartlägga det globala forskningslandskapet. Vi har kompletterat metodiken i enlighet med detta.

Klimatförändringar: Man

Resultat

När det gäller absoluta publiceringssiffror var USA det ledande landet, följt av Storbritannien och Kina på 3:e plats. Den branta ökningen av kinesiska publikationer över tid tydliggjordes, medan deras citeringssiffror är relativt låga. Skandinaviska länder var ledande när det gäller deras publiceringssiffror relaterade till CO2-utsläpp och socioekonomiska index.

Endast tre utvecklingsländer sticker ut i alla analyser: Costa Rica, Fiji-atollen och Zimbabwe, även om det är här som klimatpåverkan blir störst. Ett positivt samband mellan länders beredskap för klimatförändringens effekter och deras publiceringsnummer kunde påvisas, medan korrelationen mellan länders sårbarhet och deras publiceringssiffror var negativ.

Slutsatser

Vi skulle kunna visa att det finns en ojämlikhet mellan nationella forskningsinsatser beroende på publiceringsresultat och länders krav och behov relaterade till deras socioekonomiska status. Denna orättvisa kräver omtanke, ett annat tillvägagångssätt och en annan politik för att förbättra ländernas beredskap och begränsningskapacitet, vilket kräver att de mest drabbade regionerna i världen inkluderas i ett stärkt internationellt samarbetsnätverk.

Bakgrund

Särskilt i västvärlden har allmänhetens medvetenhet om konsekvenserna av klimatförändringarna nått en ganska så hög nivå. Innan uppkomsten av coronavirus-pandemierna (SARS-CoV 2) kunde knappast någon nyhetssändning i västvärlden klara sig utan en del kommentarer om klimatförändringarna. Varje vecka demonstrerade miljontals elever och studenter runt om i världen för en strikt ekologisk regim av alla regeringar för att säkerställa 2 °C-målet i Parisavtalet [42].

Klimatförändring

Under ”Corona-tider” verkar effekterna av klimatförändringar nästan glömda av allmänheten, även om många forskare redan har förklarat sambandet mellan klimatförändringar och ökningen av Zoonoser [24, 36]. Dessutom kommer de negativa effekterna av klimatförändringarna säkerligen att bli mer permanenta och allvarliga än de tillfälliga skadorna av en pandemi; för utan tvekan så kommer det bli allvarligt.

Klimatförändringarna kommer utan tvekan att påverka hela planeten och kräver internationella kollektiva åtgärder. Förändringar i vindmönster, medeltemperatur eller mängden nederbörd och frekvensen av extrema väderhändelser kommer att äventyra hälsan, maten och vattenförsörjningen för människor världen över. Dessa risker är direkt kopplade till minskningen av den biologiska mångfalden och utrotningen av arter som utmanar de flesta delar av världen. Effekterna av klimatförändringarna kommer att leda till socioekonomisk och politisk instabilitet, vilket kommer att förändra levnadsvillkoren för många samhällen.

Det globala klimatet har alltid förändrats. De enorma problemen nu de orsakas dock av den hastighet med vilken förändringar på grund av mänskligt ingripande fortskrider, och koncentrationerna av växthusgaser har nått nivåer som mänskligheten aldrig tidigare har upplevt. Även om klimatförändringar officiellt har ansetts vara den mest farliga globala risken hittills, så misslyckades den nyligen genomförda ”Conference of Parties” (COP) i Madrid att uppnå bindande åtgärder för nationer.

Men tiden springer ifrån oss. Lösningar måste hittas för att mildra konsekvenserna av klimatförändringarna. Regeringar måste reagera och vara beredda på de värsta framtidsscenarierna som kräver strategier utan nationella gränser. Klimatförändringar påverkar varje land på olika sätt, och sätten på vilka länder kan förbereda sig för det eller mildra dess effekter varierar stort.

Men vad har egentligen hänt hittills? Antropogena aktiviteter, särskilt förbränning av fossila bränslen, har påskyndat ökningen av koldioxidutsläppen och därmed ökningen av den globala uppvärmningen, med påtagliga effekter på människor, djur och den ekologiska balansen runt om i världen [45].

Klimatförändringar

Den omedelbara miljökonsekvensen av global uppvärmning är ökningen av naturkatastrofer, t.ex. smältande glaciärer, mer extrema och mer frekventa översvämningar, skogsbränder, stormar och torka eller värmeböljor. De indirekta konsekvenserna inkluderar hot mot människors hälsa och minskningen av biologisk mångfald och beboeliga områden, vilket leder till migration och försämring av samhället, folkhälsan och socioekonomiska förhållanden i de flesta länder i världen [45].

Tillförlitlig uppskattning på omfattningen av dessa effekter är kärnan i forskningen och utgör grunden för alla begränsningsstrategier på statlig, ekonomisk, vetenskaplig eller personlig nivå.

En gedigen forskningsdatabas är nödvändig för hållbara metoder för att bedöma och mildra effekterna av klimatförändringar. Forskningen om klimatförändringen fokuserar på ett brett spektrum av områden och modelleringsmetoder för att överväga olika framtida scenarier för koldioxidutsläpp (CO2) för att bedöma lokal och regional global uppvärmning. CO2 är en viktig komponent i den globala kolcykeln och både en naturlig del av atmosfären och en viktig växthusgas. Det är främst genom förbränning av fossilt bränsle som människan påverkar mängden CO2-utsläpp och därmed bidrar till den globala uppvärmningen.

För detta efterfrågas experter som täcker alla områden av klimatförändringar. Dessa områden sträcker sig från ekologi, biovetenskap, meteorologi, hälsovård, sociala och ekonomiska vetenskaper, matematik och datavetenskap till energi, mat och transporter. Tvärvetenskapliga tillvägagångssätt levererar enorma mängder data för att skapa tillförlitliga framtidsscenarier.

De ska ge en övergripande förståelse för problemet och möjliga åtgärder på alla nivåer. Alla modeller visar betydande geografiska skillnader och illustrerar den enorma bördan för många utvecklingsländer. Det finns dock ingen djupgående analys som utvärderar globala forskningsinsatser om klimatförändringar, inklusive klimatförändringsspecifika parametrar, som ger en heltäckande bild med specifika geografiska och kronologiska mönster av vetenskapliga publikationer och de resulterande behoven och kraven på vetenskapliga åtgärder.

Därför fokuserar den här studien på utvärderingen av globala och nationella publikationer om klimatförändringar för att skildra strukturer och internationell utveckling med hjälp av bibliometriska analyser. Metadataanalys möjliggör en omfattande bedömning av det globala vetenskapliga landskapet eftersom alla länder är sårbara för effekterna av klimatförändringar i varierande grad på grund av sina naturliga och socioekonomiska förhållanden.

Med utgångspunkt i andra bibliometriska studier [2, 35], som också visar publiceringsresultat från länder inom klimatförändringsområdet, tolkar denna analys globala vetenskapliga resultat med hjälp av landspecifika index som är relevanta för klimatförändringar för att presentera världskartan i enlighet därmed [9, 13, 33].

De resulterande implikationerna hjälper till att besvara frågan om huruvida internationell forskning och nätverkande om klimatförändringar möter globala krav och nödvändigheter med tanke på de nuvarande och förutsedda effekterna på alla regioner och alla områden av livet. Således kan tolkningen av resultaten göra det möjligt för beslutsfattare, finansiärer, forskare och andra intressenter att utveckla koncept för framtida forskning baserat på noggrant utvärderad metadata.

Klimatförändringar: Före Efter

Metoder

Metodisk plattform

En representativ och kvalitativ databas har byggts upp, som tillhandahåller en omfattande metadata om det tidigare och nuvarande vetenskapliga landskapet för klimatförändringsforskning, dess incitament, dess riktmärken och dess utmaningar och krav. Den tillämpade metoden är integrerad i den bibliometriska plattformen ”New Quality and Quantity Indices in Science” (NewQIS), som initierades 2009 för att tillhandahålla djupgående data om publikationens produktion om en mängd olika biovetenskapliga och biomedicinska ämnen [14, 17].

Tillvägagångssättet kombinerar tillämpningen av publicering och kontextuella faktorer med toppmoderna visualiseringstekniker. ”Core Collection Index of Web of Science” (WoS), som representerar en av de viktigaste vetenskapliga litteraturdatabaserna, används som datakällor. Dessutom tillhandahåller WoS citeringsparametrar för avancerad datatolkning och kvalitetsbedömning via ”Journal Citation Report” (JCR) och ”Journal Impact Factor” (JIF).

Sökstrategi, datainsamling och korrigering

Kvaliteten på databasen beror på lämpligheten hos den sökstrategi som tillämpas. Söktermen måste omfatta alla viktiga synonymer. För denna studie användes termerna: ”climat* change” (klimatförändring), ”global warming” (global uppvärmning), och ”greenhouse effect” (växthuseffekt). Asterisken fungerar som ett jokertecken och användes för att söka efter termer med olika ändelser.

För att endast hämta de ursprungliga forskningspublikationerna laddades endast data från publikationstypen ”Artiklar” ned. ”Art and Humanity-posterna” exkluderades. Ingen begränsning av utvärderingsperioden gjordes så att alla artiklar från 1900 till 2020 ingick i analysen (Fig. 1).

Fig. 1

1. Procedur för att skapa analysdatabasen
1. Procedur för att skapa analysdatabasen

Syftet var att decimera tematiskt felaktiga poster och maximera korrekta. Risken för en icke-representativ databas har minskats genom att söka i manuskriptens titel, även om e-data som härrör från sökstrategin inte kan omfatta alla indexerade artiklar. Metadata, sorterad efter olika nyckelinformation, laddades ner och sparades som en MS-Access-databas. För att förena olika beteckningar av data, t.ex. namn på författare och deras institutionella tillhörighet, behövde en standardisering genomföras med hjälp av en specialutvecklad applikation.

För standardisering av institutioner måste en kvantitet på minst 200 artiklar i ett regionalt sammanhang uppnås. En tröskel på minst 20 artiklar om klimatförändringar sattes för författare. Genom att tillämpa dessa trösklar var det möjligt att helt justera alla poster för institutioner och författare över detta värde. Dessutom måste namnen på de tilldelade ämnesområdena anpassas och standardiseras på grund av saknade mellanslag eller skrivfel. Genom att göra så kunde alla poster korrigeras utan att använda ett tröskelvärde.

Analysparametrar

Den resulterande databasen består av ett stort antal bibliometriska parametrar. Forskningsämnena klustrades baserat på nyckelord som förekommer minst 650 gånger (tröskelvärde) med applikationen ”VOSviewer” [44].

Kronologiska analyser genomfördes för att utvärdera forskningens utveckling (antal artiklar), forskningsincitament (antal citeringar). Dessutom genomfördes geografiska analyser för att identifiera huvudaktörerna (länder med flest citerade publikationer, flest förlagsinstitutioner) och deras internationella nätverk. Den genomsnittliga citeringsfrekvensen för länderna beräknas genom att dividera antalet mottagna citeringar med numret på publikationen om klimatförändringar.

Utvärderingen av de absoluta siffrorna tillåter dock inte en bedömning av utvecklingen av publikationsandelar och den nuvarande fördelningen av länders forskningsresultat i klimatförändringsfrågor. Därför delades utvärderingsperioden för de senaste 30 åren upp i 5-årsintervall för vidare analys, och de tio mest publicerande länderna analyserades.

Genom att koppla samman socioekonomiska egenskaper och citeringsparametrar kan viktiga ytterligare uttalanden om landsspecifika publikationsaktiviteter om klimatförändringar göras.

Det landsspecifika antalet artiklar sattes i relation till (1) Demografi: total befolkning i miljoner invånare (RPOP) [39], (2) Socioekonomisk status: bruttonationalprodukt (BNP) i miljarder US-dollar (RGDP) [38], och (3) Forskningsinvesteringsparametrar: antal forskare i heltidsekvivalenter [40], utgifter för forskning och utveckling (FoU) (personal i heltidsekvivalenter) [40] och bruttokostnader för FoU (GERD) ) i PPP$ (köpkraftsparitet i US-dollar) [40]. För alla kvoter tillämpades ett lägsta tröskelvärde på minst 30 artiklar för att undvika förvrängningar på grund av extrema värden.

För en mer specifik bedömning av det nationella forskningsbidraget förefaller det lämpligt att inkludera relevanta landsspecifika indikatorer relaterade till klimatförändringar. För detta ändamål väljer vi representativa index för att sätta dem i relation till ländernas forskningsresultat. CO2-utsläpp representerar länders ansvar, ”Global Climate Risk Index” fungerar som ett sammansatt värde för de olika typer av skador som länder kan förvänta sig, höjningen av havsnivån som ett mått på den enorma globala miljöpåverkan, och beredskaps- och sårbarhetsindexet för de olika omständigheterna i de enskilda länderna under vilka klimatförändringarna kommer att inträffa.

1) Koldioxidutsläpp (CO2) i ton per år [33]: Integreringen av ländernas CO2-utsläpp gjordes genom att beräkna förhållandet mellan antalet artiklar och CO2-utsläpp i miljarder ton (tröskel=300).

2) Global Climate Risk Index (CRI): CRI lanserades av German Watch och publicerades i dess 15:e upplaga 2020. Det bedömer i vilken utsträckning länder har drabbats av väderincidenter [9]. CRI tillhandahåller data för de senaste 20 åren som ett medelvärde och även för enskilda år. De befintliga uppgifterna om vädersårbarhet, mätt i dödsfall per land, och förluster i amerikanska dollar kan indikera den förväntade ökningen av extrema händelser på grund av klimatförändringar och hjälpa till att mildra effekterna.

3) Havsnivåhöjning: För analysen av antalet människor som bor på känslig mark på grund av prognostiserad havsnivåhöjning [19] har vi tagit värdena på det genomsnittliga antalet dödade per 100 000 invånare från 1999 till 2018 som referenskvantitet. För att uppskatta den resulterande havsnivåhöjningen skapade ”US National Aeronautics and Space Administration” (NASA) den digitala höjdmodellen (DEM) SRTM (Shuttle Radar Topography Mission). Den här använda ”CoastalDEM” är en utveckling baserad på de neutrala nätverken för att reducera SRTM-fel till följd av dess begränsning med avseende på terränghöjder (viktigt för tätbefolkade områden) genom regressionsanalys [19].

Det finns flera prospektiva scenarier, baserade på den femte IPCC-rapporten [15], som är baserade på modellerna 2.6, 4.5 och 8.5 (Representative Concentration Pathways) som leder till olika grader av global temperaturökning. Dessa scenarier förutsätter olika koncentrationer av växthusgaser. RCP 8.5 skulle leda till en ökning med 4°C, medan RCP 4.5 skulle leda till en ökning med 2.6°C, och målgränsen på 2°C som fastställts i Parisavtalet kan realiseras med RCP 2.6-scenariot – alltid jämfört med till förindustriell tid [10].

Dessutom är Sea Level Rise Modell K17 en icke-probabilistisk projektion som inkluderar fysiska modeller av inlandsisens dynamik [18]. Vidare hänvisar de tillämpade modelldata till prognosen för år 2100 och inkluderar den lokala 1-åriga återgångsnivån för kustnära översvämningar [19]. För vår analys valde vi K17-modellen, CoastalDEM, RCP 4.5 för år 2100.

4) Beredskaps- och sårbarhetsindex: För att bedöma skillnaderna mellan de enskilda länderna utvecklade ”Notre Dame Global Adaptation Initiative” (ND-GAIN) ett landindex som ger data om länders sårbarhet för klimatstörningar och deras beredskap att förbättra motståndskraften genom ”hävstångseffekt av privat och offentliga investeringar”. Indexet kombinerar 74 variabler för att definiera rankningen för 192 länder [27].

Visualisering av resultat

Resultaten av nyckelordsklusteranalysen presenterades med hjälp av programvaran VOSviewer utvecklad av van Eck och Waltman [44]. Förekomsten av nyckelord visualiserades av ett nätverk av noder och anslutande linjer som representerar de olika färgade klustren och deras kombinationer.

De geografiska resultaten av denna studie visualiserades delvis genom skapandet av anamorfa kartogram med hjälp av Gastner och Newmans metod för densitetsutjämnande kartprojektioner (DEMP) [12]. Metodiskt reducerar eller förstorar dessa DEMP landsstorlekarna enligt värdet på utvärderingsparametern, enligt den fysiska principen om täthetskompensation genom diffusionsbalans i varje land.

För att upprätthålla världskartans grundläggande struktur beräknas medelvärden och tilldelas hav och Antarktis. Med ett ArcGIS-verktyg (kartprogram för geografiska informationssystem), som bygger på DEMP-metodens algoritmer, kan geografiska data visualiseras genom att generera förvrängda kartor. DEMP:erna som genereras på detta sätt möjliggör en snabb visuell inhämtning av omfattande data och koncentration på det väsentliga.

Metodologiska begränsningar och styrkor

Även om det är en sofistikerad och allmänt använd metod, måste vissa begränsningar erkännas och diskuteras.

Kvaliteten och representativiteten hos den inhämtade metadatan beror å ena sidan på källdatabasens tekniska och bibliografiska förutsättningar och å andra sidan på hur noggrant sökstrategin skapas. I det här fallet användes WoS som en datakälla. Det bör noteras att WoS är engelskspråkigt, eftersom de flesta av de indexerade tidskrifterna är engelskspråkiga tidskrifter. Vidare är det angivna citeringsnumret utsatt för olika fel, t.ex. felaktigt citeringsbeteende eller självcitering, så att dess betydelse för forskningens kvalitet behöver diskuteras.

Även om strategin att endast söka i titeln på publikationerna resulterade i en minskad datamängd, motiveras detta av den högre representativiteten hos datamängderna. Den ytterligare sökningen i sammandrag och nyckelord skulle leda till att ett stort antal falska poster inkluderades som inte skulle ge giltiga siffror. Att välja en titelsökningsstrategi tillåter därför skapandet av en giltig, om än inte allomfattande, databas.

Vissa dataposter måste korrigeras manuellt, t.ex. institutioner och ämnesområden. Även om sammanslagningen av ämnesområdena i den övergripande databasen kunde genomföras exakt, var det inte 100% möjligt att slå samman olika märkta tillhörigheter. Därför har ett tröskelvärde tillämpats i ett geografiskt tillvägagångssätt, så att endast de geografiska enheter, t.ex. städer, med minst 200 artiklar om klimatförändringar var föremål för djupgående korrigeringar. Det exakta antalet förlagsinstitutioner kunde dock inte fastställas.

Visualiseringen av resultaten med hjälp av DEMPs begränsas av teknikens fysiska principer så att vissa små ö-länder inte kunde representeras i respektive figurer.

Resultat

Alla resultat baseras på utvärderingsdatabasen, som består av totalt 40 062 artiklar om klimatförändringar som identifierats och utvunnits från WoS.

Forskningsens fokuspunkter

Totalt kunde 45 nyckelord från tre huvudkluster identifieras (Fig. 2a). För det första kan artiklar som rör miljö- och ekologiska frågor grupperas, där ”impacts” (påverkan) är den vanligaste termen i klustret. För det andra kan alla artiklar som handlar om modellering och simulering grupperas.

Fig. 2

2. Forskningsfokus. a Kluster av författares sökord
2. Forskningsfokus. a) Kluster av författares sökord med minst 650 förekomster. Röd: miljö- och ekologiska frågor, grön: modellerings- och simuleringsfrågor, blå: sociala och förvaltningsfrågor. b) Mest tilldelade ämnesområden enligt Web of Science-kategorier med antal artiklar och genomsnittlig citeringsfrekvens (antal citeringar / antal artiklar)

I detta andra sökordskluster förekom termerna ”temperature” (temperatur)”, model (modell) och ”variability” (variabilitet) oftast. För det tredje kan alla artiklar om sociala, politiska och ledningsfrågor samlas i ett kluster. Paraplybegreppet ”climate change” (klimatförändringar) tilldelades denna grupp och är det mest använda nyckelordet i analysen. Dessutom har termerna ”adaption” (anpassning) och ”vulnerability” (sårbarhet) använts oftast i det tredje sökordsklustret.

De huvudsakliga ämnesområdena (WoS-forskningsområden) visas i figur Fig. 2b med antalet artiklar (n) som tilldelats dem och deras genomsnittliga citeringsfrekvens. Det överlägset mest tilldelade ämnesområdet var ”Environmental Science and Ecology” (miljövetenskap och ekologi) (n=15 741). ”Meteorology and Atmospheric Science” (Meteorologi och atmosfärsvetenskap ) (n=6522) följde med mindre än hälften av tilldelade artiklar. Rang 3 till 5 var ockuperade av ”Geology” (geologi) (n=3806), ”Water Resources” (vattenresurser) (n=3247) och ”Science and Technology—Other Topics” (vetenskap och teknik – andra ämnen) (n=2916).

Förutom ekologiska frågor fokuserar de mest tilldelade ämnesområdena ”Business and Economics” (Företag och ekonomi) n=1710, ”Government and Law” (Regering och lag ) n=1493, ”Public Administration” (Offentlig förvaltning) n=936) på ekonomi och politiska frågor, som representerar det blå klustret i fig. 1a. Artiklarna är i princip fördelade på de tre huvudområdenas kluster som skiljer mellan scenariomodellering, riskanalys respektive mitigation och anpassningsmätningar.

Utifrån dessa resultat kan de huvudsakliga tyngdpunkterna för forskning om klimatförändringar identifieras. Sammanfattningsvis har artiklar om modellering och simulering av scenarier för konsekvenser av klimatförändringar under olika förhållanden tagits fram som resulterar i ekologiska och socioekonomiska effekter, som i sin tur ligger till grund för begränsnings- och anpassningsåtgärder för klimatförändringar.

Det är anmärkningsvärt när det gäller den genomsnittliga citeringsgraden (cr) för forskningsområdena att de högsta siffrorna nådde områdena ”Science and Technology—Other Topics” (Vetenskap och teknik-Övriga ämnen) (cr=59.37), ”Biodiversity and Conservation” (Biodiversitet och bevarande) (cr=39.01), ”Geography” (Geografi) (cr=38.85), och ”Meteorology and Atmospheric Science” (Meteorologi och atmosfärsvetenskap ) (cr=35,54), medan det mest tilldelade området ”Environmental Science and Ecology” (Miljövetenskap och ekologi ) uppnådde ett genomsnitt på endast cr=26,80. Bland de tio mest tilldelade ämnesområdena hamnade ”Public Administration” (Offentlig förvaltning) (cr=13.49) och ”Government and Law” (Regering och lag ) sist (cr=10.69).

Utveckling av publikationsproduktion över tid

De allra flesta artiklar om klimatförändringar (92,17 %) har publicerats sedan år 2000 (n=36,925) (Fig. 3). Den första publikationen som uppfyller sökkriterierna publicerades dock redan 1910. Årliga publikationsnummer förblev ensiffrigt fram till mitten av 1970-talet. Först i slutet av 1980-talet når siffrorna årliga belopp över n=100.

En brant ökning av forskningsaktiviteten kan observeras från 2003 och framåt när trenden följde en exponentiell kurs, som nådde en liten topp 2011 och fortfarande stiger exponentiellt fram till idag (Fig. 3a). Denna utveckling kan illustreras ännu tydligare genom att titta på siffrorna i relation till det absoluta antalet artiklar som indexerats i ”Science Citation Index” (SCI) (Fig. 2b).

Den gradvisa ökningen av forskningsintresset återspeglas också i de kraftiga relativa ökningarna under dessa år, beräknat med det årliga antalet artiklar om klimatförändringar per 10 000 artiklar listade i ”Science Citation Index” (SCI) (Fig. 3b). Fram till 1988 och mellan 1992 och 2003 liknar den uppåtgående trenden för forskning om klimatförändringar den för alla artiklar som indexerats i SCI.

Fig. 3

3. Kronologisk utveckling av artiklar om klimatförändringar
3. Kronologisk utveckling av artiklar om klimatförändringar från 1970 till 2018. a) antal artiklar om klimatförändringar och deras citeringar. Streckad linje: Citerad Half-Life. b) Antalet alla indexerade SCI-artiklar (Science Citation Index of Web of Science) och antal av artiklar om klimatförändringar per 10 000 SCI-artiklar

Analogt med utvecklingen av antalet artiklar har även antalet citeringar (c) ökat markant sedan 1988, med toppar åren 1991 (c=10,106), 2000 (c=32,612), 2004 (c=45,177), och det preliminära maximumet på c=88,747 år 2010.

Efteråt sjönk citeringssiffrorna betydligt igen. Detta beror på att kort tid har gått sedan artiklarna publicerades för att de ska generera citat. Denna effekt är känd som ”Cited Half-Life” (CHL) och avser en period på cirka åtta år för livsvetenskaperna, vilket behövs för att artiklarna ska nå hälften av det totala antalet citeringar (Fig. 3a) [21].

Bland de tio mest citerade artiklarna i databasen kommer 80% från USA (n=8) och 20% från Storbritannien (n=2). Alla dessa tio artiklar publicerades efter 2000, och främst i de välrenommerade tidskrifterna Nature (n=5) och Science (n=2) (tabellerna 1, 2). Utgivningsåren 2000, 2003 och 2010 kan logiskt förknippas med den forskningsökning som visas i fig. 2a.

Tabell 1. De mest citerade originalartiklarna om klimatförändringar fram till november 2019, * ursprungsland för första författare

Författare Land* År Citat Titel Tidskrift
Parmesan et al USA 2003 5305 A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems Nature
Thomas et al England 2004 3770 Extinction risk from climate change Nature
Moss et al USA 2010 2870 The next generation of scenarios for climate change research and assessment Nature
Allen et al USA 2010 2819 A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests Forest Ecology and Management
Root et al USA 2003 2579 Fingerprints of global warming on wild animals and plants Nature
Lal USA 2004 2534 Soil carbon sequestration impacts on global climate change and food security Science
Cox et al England 2000 2222 Acceleration of global warming due to carbon-cycle feedbacks in a coupled climate model Nature
Held, Soden USA 2006 2141 Robust responses of the hydrological cycle to global warming Journal of Climate
Vorosmarty USA 2000 2075 Global water resources: Vulnerability from climate change and population growth Science
Meehl et al USA 2007 1887 The WCRP CMIP3 multi model dataset—a new era in climate change research Bulletin—American Meteorological Society

Tabell 2. De mest publicerande institutionerna om klimatförändringar

Institution Land Artiklar Citat Citeringsfrekvens
Chinese Academy of Science Kina 1333 28,383 21.29
University of London England 680 29,365 43.18
USDA USA 588 23,394 39.79
University of Oxford England 452 24,508 54.22
Wageningen University Nederländerna 442 18,700 42.31
University of Washington USA 426 24,440 57.37
US Geological Survey USA 381 17,177 45.08
National Center for Atmospheric Research USA 380 37,599 98.94
Columbia University USA 380 28,560 75.16
University of East Anglia England 366 32,634 89.16
University of Amsterdam Nederländerna 352 13,427 38.14
University of Colorado USA 333 14,473 43.46
Potsdam Institute of Climate Impact Research Tyskland 333 20,383 61.21
University of California Berkeley USA 332 21,697 65.35
ETH Zurich Schweiz 318 14,984 47.12

Ledande institutioner

De 15 mest publicerande institutionerna om klimatförändringar finns uteslutande på norra halvklotet (tabell 2). Nästan hälften av de mest publicerande institutionerna är US-amerikanska (7 institutioner), 3 andra är brittiska, 2 är holländska och en institution är belägen i Kina, Schweiz respektive Tyskland.

Den kinesiska ”Chinese Academy of Science” (CAS) var den mest publicerande institutionen om klimatförändringar med n=1333 artiklar, följt av University of London (n=680), som endast publicerade hälften av de antalet. ”US Department of Agriculture” (USDA) följde med n=588 artiklar. På 4:e plats kom ”British University of Oxford” (n=452), följt av holländska ”Wageningen University” (n=442) och ”US University of Washington” (n=426).

När man tittar på den genomsnittliga citeringsfrekvensen för de mest publicerande institutionerna är ordningen annorlunda. Med det högsta värdet på nästan 100 ledde ”US National Center for Atmospheric Research” (cr=98,94) rankingen, följt av ”British University of East Anglia” (cr=89,16) och ”US Columbia University” (cr=75,16). Artiklarna från ”Chinese Academy of Science” (CAS) rankades sist bland de ledande 15 institutionerna (cr=21,29).

Globalt landskap av publikationsproduktion

Alla artiklar utvalda från hela databasen kunde inte hänföras till ett ursprungsland på grund av saknad metadata före 1973. Således kunde från 186 länder eller autonoma regioner, n=38,917 artiklar inkluderas i databasen och analyseras utifrån geografiska parametrar.

Det mest publicerande landet var USA med n=12,637 artiklar om klimatförändringar, följt av Storbritannien (UK) med mindre än hälften så många artiklar (n=5524). Kina placerades på tredje plats med n=3508, följt av Australien (n=3349), Tyskland (n=3238 och Kanada (n=3126) (Fig. 4a).

Fig. 4

4. De mest publicerande länderna
4. De mest publicerande länderna. a) Densitetsutjämnande kartprojektion av antalet artiklar. b) Relativ andel av de mest publicerande länderna i 5-årsintervaller från 1998 till 2019

Om man tittar på andelen av de mest publicerande länderna i 5-årsintervall (fig. 4b) genomförde USA mer än 50% av forskningen om klimatförändringar i det första utvärderingsintervallet från 1989 till 1994. Under det sista intervallet från 2015 till 2019 minskade andelen amerikanska artiklar till 30%, medan de absoluta siffrorna nästan tiodubblades.

Storbritanniens relativa andel sjönk också från 20,64% till 12,42% mellan 1995 och 2019, under vilken tid det förlorade sin andra rang till Kina som bidrog med en ökande andel från 1,23% till 13,27% under hela utvärderingsperioden. Andelen australiensiska, tyska, spanska och indiska artiklar ökade också något över tiden, medan andelen kanadensiska, franska och nederländska artiklar förblev ungefär densamma.

Fördelningen av antalet citeringar följer ett liknande mönster med undantag för Kina, som här hamnar på plats 8 (c=66,844). USA fick i särklass flest citeringar (c=513,888), följt av Storbritannien (c=243,261), Australien (c=108,054), Kanada (c=107,713) och Tyskland (c=107,335) (Fig. 5a)

Fig. 5

5. Citeringsspecifika parametrar för artiklar om klimatförändringar
5. Citeringsspecifika parametrar för artiklar om klimatförändringar. a) antal citeringar per land. b) Artiklar/Citeringsfrekvens för artiklar om klimatförändringar per land (tröskelvärde 30 artiklar)

Vid utvärdering av den genomsnittliga citeringsfrekvensen (cr) per land med mer än 30 artiklar om klimatförändringar (tröskel), låg Costa Rica på första plats (cr=93,89, n=67), följt av Estland (cr=55, n=66 ), Island (cr=50,15, n=47), Österrike (cr=46,77, n=668) och Schweiz (cr=45,94, n=1126). Storbritannien rankades 16:e (cr=44,04), USA 21:a (cr=40,66), Kanada 35:a (cr=34,46), Tyskland 40:a (cr=33,15) och Australien 41st (cr=32.26) (Fig. 5b).

Inkludering av socioekonomiska parametrar

Analysen av de publicerande ländernas socioekonomiska parametrar om klimatförändringar visade en divergerande rankning.

När det gäller inkluderingen av ländernas befolkningsstorlek [39] (antal artiklar/befolkning i miljoner invånare=RPOP) framkom följande ordning: Norge (RPOP=174.16), Australien (RPOP=145.65), Danmark (RPOP 142.12), Island (RPOP=139,93), Schweiz (RPOP=137,66). De mest publicerande länderna rankades lägre: USA rankades 20:e (RPOP=39,00), Storbritannien rankades 13:e (RPOP=85,73), Kina rankades 67:a (RPOP=2,55) och Tyskland rankades 18:e (RPOP=40.11) (Fig. 6a).

När det gäller den ekonomiska statusen ledde östaten Fiji i södra Stilla havet i raden av länder med mer än 30 artiklar om klimatförändringar (tröskelvärde) med ett förhållande mellan antalet artiklar och BNP i miljarder US-dollar [38] (RGDP) med RGDP=6329,11, följt av Danmark (RGDP=3002,26), Nya Zeeland (RGDP=2991,99), Island (RGDP=2910,22) och Australien (RGDP=2816.65)16 (Fig. 6b).

Fig.6

6. Förhållande mellan socioekonomiska parametrar (tröskel 30 artiklar)
6. Förhållande mellan socioekonomiska parametrar (tröskel 30 artiklar). a) Landsspecifika kvoter av antalet artiklar om klimatförändringar och ländernas befolkningsstorlek i miljoner invånare [39]. b) Landsspecifika kvoter för antalet artiklar om klimatförändringar och bruttonationalprodukten (BNP) i 1000 miljarder US-dollar [38]
Det var också överraskande att det afrikanska landet Zimbabwe placerades bland de tio bästa länderna och nådde 7:e plats (RGDP=2541,48). När det gäller socioekonomisk analys har andra utvecklingsländer som Nepal och några afrikanska länder (Kenya, Benin) också rankats bland de ledande 20 länderna.

Förutom Australien nådde Storbritannien den näst högsta andelen av de mest publicerande länderna och rankades 11:a, Kanada 13:e, Tyskland 30:e. USA hamnade bara på 37:e plats.

Införandet av vetenskapsrelaterade parametrar [40] listade Nya Zeeland först (tabell 3) med RGERD (antal artiklar/bruttoutgifter för forskning och utveckling i nuvarande PPP (köpkraftsparitet) US-dollar)=244,34. Australien rankades 2:a (RGERD=157,98), följt av Norge (RGERD=133,77), Sydafrika (RGERD=120,36) och Storbritannien (RGERD=115,54). Tyskland uppnådde bara plats 22 (RGERD=25,47), och USA rankades 23:a (RGERD=23,26).

Nya Zeeland publicerade också det högsta antalet artiklar per forskare (heltidsekvivalenter FTE/1000) med RRES=27,92, följt av Norge, Sydafrika och Schweiz. Här rankades USA på 16:e plats (RRES=9,22) och Tyskland på 19:e plats (RRES=7,83). Tyvärr var uppgifterna för Australien inte tillgängliga.

Tabell 3. Antal artiklar om klimatförändringar (tröskel 300 artiklar) relaterade till forskningsspecifika parametrar per land rankad efter RGERD, GERD i miljarder PPP$ = bruttoutgifter för forskning och utveckling i miljarder i US-dollar (PPP = köpkraftsparitet), FTE = heltidsekvivalent, RGERD = antal artiklar per GERD i nuvarande miljarder PPP$, och RRES = antal artiklar per forskare FTE/1000.

Rank RGERD Laand Artiklar GERD i miljarder PPP$ Forskare FTE/1000 R
GERD
RRES Rank RRES
1 Nya Zeeland 523 2.14 18.70 244.34 27.97 1
2 Australien 3349 21.20 n/a 157.98 n/a n/a
3 Norge 917 6.86 34.37 133.77 26.68 2
4 Sydafrika 733 6.09 27.66 120.36 26.50 3
5 England 5524 47.81 289.67 115.54 19.07 6
6 Kanada 3126 27.18 155.13 115.01 20.15 5
7 Iran 339 3.32 51.96 102.19 6.52 20
8 Portugal 429 4.33 44.32 99.13 9.68 14
9 Finland 637 6.83 37.05 93.28 17.19 9
10 Grekland 316 3.40 35.19 93.02 8.98 17
11 Nederländerna 1595 18.01 85.30 88.58 18.70 7
12 Danmark 795 9.20 45.28 86.46 17.56 8
13 Sverige 1215 16.74 75.25 72.57 16.15 11
14 Spanien 1458 21.37 133.20 68.23 10.95 13
15 Schweiz 1126 17.79 43.74 63.30 25.74 4
16 Österrike 668 14.58 44.93 45.81 14.87 12
17 Mexiko 501 11.03 29.92 45.44 16.74 10
18 Italien 1300 32.47 136.20 40.03 9.54 15
19 Belgien 503 14.18 56.48 35.48 8.91 18
20 Frankrike 1724 62.95 288.58 27.39 5.97 21
21 Indien 1300 49.75 282.99 26.13 4.59 22
22 Tyskland 3238 127.11 413.54 25.47 7.83 19
23 USA 12,637 543.25 1371.29 23.26 9.22 16
24 Brasilien 688 39.90 179.99 17.24 3.82 23
25 Turkiet 305 20.58 111.89 14.82 2.73 24
26 Ryssland 488 42.27 410.62 11.55 1.19 28
27 Kina 3508 495.98 1740.44 7.07 2.02 25
28 Sydkorea 621 89.83 383.10 6.91 1.62 27
29 Japan 1106 175.84 676.29 6.29 1.64 26

Inkludering av klimatförändringsindex

Koldioxidutsläpp

Kopplingen mellan landspecifikt antal publikationer om klimatförändringar och ländernas CO2-utsläpp som visas i Tabell 4 visar Sverige som ledande land (RCO2=29,28), följt av Schweiz (RCO2=28,10), Danmark (RCO2=23,01), Norge (RCO2=20,47) och Nya Zeeland (RCO2=14,52). I den här analysen föll de flesta länderna med mest publicerade artiklarna kraftigt efter. Storbritannien rankades 6:a (RCO2 = 14,36), Tyskland 17:e (RCO2 = 4,05) och USA 19:e (RCO2 = 14,52).

Tabell 4. Antal artiklar om klimatförändringar relaterade till ländernas CO2-utsläpp i miljarder ton (tröskelvärde 300 artiklar), länderna är rankade efter RCO2 = antal artiklar/CO2-utsläpp i miljarder ton [40].

Land Artiklar CO2
i miljarder t
RCO2
Sverige 1215 41.50 29.28
Schweiz 1126 40.07 28.10
Danmark 795 34.55 23.01
Norge 917 44.79 20.47
Nya Zeeland 523 36.01 14.52
England 5524 384.71 14.36
Finland 637 45.96 13.86
Nederländerna 1595 164.05 9.72
Österrike 668 69.94 9.55
Australien 3349 413.09 8.11
Portugal 429 54.86 7.82
Kanada 3126 572.78 5.46
Spanien 1458 281.42 5.18
Belgien 503 100.12 5.02
Frankrike 1724 356.30 4.84
Grekland 316 76.00 4.16
Tyskland 3238 799.37 4.05
Italien 1300 355.45 3.66
USA 12,637 5269.53 2.40
Sydafrika 733 456.33 1.61
Brasilien 688 476.07 1.45
Mexiko 501 490.29 1.02
Sydkorea 621 616.10 1.01
Japan 1106 1205.06 0.92
Turkiet 305 447.90 0.68
Indien 1300 2466.77 0.53
Iran 339 672.31 0.50
Kina 3508 9838.75 0.36
Ryssland 488 1692.79 0.29

Globalt klimatriskindex

För jämförelse hänvisas här till resultaten från ”Global Climate Risk Index” (CRI) [9]: Den genomsnittliga rankningen visar Puerto Rico, Myanmar och Haiti som de mest drabbade länderna, medan bedömningen för 2018 rankade Japan, Filippinerna och Tyskland som de mest drabbade länderna [9].

Siffrorna för det genomsnittliga antalet dödsfall per 100 000 invånare från 1999 till 2018 som en referenspunkt satte några små östater (SIDS), som St. Kitts och Nevis, Tuvalu, Kiribati, Seychellerna, Marshallöarna och Maldiverna på Förstaplatsen. Armenien, Island, Singapore och Qatar hade också ledande positioner. (Fig. 7a).

Fig. 7

7. Global Climate Risk Index
7. Global Climate Risk Index (1999–2018) [9]. a) genomsnittligt antal dödade per 100 000 invånare. b) Antal artiklar om klimatförändringar per genomsnittligt antal dödade per 100 000 invånare
Kopplingen mellan antalet publikationer om klimatförändringar och den förväntade ökningen av extrema händelser på grund av klimatförändringar avslöjar Frankrike som det ledande landet (RCRI=215,50), följt av USA (RCRI=162,01), Spanien (RCRI=145,80), Italien (RCRI=144,44), Tyskland (RCRI=140,78) och Storbritannien (RCRI=215,01).

Av de länder som drabbats mest av klimatförändringarna rankades Myanmar på 17:e plats (RCRI=12,00), följt av Japan på 18:e plats (RCRI=11,89) och Filippinerna på 20:e plats (RCRI=8,19) (Fig. 7b). Det fanns inget samband mellan antalet artiklar och det genomsnittliga antalet dödade per 100 000 invånare i genomsnitt.

Höjning av havsnivån

Av jämförelseskäl hänvisas här till resultaten av Kulp och Strauss [19]: Enligt deras resultat av arbetsgruppen är Kina det land med det överlägset högsta antalet människor som bor på utsatt mark i miljoner enligt Coastal DEM-scenario (vi betecknar det här: Pvul=151,6) (Fig. 8a). Med Pvul=73, är Bangladeshs befolkning den näst mest drabbade, följt av Indien (Pvul=151,6), Vietnam och Indonesien (Pvul=151,6).

Utöver dessa absoluta siffror satte Kulps och Strauss arbetsgrupp [19] antalet drabbade i relation till den totala befolkningen. Detta resulterar i en annan bild (Fig. 8b), med de små östaterna (Maldiverna, Marshallöarna, Tokelau och Tuvalu) som drabbats mest, där mer än 70% av befolkningen kommer att bo på utsatt mark år 2100.

I de sydamerikanska länderna Surinam och Guyana, kommer mer än 60% att leva på utsatt mark, följt av Kiribati, Caymanöarna och Bahamas med mer än 50% drabbade människor. Nederländerna är det första europeiska landet i rankningen, där 55% av invånarna kommer att exponeras för utsatt mark. De här nämnda, mest publicerande länderna om klimatförändringar följde långt efter: USA (2,3%), Storbritannien (9%), Kina (11%), Australien (4%) och Tyskland (2,5%) [19].

Fig. 8

8. Uppskattat antal människor exponerade för utsatt mark år 2100
8. Uppskattat antal människor exponerade för utsatt mark år 2100 (CoastalDEM scenario: Sea Level Rise Modell K17, RCP 4.5, 95 percentil) [19]. a) Antal människor som bor på utsatt mark i milj. b) Relativt antal människor (per 1000 invånare) som bor på utsatt mark. c) Samband mellan antalet artiklar om klimatförändringar och antalet människor som bor på utsatt mark i miljoner. Höga värden för SIDS (Small Island Developing States) kan inte visas. De högsta värdena har Maldiverna (87%), Marshallön (85%), Tokelau (78%), Tuvalu (73%). d) Samband mellan antalet artiklar om klimatförändringar och det relativa antalet människor (per 1000 invånare) som bor på utsatt mark i miljoner.
Här har vi beräknat förhållandet mellan länders publiceringsprestanda om klimatförändringar i förhållande till Kulp et al.s absoluta (Rabsolute) och relativa siffror (Rrelative) för Kulp och Strauss [19] (Fig. 7c, d). När det gäller relationen mellan artiklar om klimatförändringar och de absoluta siffrorna var Sverige ledande (Rabsolute=15,187), följt av Kanada (Rabsolute=4597), Rumänien (Rabsolute=4366), Australien (Rabsolute=3940), Sydafrika (Rabsolute=3054) och Litauen (Rabsolute=3050).

De mest publicerande länderna rankades enligt följande: USA rankades 11:e (Rabsolute=1805), Tyskland 14:e (Rabsolute=1619) och Storbritannien 17:e (Rabsolute=986), medan Kina följde långt efter på ranking 88 med (Rabsolute=23).

Analysen av de relativa kvoterna ledde till följande rankning: Finland (Rrelative=2123), USA (Rrelative=549), Ryssland (Rrelative=157), Sydafrika (Rrelative=150), Kanada (Rrelative=149). När det gäller de publicerande länderna så rankades Tyskland på 8:e plats (Rrelative=130), Storbritannien på 18:e plats (Rrelative=61) och Kina på 25:e plats (Rrelative=32).

En signifikant korrelation kunde påvisas mellan det absoluta antalet människor som bor på utsatt mark och antalet artiklar (p<0,001), medan det relativa antalet inte korrelerade med antalet artiklar (p<0,53).

Sårbarhet och beredskap

Korrelationsanalys av de två ND-GAIN-indexen ”readiness and vulnerability” (beredskap och sårbarhet) 2017 och antalet artiklar var båda signifikanta (p<0,0001), men med olika lutning. Korrelationen mellan beredskapsindex och antalet artiklar var signifikant positiv (fig. 9a), och korrelationen mellan sårbarhetsindex och antalet artiklar var signifikant negativt korrelerad (p<0,001) (fig. 9b).

Fig. 9

9. Korrelation mellan antalet artiklar och index i ND-GAIN
9. Korrelation mellan antalet artiklar och index i ND-GAIN 2017 (Notre Dame Global Adaption Initiative) [27] avseende länder. a) beredskapsindex, positiv korrelation (p<0,001). b) Utsattsindex, negativ korrelation (p<0,001)

Internationellt nätverkande

Totalt identifierades n=11 626 (29%) artiklar om internationellt samarbete. Av dessa var n=7995 bilaterala respektive n=3165 trilaterala samarbeten. Fyra artiklar utarbetades med minst 20 samarbetsländer.

Det första internationella samarbetet i urvalet från databasen publicerades 1975. Med tiden ökade antalet internationella partnerskap exponentiellt, i likhet med det totala antalet artiklar, tills det nådde sitt maximum 2014 med n=1425 internationella samarbetsartiklar.

USA som kärnland för det internationella nätverket deltog i de 5 starkaste partnerskapen (Fig. 10): USA/UK (n=905), USA/Kina (n=830), USA/Kanada (n=722), USA/ Australien (n=563) och USA/Tyskland (n=534). Av de amerikanska artiklarna var 37% internationella samarbeten, medan mer än hälften av de brittiska artiklarna och nästan hälften av de kanadensiska och australiensiska artiklarna utvecklades i ett internationellt samarbete. Tyskland genomförde till och med mer än 60% av sina studier med ett annat land.

Fig. 10

10. Nätverk av internationellt medförfattade artiklar om klimatförändringar
10. Nätverk av internationellt medförfattade artiklar om klimatförändringar med siffror inom parentes (antal artiklar/antal samarbetsartiklar). Bredden på anslutande linjer representerar mängden vanliga artiklar (tröskel: 40 samarbetsartiklar mellan länder)

Vi vill passa på att tacka alla som hjälpt oss sammanställa all information och göra denna hemsida. Ett speciellt tack till Per på snabblåndirekt.com som tagit fram allt bildmaterial till hemsidan. Stort tack också till Tommy som lagt mycket tid på att sammanställa textmaterialet och Martin från N S L som korrekturläst alla texter. Slutligen vill vi tacka Fredrik från bolan-365 för all teknisk hjälp.

Diskussion

Framsteg för publikationer om klimatförändringar

Den första artikeln om klimatförändringar som identifierades av vårt tillvägagångssätt publicerades redan 1910. Det är en artikel som publicerades i Nature och ställde frågan om det indiska klimatet förändrades [20]. Denna tidiga publikation tog redan upp orsakssambandet mellan klimatförändringar och antropogen påverkan.

Författaren frågade om det finns orsakssamband till ökad bevattning och skogsförlust, även i jämförelse med uttalanden från Gilbert Walker, generaldirektören för Indian Observatories, som gjorde kopplingar mellan lufttrycket i Sydamerika och intensiteten av monsunen i Indien, alltså förnekar kopplingar mellan klimatförändringar i Indien och mänsklig inblandning.

1947 tog en engelsk artikel upp frågan om det fanns ett samband mellan glaciärernas reträtt och klimatförändringar [4].

1956 bekräftades koldioxidteorin av en US-amerikansk artikel, som hänvisade till en serie artiklar publicerade så tidigt som i slutet av artonhundratalet [31]. Författarna till dessa artiklar formulerade koldioxidteorin och gav därmed den mest accepterade förklaringen till klimatförändringen som redan erkändes vid den tiden. Detta förnekades dock senare tills det visade sig vara sant.

I sin studie har Gilbert N. Plass från John Hopkins University redan sett effekterna av mänskliga aktiviteter på CO2-balansen genom förbränning av fossila bränslen, avskogning och markförvaltning. I motsats till dagens hotmedvetenhet var problemet han diskuterade risken för ny glacial bildning på grund av minskningen av CO2 orsakad av en förändrad balans i atmosfären-havsystemet [31].

En tysk artikel från 1961 hävdar också att ”mänskiligt skapade effekter på klimatförändringar ”inte bör underskattas liksom ”faran att sådana effekter kommer att verka oåterkalleligt mot mänsklig nytta” [11].

En studie om den astronomiska teorin, även känd som Milankovitch-hypotesen om klimatförändringar, väckte 1969 problemmedvetenheten hos den vetenskapliga världen med dess Barbados-data [23].

1988 inrättades ”Intergovernmental Panel on Climate Change” (IPCC), ett mellanstatligt organ inom Förenta Nationerna (FN), vid den första världsklimatkonferensen i Genève med syfte att tillhandahålla ett brett utbud av vetenskaplig information om klimatförändringar för att stödja regeringsbeslut [16]. Från och med denna första världsklimatkonferens har antalet publikationer först stigit till en tresiffrig siffra, vilket också kan ses av den kraftiga ökningen av relativa antal per 10 000 SCI-artiklar.

Därefter ökade siffrorna stadigt fram till 2003, då en exponentiell ökning kunde observeras som också återspeglades av den kraftiga ökningen av relativa siffror. Vid COP i Milano (Italien) 2003 gick alla parter med på ”Adaption Fund”, som i första hand grundades för att stödja utvecklingsländer i deras förmåga att reagera på konsekvenserna av klimatförändringarna. Samma år orsakade en enorm värmebölja många tusen dödsfall i Europa [37]. Eftersom i synnerhet europeiska länder är bland de mest publicerande nationerna har denna regionala klimatkatastrof verkligen bidragit till ett starkt ökat forskningsintresse om klimatförändringar.

År 2003 publicerades också den mest citerade artikeln i denna studie. Genom att analysera mer än 1700 arter visar metaanalysen av C. Parmesan och G. Yohe att biologiska trender är i linje med förutsägelser om klimatförändringar [30]. Denna framgångsrika publikation bidrog säkerligen till att den högsta genomsnittliga citeringsfrekvensen per år uppnåddes 2003, vilket initierade en exponentiell ökning av publikationsproduktionen.

Citeringssiffrorna ökade passande nog till publiceringssiffrorna med några utmärkande år, t.ex. 1991, 2000, 2004 och 2010, det senare året med det högsta antalet citeringar hittills. Många av de genomslagsrika artiklarna publiceras under dessa år så att ett samband kan antas.

Geografiska aspekter av publikationer om klimatförändringar

USA, Storbritannien, Kina, Australien och Tyskland kunde identifieras som de mest publicerande länderna om klimatförändringar. Detta är inte förvånande, eftersom det visar att mestadels vetenskapligt välstrukturerade länder bedriver det mesta av forskningen, inte bara om klimatförändringsfrågor, som tidigare studier också har visat [17]. I synnerhet Kina har kommit ikapp under de senaste åren på grund av sin riktade forskningspolitik, som representeras av den enorma ökningen av utgifterna för FoU [28].

USA:s regering, som är det mest publicerande landet om klimatförändringar hittills, är inte precis känt för sin klimatförändringsmedvetna attityd. Förkastandet av bindande mål och nekandet att underteckna Parisavtalet bekräftar detta. USA är fortfarande det land med de högsta utgifterna för FoU och definitivt en av de mest föredragna arbetsplatserna för de mest kända forskarna i världen. Trots regeringens inställning är dess ledande position när det gäller publikationsproduktion inte unik för forskning om klimatförändringar och absolut inte häpnadsväckande.

Resultaten visar också en tydlig dominans av europeiska länder i publikationssiffrorna om klimatförändringar. Dessutom har Europa en mycket bra vetenskaplig infrastruktur till sitt förfogande. Däremot skrev de flesta europeiska länder under på de bindande målen i Parisavtalet att minska utsläppen med minst 40% till 2030 jämfört med 1990 [10]. Danmarks evenemang eftersträvade en minskning med 70% [7].

För att utvärdera det vetenskapliga landskapet om klimatförändringar på djupet utökade vi analyserna till andra, mer differentierade parametrar.

De skandinaviska länderna måste lyftas fram på grund av sin ledande position när det gäller olika ytterligare utvärderingsparametrar, t.ex. socioekonomiska nyckeltal. Generellt sett har skandinaviska länder skapat goda förutsättningar för forskare och spenderar mycket på FoU. Det är därför forskning om klimatförändringar inte heller har visat sig vara något undantag.

Sverige och Norge var ledande i analysen av sina publiceringssiffror när det gäller nationella CO2-utsläpp, med Schweiz däremellan på 2:a plats. Denna parameter hade valts för analysen för att skapa en koppling till länders skyldigheter enligt principen om att förorenaren betalar. Under 2017 släpptes de högsta utsläppsnivåerna av Kina, USA, Indien, Ryssland, Japan, Tyskland, Iran och Saudiarabien. Sverige ligger först när man sätter antalet publicerade artiklar i relation till utsläppshastigheten (tröskel 300 artiklar), följt av Schweiz, Danmark, Norge och Nya Zeeland.

De skandinaviska länderna är kända för att vara föregångare när det gäller förnybar energi. Andelen förnybar energi på Island är 77%, i Sverige 63%, i Norge 51% (trots oljeproduktionskapaciteten), i Finland 47% och i Danmark 33%, till skillnad från EU28 med en andel på endast 21% [26].

Även när det gäller förhållandet till antalet människor som lever på utsatta landområden för höjning av havsnivån ledde Sverige i utvärderingen av absoluta tal och Finland i relativa tal. Med 1215 artiklar hamnade Sverige på 12:e plats vad gäller sina absoluta publiceringssiffror, Norge på 15:e plats, Danmark på 16:e plats och Finland på 20:e plats.

Schweiz, som ligger på andra plats när det gäller inkluderande av CO2-utsläpp, påverkas i stor utsträckning av klimatförändringarna på grund av sitt läge i de europeiska alperna och den progressiva smältningen av glaciärer och permafrost. Speciellt eftersom turismen – framför allt skidåkning – är en viktig ekonomisk sektor. Därför är det inte förvånande att fokus för schweizisk forskning främst ligger på problem relaterade till den alpina regionen [6].

När det gäller vetenskapsrelaterade parametrar, som GERD eller antal forskare, hamnade både Australien och Nya Zeeland i fokus. Eftersom de ligger nära varandra är intensiteten i samarbetet inom klimatförändringsforskningen förståelig. Läget nära Antarktis å ena sidan och de enorma värmeböljorna med extraordinära effekter på ekosystem och biosfär å andra sidan utgör bakgrunden för relativt höga investeringar i klimatförändringsforskning.

Om man tittar på den genomsnittliga citeringsfrekvensen för de publicerande länderna (n≥30), så intog Costa Rica en framträdande position. Med 67 artiklar ligger Costa Rica långt efter i absoluta tal. Ändå citerades dessa artiklar 6291 gånger.

Nästan hälften av studierna i Costa Rica sker i samarbete med USA. ”Tropical Science Center” (TSC) anslutet till ”Monteverde Cloud Forest Biological Reserve” i Costa Rica deltog i ett USA-amerikanskt och costaricanskt samarbete, med den 5:e mest citerade artikeln i denna analys, som handlar om klimatförändringarnas effekter på vilda djur [ 34]. Centret medverkar också i två andra uppmärksammade publikationer, som i likhet med den mest citerade artikeln också publiceras i Nature. De handlar alla om risken för utrotning orsakad av den globala uppvärmningen.

Alan Pounds, biologisk forskare sedan 1996 vid TSC och fokuserar på de biologiska effekterna av klimatförändringar, fann t.ex. ett samband mellan amfibier som dör av stigande medeltemperaturer [32]. Tidigare har han arbetat vid ”Department of Zoology, University of Florida”, USA, där han redan samarbetat med kollegor från Costa Rica. Mönstret för det framgångsrika partnerskapet mellan internationella nätverk kan ses i detta exempel, som står för ömsesidig nytta för båda samarbetsländerna.

När det gäller citeringsfrekvenser tog Estland också en ledande position, eftersom det är en del av en europatäckande metaanalys av förändringar i fenologi som använder data om mer än 125 000 observationsserier av växter och djur för att bedöma deras reaktion på klimatförändringar [22]. Den resulterande artikeln, som publicerades 2006 i ”Global Change Biology”, fick nästan hälften av de estniska citationerna.

Det tredje land som bör lyftas fram när det gäller citeringsfrekvensen för dess artiklar är Island. Dess artiklar räknades inte till de högeffektiva publikationerna. Istället uppnådde många av dess artiklar erkännande med citeringsfrekvenser över genomsnittet.

Läget långt i norr, nära Grönland och polcirkeln, är en fördel för alla klimatförändringsprojekt som fokuserar på smältande glaciärer i dessa regioner, och den glaciala reträtten är här mer och mer påtaglig. Det har antagits att alla isländska glaciärer kommer att vara försvunna år 2200 [26]. Därför är den mest citerade isländska artikeln resultatet av ett internationellt samarbete med fokus på de regionala skillnaderna under den senaste istiden för att bättre förstå klimatdynamiken [3].

Jämförelsen av ländernas resultat i förhållande till BNP placerade östaten Fiji, som består av mer än 300 öar, högst upp i utvärderingen. För närvarande bor nästan en miljon människor i ett område på cirka 18 000 kvadratkilometer norr om Nya Zeeland i södra Stilla havet. Fiji har utsetts till ordförande för det 23:e klimatmötet 2017 i Tyskland.

Samma år nådde antalet artiklar från Fiji sitt maximum, vilket verkar vara associerat. Nästan hälften av artiklarna är samarbeten med Australien. En av fördelarna med forskningssamarbete om klimatförändringar är förekomsten av Fijis korallrev, deras sårbarhet och deras betydelse för kustskyddet.

Värt att notera är också Danmarks rangordning när det gäller socioekonomisk inflytande. Förutom Danmarks i övrigt lika goda vetenskapliga infrastruktur, påverkas landets position inom klimatförändringsforskningen säkerligen av Grönlands tillhörighet och de direkta och omedelbara effekterna av klimatförändringarna i denna region som ligger närmast Arktis.

Den direkta kopplingen till Grönland eller Arktis finns i mer än 200 danska artiklar som mest fokuserar på geovetenskap. Niels Bohr Institutet vid Köpenhamns universitet är ledande inom forskning om klimatförändringar baserad på iskärnor. Iskärnsamlingen betraktas som en ”nationell skatt” och innehåller en djup borrkärna som är mer än 15 km lång [43].

I samband med den socioekonomiska analysen är det också anmärkningsvärt att det afrikanska utvecklingslandet Zimbabwe hamnade på 7:e plats bland de 10 bästa. Till skillnad från andra afrikanska länder är det relativt industrialiserat och producerar dubbelt så mycket växthusgaser i genomsnitt [5]. Ändå måste Zimbabwe – liksom andra afrikanska länder – klara av torka, sötvatten- och livsmedelsbrist, minskad biologisk mångfald, vektorburna sjukdomar och uttorkning till följd av klimatförändringar.

Zimbabwe var bland de första länderna att underteckna och ratificera FN:s ramkonvention om klimatförändringar (UNFCCC) 1992 [29, 41]. 2011 deltog de i REDD+-programmet (Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation), som syftar till att undvika 52 miljoner ton CO2 under 30 år i Zimbabwe och i gengäld stödja samhällena med ekonomiskt stöd till jordbruk, brandförebyggande och produktionsmetoder för att bevara skogsområden [5].

Frankrike, som ligger på 7:e plats när det gäller absoluta publikationssiffror, ledde när förhållandet mellan publiceringssiffror och dödsfall på grund av klimathändelser i CRI-indexet bedöms.

Mer än hälften av artiklarna om klimatförändringar är framtagna med deltagande av den franska statliga forskningsorganisationen ”Centre National de la Recherche Scientifique” (CNRS). CNRS rankades 4:a av Nature Index 2017 när det gäller de största bidragsgivarna, bakom CAS (i ​​denna studie identifierad som mest publicerande institut för klimatförändringar), ”Harvard University” USA och ”Max Planck Society Germany” [25].

Dessutom är majoriteten av dess artiklar utarbetade som internationellt samarbete (66,59%). Andelen för de andra mest publicerande länderna är betydligt lägre: USA (36,98%), Storbritannien (51,90%), Kina (48,97%), Australien (47,27%) Tyskland (61,10%), Kanada (46,77%).

Ändå är andelen samarbetsartiklar relativt hög i jämförelse med andra forskningsområden. Detta kan bero på majoriteten av artiklar som publicerats efter 2000, med tanke på att andelen samarbetsartiklar generellt ökar över tiden på grund av den internationella medvetenheten om dess fördelar [1].

Slutsatser

Artiklar om klimatförändringar fokuserade på tre huvudtematiska grupper, från modellering av framtidsscenarier till miljömässiga och socioekonomiska effekter och motsvarande begränsnings- och anpassningsåtgärder. Länders beredskap och deras sårbarhet är omvänt relaterat till antalet publicerade artiklar om klimatförändringar. Våra resultat visar dominansen av det norra halvklotet när det gäller publikationer om klimatförändringar. Med hänsyn till socioekonomiska, forsknings- och klimatspecifika egenskaper förändras ordningen för de ledande länderna, men huvudaktörerna förblir desamma med bara några få undantag.

Endast Costa Rica, Fiji och Zimbabwe som utvecklingsländer kom att spela en roll i utvärderingen av resultaten. I princip är Afrika, Asien och Sydamerika extremt underrepresenterade. Många forskare blir medvetna om fördelarna med internationellt nätverkande, vilket är till ömsesidig nytta för alla deltagande länder. Men, särskilt när det gäller forskning om klimatförändringar, bör dessa fördelar oftare delas med utvecklingsländer, eftersom involveringen av dessa mest drabbade nationer fortfarande är sparsam.

I detta sammanhang är termen ”rättvisa” förvisso bekant för alla som är intresserade av forskning om klimatförändringar. Det pågår en het debatt inom forskarvärlden om huruvida vetenskapligt samarbete med utvecklingsländer bör efterlysas. Många forskare ser detta som en begränsning av forskningens frihet. Även principen om forskningsansvar bör dock beaktas i detta sammanhang. Detta borde eller måste leda till en global riskindexerad gemensam planering eftersom alla vetenskapsmän bara har en planet att ta hand om.

I detta sammanhang ställde prof. Drenth, emeritus, psykometri och organisationspsykologi, ”Free University Amsterdam” [8], följande frågor till alla forskare som arbetar med klimatförändringar: ”Risker för vem? Hur långt går rätten att få veta? Vilken är balansen mellan självbestämmande och större gruppers eller samhällets intressen? Hur säker måste vetenskapsmannen vara innan han utdelar en varning, särskilt i fallet med oåterkalleliga utvecklingar?”.

Spridningen och de ekonomiska effekterna av den nuvarande covid 19-pandemin har minskat allmänhetens och medias intresse för klimatförändringsfrågor. Desto större anledning att skyndsamt trycka på för att klimatförändringarnas orsaker och konsekvenser återigen ska stå i fokus för intresset, samtidigt som man hanterar konsekvenserna av pandemin. Klimatförändringarna måste fortsätta att erkännas som en av de mest akuta globala utmaningarna. Detta gör det nödvändigt att förena framtida vetenskapliga riktningar med de långsiktiga miljömässiga, sociala och ekonomiska konsekvenserna av effekterna av klimatförändringar som alla länder står inför.

Tillgänglighet av data och material

De bibliometriska uppgifterna tillhör databasen från ”Web of Science” och erhölls från den. Därför får författarna inte vidarebefordra uppgifterna offentligt eller privat. Alla forskare med tillgång till Web of Science-databasen kan erhålla data med de metoder som beskrivs i artikeln. Läsare som inte har tillgång till Web of Science bör kontakta Clarivate Analytics för att få en licens.

Referenser

  1. Adams J (2013) Collaborations: the fourth age of research. Nature 497:557–560.
  2. Aleixandre-Tudo JL, Bolanos-Pizarro M, Aleixandre JL, Aleixandre-Benavent R (2019) Current trends in scientific research on global warming: a bibliometric analysis. Int J Global Warm 17:142–169. Artikel.
  3. Blunier T et al (1998) Asynchrony of Antarctic and Greenland climate change during the last glacial period. Nature 394:739–743. CAS, Artikel.
  4. Bonacina LCW (1947) Climatic Change and the Retreat of Glaciers. 1 The Self-Generating or Automatic Process in Glaciation. Q J Roy Meteor Soc 73:85–000. Artikel.
  5. Brazier A (2015) Konrad Adenauer stiftung, climate change in Zimbabwe, facts for planners and desicion makers.
  6. Bronnimann S et al (2014) Climate change in Switzerland: a review of physical, institutional, and political aspects. Wires Clim Change 5:461–481. Article7.
  7. ClimateHomeNews (2019) Demark adopts climate law to cut emissions 70% by 2030, Climate Home News.
  8. Drenth P (2001) Freedom and responsibility in science: reconcilable objectives? Hamburg, 19–20 October 2001, Joachim Jungius-Gesellschaft der Wissenschaften, Symposium ”Forschungsfreiheit und ihre ethische Grenzen”.
  9. Eckstein D, Hutfils M, Winges M (2019) Global Climate Risk Index 2019, GermanWatch.
  10. EU (2020) 2030 climate & energy framework.
  11. Flohn H (1961) Mans activity as a factor in climatic change. Ann N Y Acad Sci 95:271.
  12. Gastner MT, Newman MEJ (2004) Diffusion-based method for producing density-equalizing maps. P Natl Acad Sci USA 101:7499–7504. CAS, Artikel.
  13. GermanWatch (2019) CCPI, Climate Change Performance Index.
  14. Groneberg-Kloft B, Fischer TC, Quarcoo D, Scutaru C (2009) New quality and quantity indices in science (NewQIS): the study protocol of an international project. J Occup Med Toxicol 4:16. Artikel.
  15. IPCC (2013) Climate Change 2013: The physical science basis. Contribution of working group i to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, p 1535.
  16. IPCC (2019) The Intergovernmental Panel on Climate Change.
  17. Klingelhofer D, Braun M, Quarcoo D, Bruggmann D, Groneberg DA (2019) Research landscape of a global environmental challenge: microplastics. Water Res 170:115358. CAS, Artikel.
  18. Kopp RE et al (2017) Evolving understanding of Antarctic ice-sheet physics and ambiguity in probabilistic sea-level projections earths. Future 5:1217–1233. Artikel.
  19. Kulp SA, Strauss BH (2019) New elevation data triple estimates of global vulnerability to sea-level rise and coastal flooding. Nat Commun 10:4844. CAS, Artikel.
  20. Lockyer WJS (1910) Does the Indian climate change? Nature 84:178–178. Artikel.
  21. Magri M, Solari A (1996) The SCI Journal Citation Reports: A potential tool for studying journals? 1 Description of the JCR journal population based on the number of citations received, number of source items, impact factor, immediacy index and cited half-life. Scientometrics 35:93–117.
  22. Menzel A et al (2006) European phenological response to climate change matches the warming pattern. Glob Change Biol 12:1969–1976. Artikel.
  23. Mesolell KJ, Matthews RK, Broecker WS, Thurber DL (1969) Astronomical Theory of Climatic Change—Barbados Data J Geol 77:250. Doi: 10.1086/627434.
  24. Mills JN, Gage KL, Khan AS (2010) Potential influence of climate change on vector-borne and zoonotic diseases: a review and proposed research plan. Environ Health Perspect 118:1507–1514. Artikel.
  25. NatureIndex (2018) 10 institutions that dominated science in 2017.
  26. Naylor M (2019) How the Nordics are standing up to climate change STP.
  27. ND-GAIN (2019) Notre Dame Global Adaptation Initiative, Country Index.
  28. OECD (2019) OECD Economic Surveys: China 2019.
  29. OneYoungWorld (2020) The effects of climate change in Zimbabwe.
  30. Parmesan C, Yohe G (2003) A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems. Nature 421:37–42. CAS, Artikel.
  31. Plass GN (1956) The carbon dioxide theory of climatic change. Tellus 8:140–154. Artikel.
  32. Pounds JA et al (2006) Widespread amphibian extinctions from epidemic disease driven by global warming. Nature 439:161–167. CAS, Artikel.
  33. Ritchie H, Roser M (2019) Our world in data: CO2 and greenhouse gas emissions.
  34. Root TL, Price JT, Hall KR, Schneider SH, Rosenzweig C, Pounds JA (2003) Fingerprints of global warming on wild animals and plants. Nature 421:57–60. CAS, Artikel.
  35. Sangam SL, Savitha KS (2019) Climate change and global warming: a scientometric study. Collnet J Scientomet 13:199–212. Artikel.
  36. Singh BB, Sharma R, Gill JP, Aulakh RS, Banga HS (2011) Climate change, zoonoses and India. Rev Sci Tech 30:779–788. CAS, Artikel.
  37. Stott PA, Stone DA, Allen MR (2004) Human contribution to the European heatwave of 2003. Nature 432:610–614. CAS, Artikel.
  38. TheWorldBank (2019a) Data, GDP (current US$).
  39. TheWorldBank (2019b) Data, Population, total.
  40. UIS.Stat (2019) Data 2017.
  41. UNDP (2020) Climate Change Adaption, Zimbabwe.
  42. UNFCCC (2019) United Nations Climate Change, The Paris Agreement.
  43. UniversityCopenhagen (2020) New Ice Core Storage facility at the Niels Bohr Institute, University of Copenhagen. Official inauguration on 11 March.
  44. van Eck NJ, Waltman L (2010) Software survey: VOSviewer, a computer program for bibliometric mapping. Scientometrics 84:523–538. Artikel.
  45. Watts N et al (2019) The 2019 report of The Lancet Countdown on health and climate change: ensuring that the health of a child born today is not defined by a changing climate. Lancet 394:1836–1878.