KLIMATSKE PROMJENE: SLIJEDI LI NAM GLOBALNO ZATOPLJENJE, ZAHLAĐENJE ILI ZAGAĐENJE?

Samo je jedan planet koji dopušta da na njemu živimo

 

---

Prema istraživanju Svjetskog fonda za prirodu (WWF, World Wildlife Fund), čovječanstvo već godinama živi iznad svojih mogućnosti. Tekući nam je račun u debelom minusu - ekološki otisak čovječanstva 2007. iznosio je 2.7 gha (globalnih hektara) po stanovniku što je 51 % više od ukupnog Zemljinog biokapaciteta (koji iznosi 11.9 milijardi gha ili 1.8 gha po osobi). Ekološki otisak (Ecological Footprint) nam daje odnos između ljudskih zahtjeva i regenerativne sposobnosti biosfere, odnosno kazuje nam kolika površina Zemlje, u globalnim hektarima, je potrebna za smještaj naše infrastrukture (kuća, tvornica, cesta, ...), korištenje obnovljivih izvora (usjevi, riba, drvo, ...) i recikliranje otpada (trenutno je jedino CO₂ uključen). Globalni hektar je definiran kao hektar koji je normaliziran tako da ima produktivnost kao prosjek biološke produktivnosti svih voda i kopna u određenoj godini. Kako različiti tipovi zemljišta imaju različitu proizvodnost tako i globalni hektar oranice zauzima manji fizički prostor nego mnogo manje biološki produktivni pašnjak ("obični" hektar je kvadrat 100 m × 100 m odnosno 10 000 m²). "Da bi se zadovoljila potražnja za namirnicama, energijom i drugim prirodnim sirovinama, već sada nam je potreban drugi planet", kaže Eberhard Brandes iz njemačkog ogranka WWF-a. [1]

Slijede četiri kratke, povezane priče koje vam neće odgovoriti na pitanje iz naslova ali vas možda potaknu da i vi postanete dragovoljac u borbi za spas planeta. Reference za sva četiri članka možete pronaći objedinjene na ovoj stranici.

 

1. Klimatske promjene
2. Globalno zagrijavanje i čovjek
3. Priča o ozonu i ozonskim rupama
4. Treći svjetski rat: Bitka za Zemlju

 

Klima se mijenja

Svakim danom sve više smo suočeni s posljedicama svojeg dugogodišnjeg nastojanja da okoliš podredimo i prilagodimo svojim potrebama. Od svih ekoloških tema najviše prostora u medijima i političkim tribinama zauzima globalno zatopljenje, odnosno klimatske promjene. Tako možemo čuti da je u zadnjih stotinu godina, između 1906. i 2006. godine, prosječna temperatura Zemljine površine porasla za 0.6-0.9 °C, a brzina porasta temperature se gotovo udvostručila u posljednjih 50 godina. Da se u 20. stoljeću, zbog otapanja leda, razina mora povisila za 17 cm. Da se površina ledenjaka (glečera) diljem svijeta smanjuje, baš kao i površina arktičkog ledenog pokrova (za 2.7 % godišnje od 1978. godine). Da je rupa u ozonskom omotaču u travnju 2011. godine dostigla rekordnu veličinu. Da je prosječna razina CO₂ u 2010. godini iznosila je 389.78 ppm što je više nego što je ikad zabilježeno u zadnjih 420 000 godina.

Svi se slažu da je klima jako složen sustav i da je statistika kurva (a prezentacija podataka njen svodnik). Kako bi vi sami mogli procijeniti što nas čeka pokušat ću prikazati što sirovije podatke u vezi gornjih činjenica (i dati vam linkove do njih). Nije mi namjera tražiti krivca za njih. Pa, najbolje bi bilo da krenemo od početka i pogledamo kakve su nam to podatke o klimi ostavili neandertalci.

 

Kako možemo znati što je udisao krapinski pračovjek prije 130 000 godina?

Po odgovor na ovo pitanje bilo je potrebno otići na Antarktiku, gdje je blizu južnog magnetnog pola, na nadmorskoj visini od 3 488 m, smještena ruska istraživačka stanica Vostok. Na tom mjestu (gdje je inače izmjerena najniža temperatura na Zemlji, -89.2 °C) su iz 3623 m duboke bušotine izvađeni uzorci leda u kojima je zapisana povijest klime koja seže 420 000 godina u prošlost. Sad se sigurno pitate kakve veze ima antarktički led s klimom. [2, 3]

 

Kakve veze ima antarktički led s klimom?

Antartik je mjesto gdje već nekoliko stotina tisuća godina novi snijeg pada na prošlogodišnji. Težina novog snijega sabija stare slojeve u kompaktnu lednu masu u kojoj ostaju zarobljeni mjehurići zraka. Identificiranjem i brojanjem zasebnih godišnjih slojeva snježnog nanosa (slično kao kod brojanja godova drveća) znanstvenici su odredili vrijeme nastanka svakog sloja a analizom mjehurića zraka zarobljenih u ledu dobiveni su podaci o sastavu prapovijesne atmosfere, između ostalog i o sadržaju CO₂ u njoj. Proučavanjem promjena u izotopnom sastavu vode od koje je led nastao određena je temperatura zraka kad su se pahulje formirale. Naime, izotopno frakcioniranje (teže molekule vode koje sadrže 2H ili 18O sporije isparavaju i lakše kondenziraju) u procesima promjene faza jako je ovisno o temperaturi.

Kao što možete vidjeti na Slici 1. promjene koncentracije CO₂ uvijek su bile popraćene istovjetnim promjenama temperature. Ali isto tako možete vidjeti i da su velike hladnoće (popularno nazvane ledena doba) obično povezane s velikom količinom prašine u zraku. Odakle prašina u zraku? Izbačena iz vulkana, podignuta udarom meteora ili samo rasuta vjetrom u suhoj klimi ledenog doba? [4]

Slika 1. Kretanje temperature, i sadržaj CO₂ i prašine na Zemlji kroz povijest - podaci dobiveni iz leda izvađenog pokraj polarne stanice Vostok, Antarktik (EarthLabs, 1999.). → Preuzimanje slike visoke kvalitete

Neuobičajeno stabilna klima zadnjih 10 000 godina (interglacijalno geološko razdoblje holocen - malo sivo područje na lijevom rubu Slike 1.) omogućila je razvoj ljudske civilizacije. Ako malo bolje pogledate sliku vidjet će te da je ovo naše dugo toplo holocensko ljeto prije iznimka nego pravilo u inače hladnoj povijesti Zemlje.

Nakon vala hladnoće koji je zahvatio razne dijelove svijeta, postala je popularna teza kako nam u skoroj budućnosti, protivno uvjerenju o globalnom zatopljenju, zapravo, slijedi ledeno doba. I jedan od vodećih svjetskih klimatologa čiji su radovi poslužili pri izradi UN-ova izvještaja o globalnom zagrijavanju, profesor Mojib Latif s Leibnizova instituta Sveučilišta u Kielu, vjeruje da nas čeka tridesetak hladnijih godina. Međutim, Latif smatra da to nije neki trajniji trend već samo manja pauza u dugoročnom procesu zatopljenja. [5]

 

Što je uzrok globalnom zatopljenju?

Na promjene klimatskog sustava na Zemlji utječu brojne interakcije između Sunca, oceana, kopna, atmosfere i živih organizama. Koliko je to složen sustav najbolje možete vidjeti prateći vremensku prognozu: Tko je od vas planirao godišnji odmor na osnovu vremenske prognoze? A izlet za vikend? Meteorolozi će vam objasniti da u matematičkim modelima za prognozu vremena i minimalno odstupanje naizgled beznačajnih parametara može dati neočekivan rezultat. Takvo ponašanje poznato je u teoriji kaosa kao efekt leptira (butterfly effect): mahanje leptira krilima na jednom kraju svijeta može prouzročiti olujno nevrijeme na drugom kraju.

Znanstvenici su toliko sigurni u svoje mišljenje da ne čudi što su se podijelili u dvije nepomirljive struje: jedni smatraju da je glavni krivac za globalno zatopljenje čovjek a drugi tvrde da nije čovjek kriv - kriva je priroda.

 

Čovjek je kriv za sve

Zagovornici antropogenog (čovjekovog) utjecaja na globalno zatopljenje vjeruju da je povećanje temperature u 20. stoljeću najvećim dijelom posljedica ljudskog djelovanja. Čovjek svakodnevno mijenja sastav atmosfere sagorijevanjem fosilnih goriva (ugljena, nafte i plina), uništavanjem (krčenjem) šuma, poljoprivrednom aktivnošću i drugim djelatnostima dok pokušava zadovoljiti svoje potreba za hranom, prostorom i energijom. [6, 7]

Još davno se otkrilo da se atmosferskog otpada najlakše (neki misle da je to najjeftinije) možemo riješiti tako da ga izbacimo direktno u atmosferu i nadamo se da će ga vjetar već nekamo odnijeti (što dalje to bolje). Vremenom se otkrilo da se ovaj postupak može unaprijediti (povećati daljina na koju će otići) izgradnjom višeg dimnjaka. Međutim, nekoliko uljudnih rečenica o (lošem) vremenu razmijenjenih na nekom kongresu i prisjećanja na školske dane dovela su do rasprave o atmosferi i ravnoteži. Nakon intenzivnog istraživanja i prekapanja po požutjelim papirima za starim podacima znanstvenici su ostali šokirani otkrićem da se dio smeća što ga izbacimo u atmosferu ne vraća nazad na Zemlju. Uslijedio je lov na vještice koje su pokvarile klimu i među prvima je na lomači završio CO₂ (poslije su mu se pridružili još neki spojevi). Od kraja 19. stoljeća, kad je počela industrijska revolucija, koncentracija CO₂ u atmosferi narasla je za trećinu, a osiguranje hrane za nekoliko novih milijardi stanovnika dodatno je opteretilo atmosferu metanom i didušikovim oksidom.

Antropogenisti su zaključili da će, ako čovjek ovom brzinom nastavi smanjivati prozirnosti Zemljine atmosfere za infracrveno zračenje, zbog učinka staklenika doći do katastrofalnog povećanja prosječne temperature Zemljine površine.

 

Nije čovjek kriv - kriva je priroda

Nasuprot njima, protivnici antropogenog utjecaja na globalno zatopljenje tvrde da su uzroci klimatskih promjena daleko složeniji. Oni smatraju da se krivce za rast temperature mora tražiti u prirodnim uzrocima i aktivnosti Sunca a ne u rastu koncentracije stakleničkih plinova u atmosferi.

Ova opozicijska skupina stalno raste, naročito nakon pada temperature koji je počeo 2008. i vala arktičke hladnoće koji je smrzavao beskućnike po Europi. Dio međunarodne znanstvene zajednice, među kojima su i vrlo ugledna imena, smatra kako je globalno zatopljenje samo jedna velika zabluda iza koje stoje politički i financijski interesi. Među njima je i hrvatski akademik Vladimir Paar koji smatra da je globalno zagrijavanje prirodna pojava povezana s Milankovićevim ciklusima te predviđa dolazak novog ledenog doba. Hlađenje i zagrijavanje Zemlje prirodni su procesi koji se događaju već milijunima godina, a da nije bilo ispuštanja stakleničkih plinova, već bismo bili u ledenom dobu (posljednje ledeno doba, koje je oko 30 % Zemljine površine prekrilo ledom, završilo je prije otprilike 13 000 godina). [8]

Milankovićevi ciklusi

Slika 2. Milankovićevi ciklusi, promjena ekscentričnosti Zemljine orbite, promjena nagiba i precesije Zemljine rotacijske osi u zadnjih milijun godina (Encyclopedia of Earth., 2011.). → Preuzimanje slike visoke kvalitete

Teorija glacijalnih perioda (Milankovićevi ciklusi) sve češće se čuje u klimatološkim i znanstvenim krugovima. Milutin Milanković, rođen 1879. u Dalju, mjestu nedaleko Osijeka, razvio je matematičku teoriju koja povezuje klimatske promjene s promjenama u ekscentričnosti Zemljine orbite te promjeni nagiba i precesije Zemljine rotacijske osi (Slika 2.). Globalna promjena klime na Zemlji čini Milankovićevo djelo trajno aktualnim, a UNESCO je povodom 130. godišnjice njegovog rođenja 2009. godinu, proglasio Milankovićevom godinom. Ipak, valja istaknuti da njegovi glacijalni ciklusi jako dobro opisuju klimatske promjene na planetima bez atmosfere (kao što je Mars) dok se kod Zemlje proračun usložnjava zbog utjecaja strujanja izazvanih nejednakim zagrijavanjem atmosfere i oceana. [9]

Sunčeve pjege

Solarni znanstvenici kažu kako nikako ne smijemo zanemariti Sunce koje je temeljni izvor energije u klimatskom sustavu i čije zračenje održava temperaturu pa tako i život na Zemlji. Broj Sunčevih pjega u uzajamnoj je vezi sa Sunčevom aktivnošću: mjerenja su pokazala da je za vrijeme povećanog broja Sunčevih pjega i Sunčevo zračenje veće. Od kraja sedamdesetih prošlog stoljeća satelitski se mjeri ukupno Sunčevo zračenje (TSI, Total Solar Irradiance) pri čemu su utvrđene varijacije od oko 0.08 % (ili oko 1.1 Wm^-2) između najmanje i najviše vrijednosti unutar jedanaestogodišnjeg solarnog ciklusa. Ove promjene Sunčevog zračenja su premale da bi objasnile neobične klimatske promjene tijekom 20. stoljeća. Ali Sunce nije toliko stabilno kao što nam znaju predstavljati. Ono zna pokazati i druge varijacije u svom ponašanju osim ovog jedanaestogodišnjeg ciklusa. Tijekom jednog takvog razdoblja, tzv. Maunderovog minimuma, od 1645. do 1715. broj je pjega bio drastično opao (vidi sliku 3.). Taj se period podudara s dugim hladnim razdobljem u Europi koje se naziva i "Malo ledeno doba". [10]

Slika 3. Prosječni godišnji broj Sunčevih pjega u zadnjih 400 godina (NASA, 2011.). → Preuzimanje slike visoke kvalitete

U 2008. i 2009. godini Sunčeve pjege su gotovo nestale, solarna aktivnost je pala. Sjećate li se kakva je zima bila?

"Lokalne" pojave

Ne moraju samo astronomske pojave utjecati na globalnu klimu. I relativno lokalne pojave kao što su promjena morskih struja ili erupcija vulkana mogu drastično promijeniti klimu na Zemlji.

Peter Wadhams, profesor oceanske fizike Sveučilišta u Cambrigdeu, i njegovi suradnici vjeruju da su otkrili su prve znake usporavanja Golfske struje, objavio je The Sunday Times 2005. Oni su ustanovili da je jedan od glavnih mehanizama koji pokreću Golfsku struju - spuštanje stupaca pothlađene vode u Grenlandskom moru - pao na jednu četvrtinu nekadašnjeg opsega. A, unatoč globalnom zagrijavanju, zaustavljanjem Golfske struje Velika Britanija i sjeverozapad Europe bi se mogli naći okovani ledom. [11]

Kraj 1997. donio je velike kiše i poplave u Južnoj Americi (Peru, Ekvador, Čile) i istočnoj Africi (Kenija) a sušu i šumske požare u inače vlažnoj jugoistočnoj Aziji (Borneo, Sumatra, Malezija). Krivac je El Niño čiji se utjecaj osjetio i Europi. El Niño i La Niña su dva ekstrema u globalnom atmosfersko-oceanskom fenomenu ENSO (El Niño - Southern Oscillation), cirkulaciji koja se odvija u ekvatorijalnom dijelu Tihog oceana. Za vrijeme tople faze, El Niño, dolazi do obrata u prevladavajućoj shemi temperature površine oceana, tlaku zraka, toplinskoj cirkulaciji u atmosferi i vremenskim uvjetima. La Niña je u biti samo izrazito naglašena normalna (hladna) faza ENSO-a. Iako se El Niño već godinama proučava još nije razjašnjeno što je točno okidač za nastanak tog fenomena. [12, 13]

Iako vulkani mogu izbaciti goleme količine stakleničkih plinova u atmosferu s njima je češće povezano globalno zahlađenje nego globalno zatopljenje. Erupcija vulkana Mt. Pinatubo na Filipinima u lipnju 1991. izbacila je, prema procjenama, oko 22 milijuna tona sumporovog dioksida (SO₂) u gornje slojeve atmosfere. U kombinaciji s vodom stvorio se aerosolni oblak sumporne kiseline koji je reflektirao Sunčevo zračenje uzrokujući da se cijeli planet, tijekom 1992. i 1993., ohladi prosječno za 0.5 °C (maksimalno u kolovozu 1992. 0.73 °C). U povijesnim zapisima se spominje i "godina bez ljeta" koja je nastupila nakon erupcije vulkana Tambora u Indoneziji 1815. [14]

 

Kome vjerovati?

Pa sad, kako ne možemo utjecati na prirodne pojave, pogledajmo što nam to klimatolozi kažu o našem utjecaju na klimatske promjene.

Jedni lažu za novac (privilegije, moć), drugi prezentiraju podatke da odgovaraju njihovoj "istini", treći su isključivi i vjeruju samo u svoju "istinu", četvrti su možda u pravu ali njihove riječi su izgubljene u ovoj buci. Tko je od njih u pravu, samo nam vrijeme može pokazati (ako ga budemo imali). Primjeri iz prošlosti uče nas da se nečiji interesi lako postave ispred naše sigurnosti – sjećate se "savršeno sigurnog" DDT-a ili "idealnog izolatora" azbesta koje smo donedavno masovno trošili? Zato nastavimo dalje i pogledajmo što se o klimi priča, jer što više znamo teže nas je prevariti.