Sta znamo o klimi? Ispitujuci antropoloske efekte globalnog zagrevanja

Prevod: Jelena Gvozdenovic-Jeremic

Slika dobijena od iStockphoto / Karl Dolenc

U ovom, drugom u nizu,clanku klimatski istrazivac Rasmus Benestad sa Norveskog meteoroloskog Instituta diskutuje dokaze da ljudska populacija dovodi do promene klime. Dobro je poznato da postoji prirodan efekat staklene baste na planeti Zemlji koji je uostalom i cini naseljivom. Pa zasto onda pricamo o antropoloskom globalnom zagrevanju ? Uostalom, prirodne varijacije u klimi postojale su mnogo pre nego sto je covek poceo da intervenise; pogledajmo samo ledeno doba.

Teorijski gledano ocekivali bismo porast temperature ukoliko je gubitak toplote sprecen a priliv energije konstantan. Povecana koncentracija gasova u staklenoj basti ima isti efekat kao sprecavanje gubitka energije posto su gasovi staklene baste propusni za suncevu svetlost a nepropusni za infra-crvene zrake koji ustvari i cine Zemljin gubitak toplote u atmosferu. Tako, povecan efekat staklene baste prekida radiativni energetski balans. Prvi empirijski dokaz o postojecim promenama u klimi cini sistemsko povecanje, oko 30% ,u nivou CO2 od pre-industrijskog nivoa sa 280 delova na milion na 380 delova na million (crna linija na slici na strani 49 pokazuje CO2 nivo od 1958 godine). Nema sumnje da ovaj CO2 potice sa fosilnih izvora jer analiza ugljenikovih izotopa pokazuje da je on bio manje izlozen galaktickim kosmickim zracima.

Trend u atmosferskom ugljen-dioksidu (crna;sa Mauna Loa, Havaji) i opsta prosecna temperature (T(2m) narandzasto, ali bez skale; podaci sa NASA GISS) Slika dobijena od Rasmus Benestad

Kada se protoni sa galaktickih kosmickih zraka sjedini sa azotom-14 (sedam protona plus sedam neutrona u nukleusu) u vazduhu, nastaje ugljenik-14 (pored drugih izotopa kao sto je berilijum-10) iz nuklearne reakcije:

¹⁴N + p → ¹⁴C + n

Ovo znaci da ugljenik sa niskim sadrzajem izotopa ugljenika-14 mora doci duboko iz zemlje, daleko od kosmickih zraka.

Dalje, imamo da se odnos O2 prema N2 u atmosferi smanjuje. Ovo je ocekivan rezultat povecanog sagoravanja fosilnih goriva u kojima se O2 kombinuje sa ugljenikom i formira CO2. Okeani takodje postaju sve vise kiseli, sto dovodi do povecanja nivoa CO2 kako u atmosferi tako i u okeanima.

Slika dobijena od iStockphoto / Rob Friedman

Ipak, ugljenik ne moze tek tako spontano nestati sa lica Zemlje-pod normalnim okolnostima, on biva ocuvan. Tako, sagorevanje fosilnih goriva ocekuje se da proizvodi visak CO2 negde u atmosferi, okeanima i/ili biosferi. Eksploatacija fosilnog ugljenika sa velikih dubina uklanja ga sa njegovih prirodnih skrovista i emituje ga na lice Zemlje gde on i ostaje.

Prema Cetvrtom Izvestaju (AR4) od strane Medjuvladinog Panela o promeni klime (IPCC) opsta srednja temperature, procenjena sa hiljade individualnih termometara sirom planete, porasla je za 0,74± 0,18°C za zadnjih 100 godina i jos uvek raste. Neke studije na bazi satelita takodje su registrovale promene spektralnih karakteristika toplote otpustene sa Zemlje, paralelno sa povecanim efektom staklene baste. Iz merenja izvrsenih duboko ispod povrsine zemlje moze se takodje izvesti zakljucak da postoji promena u temperaturi i ona takodje ukazuju da zagrevanje postoji.

Prosecna vrednost nivoa mora takodje je u porastu cemu doprinosi cinjenica da toplija voda zauzima vecu zapreminu kao i otapanje glecera. Takodje, potvrdjeno je da se vecina glecera sirom sveta, od kraja 19-og veka, smanjila. Ledena pokrivka na Arktiku, kao i nivo snega, znacajno su se smanjili od kada su pocela pracenja preko satelita.

Takodje postoje i dokazi od strane ciklusa vode u prirodi: sve cesce jake kise kao i promene u oticanju reka i statistici padavina.

Dodatne cinjenice koje dolaze od strane bioloskih vrsta upotpunjuju sliku globalnih promena u klimi. Promene u drvoredima, obimu i gustini stabala, dok korali, sedimenti na dnu mora i stalagmiti svedoci su kako se klima menjala u proslosti. Ako uzmemo u obzir ove indikatore trenutno zagrevanje planete cini se najznacajnije u zadnjih 1000 godina.

Sumnjate?

Oni koji opovrgavaju zapazanja o antropoloskom globalnom zagrevanju, popularno se zovu klimatski skeptici i oni tvrde da globalno zagrevanje je posledica promena na Suncu. Medjutim, moderna merenja kosmickih zraka, pega i drugih indikatora stanja na Suncu ukazuju da ono nije postalo znatno aktivnije od 1950-tih godina.

Promene u ponasanju Sunca ne bi obavezno izostavile i ulogu gasova staklene baste u promeni klime. Jer, ukoliko bi nasa klima bila suvise osetljiva na male promene na Suncu to bi znacilo da je ona vrlo podlozna promenama u energetskom balansu sto je jos jedan razlog vise da poverujemo da promene u gasovima u staklenoj basti mogu dovesti do opste promene klime. Drugi faktori koji mogu uticati na radiativni balans su promene u Zemljinoj orbiti kao i solarna aktivnost.Vulkani su poznati da izbacuju delove u gornju atmosferu cime blokiraju suncevu svetlost, a prirodni kao i antropogeni aerosoli mogu imati efekat “prebacivaca” smanjujuci iznos energije sa Sunca koji dopire do Zemljine povrsine. Aerosoli mogu takodje uticati na gubitak toplote sa zemljine povrsine-ukupan efekat zavisi od cestica, njihove velicine, apsolutne visine i koncentracije.

Poredjenje izmedju galaktickih kosmickih zraka (GKZ, siva) i opste srednje temperature (T(2m);plava). Mada ne postoji dug trend u GKZ ponasanuj , T(2m) je u porastu. Slika dobijena od Rasmus Benestad

Promene izgleda Zemljine povrsine (pejzaza) mogu isto igrati ulogu menjajuci put refleksije svetlosti sa planete, kao i nacin razmene vlage i energije izmedju povrsine I atmospfere.

Neki skeptici tvrde da je globalno zagrevanje iluzija izazvana efektom urbanizacije. Ipak, to ne objasnjava kako to da i vecina svetskih okeana se zagreva i na povrsini i na dnu. Niti moze objasniti zasto je najvece zagrevanje zapazeno na Arktiku, Aljasci i Sibiru. Pored toga, uticaj naseljavanja na rast temperature proucavan je i uzet u obzir pri odredjivanju opste srednje temperature.

Drugi argument koriscen od strane skeptika je da satelitska merenja temperature u atmosferi pokazuju slicno zagrevanje kao i na Zemlji. Ovaj raskorak je rezultat greski u analizi satelitskih podataka;trendovi u slobodnoj atmosferi se sada uskladjuju sa podacima sa povrsine.

Drugi pak tvrde da nasa atmosfera je vec nepropusna za infracrvene zrake i stoga zasicena tako da dodatni CO2 nema znacajan efekat. Ipak, trebalo bi pogledati Veneru pa videti da se atmosfera ne zasiti bas tako lako.To se moze i teorijski dokazati. Pored toga, nije samo efekat CO2 taj koji je bitan, jer postoje mnogi povratni procesi koji mogu pojacati (kao npr.povlacenje morkog leda ili vlaznost vazduha) ili prigusiti (niski oblaci, na primer) odgovor na promenu efekta staklene baste.

Ali zar se klima nije oduvek menjala? Postoje uceni ljudi koji tvrde da nasa klima ima prirodno ciklicno ponasanje. Kako znamo da sadasnje zagrevanje nije samo deo prirodnog ciklusa, kao odgovor na kratko ledeno doba?

Mozemo zakljuciti iz zakona fizike da srednja temperature se ne menja spontano, posto toplota mora ostati sacuvana. U proslosti, nesto posebno prouzrokovalo je varijacije-promene u Zemljinoj solarnoj orbiti kao sto su:sadrzaj atmosphere, sunceva aktivnost, vulkani i/ili promene pejzaza. Nijedan od ovih faktora, izuzev promena u koncentraciji gasova staklene baste, ne moze objasniti trenutno zagrevanje. Cak i promene u samom sistemu, kao oscilacije juznog El Njinja, mogu uzrokovati neke varijacije, ali one teze da budu slabe u poredjenju sa spoljasnjim efektima. I bez obzira na uzrok, uvek postoji fizicko objasnjenje za te promene, unutrasnje ili spoljasnje.

Mozemo li zaista verovati opstim klimatksim modelima ? Opsti klimatski modeli nisu savrseni, ali jos uvek su najbolje orudje za buduca predvidjanja. Oni se mogu zamisliti kao slagalice gde velika slika nastaje iz manjih komada stavljenih zajedno u postojanu i organzovanu celinu. Oni sadrze sve sto znamo o klimatskom sistemu u smislu fizickih zakona i empirijskih podataka i obezbedjuju jasnu sliku kroz razne numericke metode u velikim kompjuterima. Neke jednacine opisuju procese koji ne mogu biti reseni precizno, ali aproksimacijama mogu obezbediti dobru predstavu.

Ocekivanja u buducnosti

Sta mozemo ocekivati od antropoloskog uticaja na globalno zagrevanje? Naucna saznanja objavljena u naucnim radovima sakupljena su i diskutovana u IPCC-jevom izvestaju, koji nam prikazuje glavnu sliku u buducnosti.
Prema AR4, antropoloski uticaj rezultirace opstim zagrevanjem, sa jakim efektima na Arktiku i na kontinentalim delovima. U subtropskim oblastima moze biti vise suse, ali vece nadmorske visine ocekuje sve vise precipitacija. Izvestaj ukazuje da ce biti vise poplava i gladi. Gleceri ce se otapati, smanjujuci raspolozivu vodu za pice u velikom delu svetske populacije. Nivo mora ce porasti i uticati na niske priobalne delove, u nekim oblastima cak ljudi ce biti primorani da se presele u vise predele.

Sezona hurikana u 2005-oj godini uzrokovala je neocekivan broj,u svakom slucaju za moderna vremena, tropskih ciklona u Karibskom/ Severno atlanskom regionu, a neki od njih imali su za rezultat znacajne zrtve i stetu. Hoce li biti sve cescih hurikana/tajfuna kada se svet zagreva? I da li mi sada prisustvujemo znacajnom periodu aktivnosti tropskih ciklona? Sa sada, ne mozemo biti sigurni, ali postoje neki znaci da se snaga oluja moze povecati i da postoji rastuci trend u aktivnosti povezanoj sa vecim intenzitetom tropskih ciklona iznad nekih okeanskih basena.

Tragovi kondenzacije

Slika dobijena od ESA

Ovaj MERIS (Spektrometar srednje rezolucijske slike) pokazuje veci deo severno-istocne Evrope, ukljucujuci oblast Nemacke, Svedske, Poljske i Danske. Izduzeni oblaci oko istocne Danske, posebno vidljivi preko morske povrsine su u sustini tragovi kondenzacije formirani od vodenih isparenja sa aviona. Broj tragova odrazava visok nivo avionskog saobracaja u vazduhu. Misli se da ovi tragovi mogu formirati visoke ciruk oblake, koji mogu doprineti globalnom zagrevanju.

Rad u ESA-inim korisnickom podacima trenutno ukljucuje ispitivanja kondenzacionih tragova i uticaja koji oni mogu imati na promenu klime.

Drustveni aspekti

Pored naucnih aspekata koji okruzuju antropolosko globalno zagrevanje, postoje jasni eticki aspekti povezani sa tim, kao to da bogate zemlje najvise doprinose odgovornosti za pojacanu emisiju gasova pri stvaranju efekta staklene baste, a da su time najmanje pogodjenje^w1. Postoji takodje i energetski aspekt i pitanje da li obnovljivi izvori energije mogu zameniti organske izvore. Dalje, ekonomska razmatranja i politicki izbori koji se odnosi na promenu klime su blisko povezani sa izborom energije i emisije gasova staklene baste.

Rasprava o klimi moze zaista biti jedan od kljucnih pitanja danasnjice. Bilo bi steta da sire mase ljudi ne mogu ucestvovati u raspravi zbog nedostatka razumevanja. S toga, vrlo je vazno da skolski ucitelji uce svoje ucenike o klimi i klimatskim promenama i da su njiove informacije sto tacnije i sto savremenije.

Web reference

w1 – Za diskusiju o politici klimatskih promena pogledati www.OpenDemocracy.net