Globalne ostrzeżenie

Mija właśnie 30 lat od czasu posiedzenia zwołanej przez senatora John H. Chafee (R-RI) Senackiej Komisji ds. Środowiska i Robót Publicznych na temat: „Dziura ozonowa, efekt cieplarniany i zmiana klimatu”. Zagrożenie zostało w jego trakcie jasno określone. Tak samo jak jego przyczyna: nagromadzenie gazów cieplarnianych, głównie dwutlenku węgla w atmosferze – z naszego powodu. Przedstawiono także oczywiste rozwiązanie: zmniejszenie, a ostatecznie całkowite zatrzymanie, wzrostu stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze.

Badanie próbek powietrza atmosferycznego

Rysunek 1. Naukowiec Paul Krummel (CSIRO) w magazynie próbek powietrza stacji Cape Grim (Australia). Zdjęcie wykonane przez Bruce’a Millera zamieszczamy dzięki uprzejmości Światowej Organizacji Meteorologicznej (licencja CC BY-NC-ND 2.0).

Rok 1986 nie był wystarczająco gorący, by pobić rekord średniej globalnej temperatury, w tym czasie należący do roku 1981. Został on jednak pobity w 1987 roku. Ten ostatni nie utrzymał się długo na pierwszym miejscu, bo został szybko zdetronizowany przez rok 1988. Potem tytuł najcieplejszego roku w historii przypadał kolejno latom: 1990, 1995, 1997, 1998, 2005, 2010, 2014 i 2015. Obecny 2016 r. jest na dobrej drodze by zostać nowym rekordzistą. Jeśli do tego dojdzie, będzie to oznaczało, że mamy już 11. rekord średniej globalnej temperatury od czasu posiedzenia wspomnianej wyżej komisji. Pomijając fluktuacje miesiąc do miesiąca oraz rok do roku, globalna temperatura wzrosła w tym czasie o ponad 0,5 °C.

W 1986 Ziemia była już cieplejsza niż przed rewolucją przemysłową (epoka przedprzemysłowa) o prawie 0,6°C. Ponad 0,5°C, które osiągnęliśmy od tego czasu, sytuuje nas na poziomie ponad 1°C powyżej epoki przedprzemysłowej. To zrodziło już problemy: częstsze i silniejsze fale upałów i pożarów, zalewanie terenów przybrzeżnych spowodowane wzrostem poziomu morza oraz zmiany w występowaniu susz i powodzi. Jeżeli osiągniemy ocieplenie 1,5°C powyżej stanu z epoki przedprzemysłowej, będziemy w bardzo poważnych tarapatach – a jesteśmy na drodze do osiągnięcia tego w bardzo krótkim czasie (czytaj więcej: Ocieplenie o 1,5C możemy zapewnić sobie już w niecałe 5 lat) Jeżeli przekroczymy próg ocieplenia o 2°C powyżej poziomu z epoki przedprzemysłowej, podążymy ku katastrofie.

Ostrzegano nas.

Co zrobiliśmy z ostrzeżeniem sprzed 30 lat? Wiemy, że nie udało się powstrzymać wzrostu koncentracji gazów cieplarnianych. Ale może przynajmniej tempo tego wzrostu maleje?

Niestety nie. Przyspiesza.

Dwa gazy cieplarniane, których emisje wzmagają efekt cieplarniany to dwutlenek węgla (CO2) oraz metan (CH4) (czytaj również Mit: To metan jest główną przyczyną ocieplenia). Oto historia zmian stężenia CO2 od 1958 r., mierzonego w obserwatorium atmosferycznym Manua Loa na Hawajach:

Rysunek 2. Atmosferyczne stężenie CO2 według pomiarów prowadzonych na Mauna Loa. Wykres za blogiem Open Mind.

Regularne wahania góra-dół to roczne oscylacje, mające swój szczyt w maju i osiągające najniższy poziom na przełomie września i października. Możemy pominąć cykl sezonowy, aby lepiej widzieć trend:

Rysunek 3. Atmosferyczne stężenie CO2 według pomiarów prowadzonych na Mauna Loa, usunięto sezonowe wahania. Wykres za blogiem Open Mind.

W 1986 roku atmosferyczne stężenie CO2 wynosiło 347,5 ppm (liczba cząsteczek CO2 przypadających na milion cząsteczek powietrza), obecnie wynosi około 404,5 ppm. Wartość z 1986 roku była 25% wyższa niż poziom przedprzemysłowy, dzisiejszy poziom jest aż o 45% wyższy. To wręcz zaskakujące, jak dobrze wzrost pasuje do modelu, w którym tempo wzrostu stale rośnie. To może oznaczać, że stężenie CO2 jest kwadratową funkcją czasu (parabola). Sprawdźmy: na wykresie poniżej czerwona linia to wykres funkcji kwadratowej a czarna – mierzone koncentracje.

Rysunek 4. Atmosferyczne stężenie CO2 według pomiarów prowadzonych na Mauna Loa z usuniętymi wahaniami sezonowymi (czarna linia) wraz z nałożoną kwadratową funkcją czasu (czerwona linia). Wykres za blogiem Open Mind.

Zgodny przebieg tych linii wskazuje, że tempo wzrostu stężenia CO2 nieustannie przyspiesza:

Rysunek 5. Tempo wzrostu atmosferycznego stężenia CO2 według pomiarów prowadzonych na Mauna Loa: czarna linia – pomiary, czerwona linia – linia trendu . Wykres za blogiem Open Mind.

W 1960 r. stężenie CO2 w atmosferze rosło o mniej niż 1 ppm rocznie, podczas gdy teraz rośnie o ponad 2 ppm rocznie. I niestety nie wykazuje żadnych oznak zwalniania, jest wręcz przeciwnie…

A co z metanem? Oto stężenie CH4 od 1984 r. mierzone w Cape Grim na Tasmanii (na południe od Australii):

Rysunek 6. Atmosferyczne stężenie CH4 według pomiarów prowadzonych na Cape Grim. Wykres za blogiem Open Mind.

Znów widzimy roczne oscylacje góra-dół uwidaczniające cykl sezonowy, mający swój szczyt we wrześniu i osiągający najniższy poziom na przełomie lutego/marca. Tak jak poprzednio, usuwając oscylacje sezonowe uzyskujemy wyraźniejszy obraz trendu:

Rysunek 7. Atmosferyczne stężenie CH4 według pomiarów prowadzonych na Cape Grim, usunięto wahania sezonowe. Wykres za blogiem Open Mind.

Jak widać, wzrost koncentracji metanu w atmosferze w latach dziewięćdziesiątych zwolnił, a między rokiem 2000 i 2007 r. całkowicie ustał. Później jednak koncentracje znów ruszyły w górę i proces ten wydaje się ostatnio przyspieszać. Ilustruje to poniższy wykres tempa zmian koncentracji CH4.

Rysunek 8. Tempo wzrostu atmosferycznego stężenia CH4 według pomiarów prowadzonych na Cape Grim. Wykres za blogiem Open Mind.

Wniosek jest zupełnie jasny: chociaż powinniśmy zwalniać wzrost emisji gazów cieplarnianych aż do jego zatrzymania, wcale tego nie robimy. Sytuacja pogarsza się zamiast poprawiać. Już nasza własna emisja gazów cieplarnianych do atmosfery jest niebezpieczna, ale za nią kryje się jeszcze większe niebezpieczeństwo. Już znacząco podgrzaliśmy Ziemię, a robi się ona coraz cieplejsza. Oznacza to, że magazyny węgla do tej pory naturalnie uwięzionego w miejscach takich jak ocean i gleba, mogą zacząć uwalniać dwutlenek węgla i metan, co zwiększy ilość gazów cieplarnianych w atmosferze, nawet jeśli przestaniemy spalać paliwa kopalne.

Wraz ze wzrostem temperatury oceanu zmniejsza się jego zdolność do pochłaniania CO2. Ocieplenie oceanów sprawi, że uwolnią one rozpuszczone w nich ogromne ilości CO2, windując tym samym stężenie tego gazu w powietrzu. To pogorszy problem globalnego ocieplenia. Największy niepokój może budzić fakt, że Arktyka ociepla się znacznie szybciej niż cała planeta. Wieczna zmarzlina – ziemia pozostająca zamarznięta przez cały rok – rozmarza. Podczas tego topnienia uwięziona w niej materia organiczna może ulec rozkładowi. Ten proces, nasilając się, będzie uwalniać do atmosfery coraz więcej dwutlenku węgla i metanu. Dwa wielkie rezerwuary węgla – oceany i wieczna zmarzlina – mogą wyemitować do atmosfery większą ilość CO2 niż cała dotychczasowa emisja człowieka pochodząca ze spalania paliw kopalnych na przestrzeni wieków. Jeśli do tego dojdzie, zmiana klimatu osiągnie prawdziwie niszczycielskie rozmiary. Co gorsza, nie będziemy umieli tego procesu powstrzymać.

Mamy więc powody do zmartwień. Musimy spowolnić i ostatecznie (i to szybko!) zatrzymać wzrost stężeń gazów cieplarnianych w atmosferze. Tymczasem, pomimo dziesięcioleci jednoznacznych ostrzeżeń najlepszych naukowców, wciąż nie udało nam się tego zrobić.

Za blogiem Open Mind. Tłumaczenie i skróty: Magdalena Makarewicz i Aleksandra Kardaś. Konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski.

Opublikowano: 2016-07-19 16:12
Tagi

dwutlenek węgla metan pomiary i obserwacje

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.