Nowe wydanie książki „Nauka o klimacie”

Co trzeba było zaktualizować w nowym wydaniu podręcznika „Nauka o klimacie” i dlaczego nie trzeba go było pisać całkiem na nowo? Jak przygotować się do życia w świecie, który zmienia się szybciej niż nasze sposoby myślenia o nim, i czy pomoże w tym szkoła?

O tym wszystkim przeczytasz we wrześniowym wydaniu Newslettera o klimacie. Poniżej, na zachętę, tekst dr Jagody Mytych.

Klimat się zmienia. Nauka o klimacie też

Dekadę temu autorzy znani z portalu Nauka o klimacie: Marcin Popkiewicz, dr Aleksandra Kardaś i prof. Szymon Malinowski postanowili zebrać w jednej książce wiedzę o tym, jak działa system klimatyczny Ziemi. Podręcznik „Nauka o klimacie” ukazał się w 2018 roku i szybko znalazł czytelników. Z biegiem kolejnych lat zaczął jednak wymagać aktualizacji. Spokojnie: osiem lat później podstawowa fizyka nadal działa tak samo. Zmienił się natomiast świat, który ta fizyka opisuje. Przybyło danych i badań, modele stały się szybsze i dokładniejsze, a część tego, co w pierwszym wydaniu należało jeszcze do przyszłości, zdążyła już stać się przeszłością. Nowe wydanie jest więc jednocześnie dowodem na trwałość podstawowej wiedzy o klimacie i zapisem bardzo szybko zmieniającej się rzeczywistości. Razem z Marcinem Popkiewiczem i Aleksandrą Kardaś zaglądamy do obu wydań i sprawdzamy, co właściwie zmieniło się przez ten czas.

Zdjęcie: książki "nauka o klimacie", stare i nowe wydanie.
Stare (z tyłu) i nowe (z przodu) wydanie podręcznika „Nauka o klimacie”.

Brakowało polskiego podręcznika do nauki o klimacie. I języka, żeby o niej mówić

Kiedy w 2018 roku ukazała się „Nauka o klimacie” (Wydawnictwo Nieoczywiste), podobnej książki napisanej z polskiej perspektywy po prostu nie było. Były tłumaczenia zagranicznych publikacji (np. „Globalne ocieplenie. Zrozumieć prognozę” Davida Archera), ale brakowało polskiego kompendium, które prowadziłoby czytelnika od podstaw fizyki atmosfery, przez mechanizmy zmiany klimatu, aż po jej możliwe konsekwencje. Częściowo tę lukę wypełniał dobrze znany Wam portal Nauka o klimacie; teraz trzeba było zebrać rozproszone teksty w jedną całość.

Materiał właściwie czekał już na napisanie. Portal Nauka o klimacie działał od 2013 roku, więc jego redakcja miała za sobą kilka lat wyjaśniania, jak działa system klimatyczny. Jak szacuje Marcin Popkiewicz, analityk megatrendów i autor książek („Świat na rozdrożu”, „Rewolucja energetyczna. Ale po co?”, „Zrozumieć transformację energetyczną”), który w tym czasie stał na czele portalu, około 80 procent pracy materiałowej było już w pewnym sensie wykonane. Pozostałych autorów również bardzo dobrze znacie. Prof. Szymon Malinowski jest fizykiem atmosfery, profesorem nauk o Ziemi oraz specjalistą od pomiarów i modelowania numerycznego. Dr Aleksandra Kardaś jest fizyczką atmosfery, specjalizującą się w popularyzacji nauki, a obecnie redaktorką naczelną portalu.

Mieliśmy materiał, bo robiliśmy Naukę o Klimacie od ładnych kilku lat. Aż się prosiło, żeby wziąć te materiały, uporządkować, ułożyć w książkę.
A: mamy materiał.
B: w Polsce takiej książki nie ma. Wyraźnie jest potrzebna
– wspomina Marcin Popkiewicz.

Za tą inicjatywą stał jeszcze jeden, bardziej osobisty powód.

Siedziałem w Nauce o klimacie zaangażowany tak na 120 procent jako redaktor naczelny. Wszystkie artykuły przechodziły przeze mnie. Jak czegoś nie napisałem, to i tak to uważnie czytałem, robiłem korekty i tak dalej. Więc po prostu mózg był pełen tematyki klimatycznej i aż prosiło się o przelanie jej na papier, tudzież na klawiaturę.

Marcin Popkiewicz przyznaje zresztą, że raz na kilka lat „musi” napisać książkę, choć po każdej obiecuje sobie, że już nigdy tego nie zrobi. Pisanie to – jak wylicza – „tysiąc kilkaset dupogodzin”, a po przeliczeniu honorarium na godziny „w McDonaldzie zarobiłbym więcej”. Po czym i tak pisze następną.

W przypadku „Nauki o klimacie” wysiłek najwyraźniej trafił na zapotrzebowanie. Według Popkiewicza pierwsze wydanie wraz z dodrukami sprzedało się w nakładzie blisko 10 tysięcy egzemplarzy lub większym. Ale jego znaczenie nie ograniczało się do danych sprzedażowych. Ważna była też standaryzacyjna rola, którą ta publikacja spełniła.

Pierwsze wydanie, poza przybliżeniem stanu wiedzy i badań klimatycznych, pełniło bowiem też funkcję językotwórczą. Autorzy musieli nie tylko opisywać naukę o klimacie, ale czasami również znajdować dla niej polski język. Brakowało terminologii do opisywania zjawisk klimatycznych, którą autorzy musieli dopiero wprowadzić, i z perspektywy czasu zyskała ona powszechną akceptację.

Gdy pracowaliśmy nad książką, wielu fachowych terminów po prostu nie było. Więc zastanawialiśmy się, jak to przetłumaczyć, określić, czy są to terminy, które już ktoś stosuje. A często bywało tak, że ta terminologia była stosowana niszowo lub niekonsekwentnie: ktoś pisał w jeden sposób, ktoś inny w drugi. W zasadzie sporą część terminologii ukuliśmy my, bo jej nie było po polsku – wyjaśnia Marcin Popkiewicz.

Sporo czasu zajęło nam na przykład roztrząsanie, czy zdecydować się na określenie „poziom emisji” czy „wysokość emisji” – który termin będzie się bardziej kojarzył z miejscem w atmosferze, a mniej z określeniem, ile promieniowania jest emitowane. Wygrał poziom – dopowiada Aleksandra Kardaś.

Problem ten nawet w większym stopniu mieliśmy też podczas tłumaczenia raportów IPCC, kiedy terminologię konsultowaliśmy ze specjalistami z poszczególnych dziedzin, a wielokrotnie – jak wspomina Marcin Popkiewicz – po prostu nie było polskiego standardowego odpowiednika i trzeba było go wypracować samemu.

Prawa fizyki dalej działają tak, jak działały dekadę temu

Osiem lat w aktywnej dyscyplinie naukowej to sporo. W tym czasie przybyły tysiące publikacji, kolejne obserwacje i coraz dokładniejsze modele klimatu. Nie oznacza to jednak, że trzeba było pisać od nowa fizykę systemu klimatycznego.

W rozdziale drugim – o fizycznych podstawach działania systemu klimatycznego – są najmniejsze zmiany. Po prostu dlatego, że fizyka systemu klimatycznego nie zmieniła się w międzyczasie. Jakieś drobne aktualizacje porobiliśmy, zaktualizowaliśmy na przykład bilans energetyczny planety z nowszego raportu IPCC, różne rzeczy, ale game changera w tej części nie ma – mówi Marcin Popkiewicz.

Podobnie jest z klimatem odległej przeszłości. Wiedza o nim oczywiście się rozwija, pojawiają się nowe badania i dokładniejsze rekonstrukcje, ale – jak żartuje Popkiewicz – dawne zmiany klimatu w międzyczasie też za bardzo się nie zmieniły. W tej części wystarczyło więc uaktualnić niektóre grafiki i uwzględnić nowsze badania; nic nie „przeorało” dotychczasowego obrazu przeszłości.

Efekt cieplarniany nie doczekał się więc wersji 2.0. Zmieniło się natomiast to, co dzieje się na kolejnych etapach dobrze znanego mechanizmu. Kiedy pytam Marcina Popkiewicza, co właściwie wydarzyło się w nauce o klimacie przez te osiem lat, proponuje nie zaczynać od listy nowych odkryć, ale przejść po kolei przez cały system.

Emisje CO2, które jeszcze dekadę temu rosły wykładniczo o ponad 3% rocznie, w ostatnich latach wyhamowały, rosnąc w tempie promili rocznie. Prognozy pokazują, że prawdopodobnie właśnie osiągamy globalny szczyt emisji, i teraz będą już spadać.

To dobra wiadomość – choć spadek ten nie jest adekwatny do zrealizowania celu ochrony klimatu zapisanego w Porozumieniu Paryskim. Choć wzrost emisji zahamował, to atmosferyczne stężenie CO2 rośnie coraz szybciej, bo coraz mniej CO2 pochłaniają nagrzewające się oceany i ekosystemy lądowe. Do tego w ocieplającym się klimacie zachmurzenie zmienia się tak, że chmury odbijają mniej światła słonecznego. Można powiedzieć, że widziana z kosmosu Ziemia robi się coraz ciemniejsza, przez co pochłania coraz więcej energii słonecznej.

I właśnie wzdłuż tego łańcucha – od emisji aż po chmury – rozgrywa się duża część historii ostatnich ośmiu lat. Nie zmieniły się prawa fizyki łączące jego ogniwa. Zmieniły się wartości oraz ilość i jakość danych, którymi możemy je opisać.

Dlatego znacznie więcej pracy wymagał rozdział o zmianie klimatu, którą obserwujemy właśnie teraz. Trzeba było zaktualizować trajektorie emisji i temperatury, dane dotyczące zakwaszenia oceanów, albedo czy bilansu energetycznego planety. A kiedy książka przechodzi od teraźniejszości do przyszłości, zmian robi się jeszcze więcej. Z jednej strony postępuje transformacja energetyczna, z drugiej – nowsze badania wskazują m.in. na silniejsze sprzężenia związane z cyklem węglowym i albedo oraz raczej wyższą niż niższą czułość klimatu.

Polska na trzech mapach

Osiem lat aktualizacji można zobaczyć znacznie łatwiej na mapie niż w bibliografii, więc – spoiler alert – zajrzyjmy do tej części książki, którą ilustrują mapki Polski ze średnią liczbą dni upalnych, czyli takich z temperaturą maksymalną co najmniej 30°C. Dla okresu 1961–1990 średnia dla kraju wynosiła 3,5 dnia w roku. Dla lat 2009–2018 było to już 10,4 dnia, a dla ostatniego dziesięciolecia, 2015–2024 – 12,1 dnia.

To ponad trzykrotnie więcej niż w okresie referencyjnym 1961–1990. Jeszcze mocniej zmianę widać przestrzennie: na najstarszej mapie większa część kraju mieści się w zakresie kilku dni upalnych rocznie; na najnowszej znaczne obszary Polski południowej i zachodniej dochodzą do kilkunastu, miejscami nawet większej liczby takich dni.

Klimatyczny update: przyszłość staje się przeszłością

Upływ czasu daje jednak naukowcom jeszcze jedną możliwość. Część tego, co w pierwszym wydaniu było przyszłością, dziś jest już przeszłością. Można więc wrócić do dawnych projekcji i sprawdzić je nie kolejnym modelem, lecz obserwacjami. W nowym wydaniu autorzy robią to z projekcjami kolejnych raportów IPCC. Biorą przewidywania sprzed dwudziestu czy trzydziestu lat i nakładają na nie to, co wydarzyło się później: wzrost temperatury i poziomu morza, stężenie CO₂ czy zanik lodu w Arktyce. Bierzemy projekcje z trzeciego, czwartego czy piątego raportu IPCC, nakładamy na nie późniejsze obserwacje i – dziw nad dziwy – okazuje się, że nauka zadziałała – komentuje Marcin Popkiewicz.

Z jednym istotnym zastrzeżeniem: generalnie te zmiany zachodzą trochę szybciej niż IPCC prognozowało. Porównanie dawnych projekcji z obserwacjami nie pokazuje więc alarmistycznych skłonności IPCC do wyolbrzymiania zmian, lecz raczej ostrożny konserwatyzm części wcześniejszych szacunków.

Od „klimat zwiększa ryzyko” do konkretnego zdarzenia

Zmieniło się nie tylko to, co naukowcy obserwują, ale również to, jak szybko potrafią odpowiedzieć na pytanie o związek konkretnego ekstremalnego zdarzenia ze zmianą klimatu. Mowa o badaniach atrybucyjnych. Po fali upałów, suszy czy huraganie, a nawet jeszcze podczas ich trwania, można dziś pytać nie tylko, czy zmiana klimatu sprzyja takim zjawiskom, lecz o ile zwiększyła prawdopodobieństwo ich wystąpienia albo ich intensywność.

Marcin Popkiewicz tłumaczy ich zasadę obrazowo. Badacze porównują dwa światy: ten, w którym żyjemy obecnie, z dzisiejszym stężeniem gazów cieplarnianych, oraz odpowiadający klimatowi sprzed epoki przemysłowej. Następnie sprawdzają, jak często w każdym z nich pojawia się określone zdarzenie – na przykład fala upałów we Francji czy Portugalii.

Badania atrybucyjne są z punktu widzenia popularyzowania wiedzy o klimacie bardzo fajne, ponieważ pomagają ludziom namacalnie zrozumieć, jak już nam się planeta zmieniła. Wprowadziliśmy w książce podrozdział o atrybucji – jak to działa, jak to robią i co z tego wynika.

W ostatnich latach zmieniło się jednak nie tylko to, co modele potrafią policzyć, ale także tempo, w jakim to robią. Wzrosła moc obliczeniowa, udoskonalono kod, a modele można uruchamiać z drobniejszą siatką przestrzenną i lepszą rozdzielczością czasową. Dzięki temu analiza może być gotowa, zanim ekstremalne zdarzenie zniknie z medialnych nagłówków.

Wcześniej przeliczenie takich rzeczy trwało tak długo, że już po tym huraganie nie było w przestrzeni publicznej śladu. A teraz te modele działają na tyle szybko i zostały na tyle dopracowane i zoptymalizowane, że masz odpowiedź w ciągu nawet nie dnia, a godzin.

Prawa fizyki się nie zmieniły. Zmieniła się natomiast zdolność nauki do obserwowania, modelowania i coraz szybszego wyjaśniania ich konsekwencji.

Co nowego w nowym wydaniu „Nauki o klimacie”?

Nowa „Nauka o klimacie” nie jest więc książką napisaną od początku, ale aktualizacja nie sprowadzała się też do podmiany dat i wykresów. – Po prostu jest aktualizacja. Minęło prawie dziesięć lat, książka jako całość jest wciąż aktualna, tylko trzeba było trochę rzeczy zaktualizować, więc to zrobiliśmy – podsumowuje Popkiewicz. Książka ma nadal pełnić tę samą funkcję:popularnonaukowego podręcznika dla tych, którzy chcą zrozumieć: „o co chodzi w tej nauce o klimacie”.

Są jednak również rzeczy zupełnie nowe. Już do pierwszego, wprowadzającego rozdziału Marcin Popkiewicz dopisał fragment pokazujący naukę jako rodzaj pracy detektywistycznej. Punktem wyjścia jest pozornie proste pytanie: skąd właściwie wiemy, dlaczego klimat się ociepla? Dodałem, jak działa nauka na przykładzie takiej zabawy w detektywów. Uznałem, że warto pokazać, skąd właściwie wiemy, dlaczego klimat się ociepla. Jest wiele sposobów, żeby to ustalić, i nauka potrafi to zrobić. I to właśnie pokazuję – mówi Marcin Popkiewicz.

W przedmowie do nowego wydania nawiązaliśmy do pojęcia granic planetarnych, które zaproponowano co prawda już w roku 2009, ale w ostatnich latach zyskało na popularności. Granice planetarne tworzą ramę pozwalającą spojrzeć na system ziemski jako na złożony mechanizm, dla którego działania istotne są różne przeplatające się sfery. Zagrozić mu mogą nie tylko nadmierna zmiana klimatu, ale też zaburzenia w obiegu substancji odżywczych czy wody i inne zjawiska. Obecnie nasz świat przekroczył już 7 z 9 „granic planetarnych”, co oznacza poważne ryzyko destabilizacji. To uzupełnienie nadaje ważny kontekst naszemu podręcznikowi – podkreśla Aleksandra Kardaś.

Aktualizacja, która już czeka na kolejną aktualizację

Jest jednak pewien paradoks wpisany w aktualizowanie książki o zmieniającym się klimacie. Można uzupełnić dane do określonego momentu, poprawić wykresy i uwzględnić najnowszy stan badań, ale nauka nie zatrzymuje się na czas redakcji i druku.

Kiedy pytam Marcina Popkiewicza, kiedy przy takim tempie zmian potrzebne będzie kolejne wznowienie, odpowiada bez wahania: Myślę, że już w zasadzie chciałbym je robić.

Nową „Naukę o klimacie” autorzy przygotowywali w 2025 roku i na jej potrzeby opisywali scenariusze emisji wykorzystywane w projekcjach klimatu w ostatnich latach w ramach CMIP6 (szóstej fazy projektu porównywania modeli klimatycznych, podsumowanej w 6. raporcie IPCC). Tymczasem nauka zdążyła już zrobić kolejny krok. Powstała nowa generacja scenariuszy (CMIP7), uwzględniających dotychczasowe emisje oraz zmiany w politykach i regulacjach. Na ich podstawie naukowcy zaczynają już opracowywać symulacje różnych wersji przyszłości. I właśnie tych nowych scenariuszy Marcin Popkiewicz już chętnie użyłby w kolejnym wydaniu.

To dobrze pokazuje różnicę między pierwszym wydaniem a wznowieniem. W 2018 roku autorzy zebrali i uporządkowali wiedzę o systemie klimatycznym w książce, której wówczas brakowało na polskim rynku. Osiem lat później opisane na jej stronach podstawowe prawa fizyki pozostają takie same. Zmieniają się natomiast dane, którymi możemy je opisywać, klimat, który obserwujemy, i możliwości jego badania – szybciej niż jest w stanie nadążyć za nimi cykl wydawniczy.

Klimat się zmienia. Nauka o klimacie też. Część przyszłości opisywanej w pierwszej „Nauce o klimacie” zdążyła już stać się przeszłością. Przyszłość z nowego wydania właśnie staje się teraźniejszością.

We wrześniowym numerze Newslettera o klimacie:

🔥 Klimat się zmienia. Nauka o klimacie też – co zmieniło się przez ostatnią dekadę?
🌱 Dr Magdalena Budziszewska: edukacja i kompetencje w świecie zmiany klimatu
🍂 Rozpacz, żałoba, wypalenie. Co czujemy w obliczu kryzysu klimatycznego?
🌐 REINFO – 1. Kongres Bezpieczeństwa Informacyjnego

Zapisz się na Newsletter o klimacie i uzyskaj dostęp do wydań archiwalnych

Fajnie, że tu jesteś. Mamy nadzieję, że nasz artykuł pomógł Ci poszerzyć lub ugruntować wiedzę.

Nie wiem, czy wiesz, ale naukaoklimacie.pl to projekt non-profit. Tworzymy go my, czyli ludzie, którzy chcą dzielić się wiedzą i pomagać w zrozumieniu zmian klimatu. Taki projekt to dla nas duża radość i satysfakcja. Ale też regularne koszty. Jeśli chcesz pomóc w utrzymaniu i rozwoju strony, przekaż nam darowiznę w dowolnej wysokości