Newsweek: Klimatyczna huśtawka, czyli „takie ocieplenie to nic nadzwyczajnego”

Na portalu Naukaoklimacie.pl zbieramy i wyjaśniamy mity dotyczące globalnego ocieplenia. W popularnych artykułach często powtarzane są te same błędne argumenty, często wciąż przez te same osoby. Kolejną ofiarą propagowanych przez prof. Leszka Marksa mitów padła red. Katarzyna Burda, autorka opublikowanego w Newsweeku artykułu „Klimatyczna huśtawka”.

W nagłówku możemy przeczytać:

„Dwa, trzy stopnie cieplej na Ziemi? To nic nadzwyczajnego. W historii naszej planety takie ocieplenie zdarzało się wiele razy, i to jeszcze zanim pojawił się na niej człowiek”.

We wprowadzeniu czytamy m.in.:

„Działalność człowieka jest za mało znacząca, aby zmienić klimat w skali globalnej – twierdzi prof. Leszek Marks, geolog z Uniwersytetu Warszawskiego. W historii naszej planety ocieplenia zdarzały się wielokrotnie. Wielokrotnie też następowały wahania poziomu dwutlenku węgla i to dużo większe niż te, które dziś obserwujemy. Ziemia przetrwała je bez problemu.”

Przyjrzyjmy się dokładniej argumentacji tego eksperta.

Klimat zmieniał się zawsze (ale w parze z CO₂)

Owszem, ocieplenia zdarzały się wielokrotnie. (Patrz Mit: Klimat zmieniał się już wcześniej – dziś jest tak samo). Wielokrotnie też następowały wahania poziomu dwutlenku węgla i to dużo większe niż te, które dziś obserwujemy. Co jest istotne, to fakt, że wysoka koncentracja dwutlenku węgla i wysoka temperatura szły w parze. Pisze o tym też autorka „Klimatycznej huśtawki”, cytując prof. Marka Zajączkowskiego:

„…130 milionów lat temu […] była o 8°C wyższa niż współcześnie, a poziom dwutlenku węgla był sześć razy wyższy niż dzisiaj. […] 750 milionów lat wstecz […] Ziemia była całkowicie pokryta grubą warstwą lodu, sięgającą jednego kilometra. Było to prawdopodobnie jedyne globalne zlodowacenie. Średnia temperatura mogła wynosić wtedy nawet minus 50 stopni Celsjusza. Katastrofę tę spowodowało zapewne całkowite zniknięcie dwutlenku węgla z atmosfery. […] Na szczęście po latach Ziemia rozmarzła. Prawdopodobnie stało się tak dzięki działalności wulkanów, których wybuchy roztopiły gdzieniegdzie lód skuwający planetę i sprawiły że dwutlenek węgla zgromadzony w oceanach mógł znowu dostać się do atmosfery. Dzięki temu zaczęła się ona ogrzewać.”

Także prof. Leszek Marks (pewnie niechcący) potwierdza, że procesy usuwające CO₂ z atmosfery powodują ochłodzenie klimatu:

„Niemal zawsze zmiana klimatu związana jest z wypiętrzeniem wysokich gór. Proces górotwórczy związany jest bowiem ze znacznym spadkiem poziomu dwutlenku węgla w atmosferze. To z kolei sprawia, że na Ziemi nastaje kolejna epoka lodowcowa. […] Wypiętrzenie się Himalajów i spowodowany przez nie nagły spadek stężenia dwutlenku węgla prawdopodobnie wywołał epokę lodowcową, która zaczęła się przed 40 mln lat.”

Kluczowe wnioski są jak najbardziej poprawne: to ilość dwutlenku węgla w atmosferze decydowała o tym, jak ciepły był klimat Ziemi. Jeśli w atmosferze było dużo CO₂ – temperatura powierzchni Ziemi była wysoka. Jeśli było go mało – niska. Patrz też: Mit: Kiedyś w atmosferze było więcej CO₂, więc teraz nie ma się czym martwić, Największy Przełącznik Kontrolny.

W tekście znajdujemy też istotną wskazówkę – kiedy w atmosferze było sześciokrotnie więcej CO₂ niż obecnie, temperatura powierzchni Ziemi była wyższa o 8°C. Jak to się ma do naszych czasów? Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, zwiększymy stężenie CO₂ w atmosferze 5-krotnie. Uwzględniając wzrost jasności Słońca (która rośnie mniej więcej o 1% co 100 mln lat), uzyskamy podobny efekt ocieplenia o 8°C, co jest zresztą zgodne z przewidywaniami z ostatniego Raportu IPCC . Taki rozwój wypadków przedstawia czerwona linia na Rysunku 1.

Owszem, życie na Ziemi miało się dobrze także wtedy, gdy temperatura była wyższa o te kilka stopni Celsjusza. Gdybyśmy wyewoluowali na takiej planecie i na niej zbudowali naszą infrastrukturę, wszystko byłoby w porządku. Ale problemem nie jest taka czy inna temperatura – problemem są jej gwałtowne zmiany. Gdzie indziej będą strefy klimatyczne, pustynie i linia brzegowa. Nastąpi destabilizacja wiecznej zmarzliny, następnie oceanicznych hydratów metanu, odtlenienie oceanów, a być może powtórzenie scenariusza z przełomu Permu i Triasu, kiedy to podobna sekwencja wydarzeń doprowadziła do wymarcia ponad 90% zamieszkujących naszą planetę gatunków.

Być może destabilizacja oceanicznych pokładów hydratów metanu przy umiarkowanym ociepleniu nie nastąpi – nie wiemy do końca, kiedy może do tego dojść. Jednak jeśli paliwa kopalne będą dalej coraz szybciej spalane, możemy być pewni, że do tego dojdzie. Szacuje się, że długotrwały wzrost temperatury Ziemi o 3°C doprowadzi do wyzwolenia 85% metanu z hydratów (Buffett 2004). Wyzwolenie 50 GtC byłoby dopiero przygrywką dla stopniowej masowej destabilizacji podmorskich złóż metanu, ze znacznie poważniejszymi konsekwencjami – w najlepszym razie można powiedzieć, że przeprowadzamy bardzo ryzykowny eksperyment (Knoll 2007, Saunders 2009).

Stanowisko KNG PAN w sprawie zagrożenia globalnym ociepleniem

Dalej autorka artykułu nawiązuje do Stanowiska KNG PAN w sprawie zagrożenia globalnym ociepleniem. To dokument tak pełen błędów, że ich wyjaśnieniu na portalu Nauka o Klimacie poświęciliśmy artykuł podzielony na dwie części – gorąco zapraszamy do tej fascynującej lektury (Stanowisko KNG PAN tezy 1-5; Stanowisko KNG PAN tezy 6-10).

Nie jest prawdą, jakoby obecny wzrost stężenia CO₂ był czymś zwyczajnym. Badania pokazują, że tak dużej ilości dwutlenku węgla jak obecnie nie było w atmosferze od kilku, a może nawet kilkunastu milionów lat. W cyklu epok lodowych, przeplatanych interglacjałami, koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze oscylowała w zakresie 180-300 ppm. Obecna koncentracja jest bliska 400 ppm i rośnie wyjątkowo szybko, w tempie ponad 2 ppm rocznie. Wzrost ilości CO₂ prowadzi do ocieplenia klimatu. Właśnie w oparciu o wiedzę o dawnych zmianach klimatu możemy przewidzieć konsekwencje obecnych działań. Mit: Klimat zmieniał się już wcześniej – dziś jest tak samo;

To nie my

Dalej autorka cytuje prof. Leszka Marksa (skądinąd wiodącego autora Stanowiska KNG PAN w sprawie zagrożenia globalnym ociepleniem), który mówi:

„w naszych czasach dwutlenek węgla wyrósł na największego winowajcę globalnego ocieplenia, a to przecież tylko jeden z czynników wpływających na klimat.”

Prof. Zajączkowski dodaje zaś:

„Widzimy, że temperatura na Ziemi rośnie, ale nie mamy jeszcze narzędzi pozwalających precyzyjnie określić, w jakim stopniu wpływa na nią nasza cywilizacja, a w jakim są naturalnym procesem”.

Naukowcy biorą pod uwagę nie tylko dwutlenek węgla, ale wszystkie liczące się czynniki, od Słońca, przez wulkany, prądy oceaniczne, chmury po reakcje chemiczne i biosfery. I owszem, nie potrafimy „precyzyjnie” (czyli ze 100% pewnością) określić wpływu poszczególnych czynników. Potrafimy jednak powiedzieć z wystarczającą dokładnością które czynniki dominują – naturalne czy antropogeniczne (patrz Rysunki 2, 3).

Naukowcy przeprowadzili cały szereg analiz, w których zastosowano różnorodne metody, aby wyodrębnić wpływ poszczególnych zjawisk naturalnych i antropogenicznych na globalne ocieplenie (nazywa się to badaniami atrybucji zmian). Wszystkie te niezależne, przeprowadzone różnorodnymi metodami analizy, dostarczają dowodów na to, że to ludzie są głównymi sprawcami globalnego ocieplenia na przestrzeni ostatniego stulecia, a szczególnie w ostatnim półwieczu (Rysunek 3).

Również najnowszy, V raport IPCC stwierdza, że jest niezwykle prawdopodobne (czyli z prawdopodobieństwem przekraczającym 95%), że to człowiek w sposób dominujący wpłynął na obserwowane od połowy XX wieku ocieplenie.

Zmiany orbity Ziemi są istotne dla klimatu, ale to nie one spowodowały obecny ciepły okres

„Równie niewielki wpływ ma na niego człowiek. […] Czynniki kształtujące klimat całej planety są o wiele potężniejsze niż homo sapiens. Wpływają na niego przede wszystkim Słońce i ruch samej Ziemi. Orbita naszej planety okresowo się zmienia, bywa bardziej kolista lub eliptyczna, zmienia się też nieznacznie nachylenie jej osi. To wystarczy, aby strefy klimatyczne na Ziemi uległy przesunięciu. […] Dziś najprawdopodobniej znajdujemy się w jednym z cyklicznych okresów ociepleń. Nie ma dowodów ma to, że jest on jedynie wynikiem działalności człowieka i nie nastąpiłoby, gdybyśmy całkowicie zaprzestali emisji dwutlenku węgla do atmosfery”.

To prawda, klimatem steruje wiele czynników. Decydujące jest, jak silny jest ich wpływ i jaka jest ich skala czasowa działania. Zmiany orbity Ziemi zachodzą w cyklach liczonych w dziesiątkach tysięcy lat – są zbyt powolne, by mieć znaczący wpływ na obserwowane ostatnio ocieplenie klimatu. A jeśli już o tym mowa, to cykle orbitalne działają obecnie w kierunku ochłodzenia, co przejawia się zresztą w trwającym do niedawna stopniowym spadku średniej temperatury powierzchni Ziemi w ostatnich kilku tysiącach lat.

Owszem, to prawda, że Ziemia od dwunastu tysięcy lat znajduje się w fazie ocieplenia. Za cykl epok lodowcowych i okresów interglacjalnych w ostatnich setkach tysięcy lat odpowiadają zmiany orbity Ziemi (tzw. cykl Milankovicia), prowadzące do zmian natężenia promieniowania słonecznego docierającego latem do półkuli północnej, a przez to wpływające na klimat. Wiemy o tym od dawna a najnowsze badania pozwalają dokładnie przyjrzeć się temperaturom z tego okresu. Wyniki badań osadów dennych w oceanach (m.in. Marcott 2013 [pełna wersja]), obejmujące cały Holocen (obecny ciepły okres międzylodowcowy), pokazują skalę obecnych zmian w kontekście zmian w ostatniego 11,5 tysiąca lat.

Na powolne zmiany temperatury będące skutkiem wymuszeń orbitalnych nakłada się gwałtowny wzrost temperatury w ostatnim stuleciu. Jak widać, jest to zjawiskiem bez precedensu w ostatnich 12 000 lat (patrz Mit: Gwałtowny wzrost temperatur to efekt błędu w obliczeniach). Każe to podać w wątpliwość, czy to, co się obecnie dzieje, nie jest niczym niezwykłym, jak sugeruje prof. Marks.

W Średniowieczu było cieplej – ale tylko lokalnie!

Z „Klimatycznej huśtawki” możemy też dowiedzieć się, że

„krótkie okresy nagłych ociepleń i ochłodzeń zdarzają się nie tylko w skali milionów lat, ale także w krótszych okresach, co kilka tysięcy albo kilkaset lat. Wystarczy cofnąć się do średniowiecza. W latach 900-1300 nastąpił jeden z najcieplejszych okresów od tysięcy lat. Było cieplej niż dzisiaj.”

Wystarczy spojrzeć na Rysunek 4, żeby wyrobić sobie opinię na temat skali ocieplenia w Średniowieczu. Co najistotniejsze, ocieplenie średniowieczne nie było globalne, lecz lokalne. Charakteryzowało się ono ciepłymi warunkami na dużej części Północnego Atlantyku, południa Grenlandii, Arktyki Eurazjatyckiej i części Ameryki Północnej. W tych miejscach temperatura mogła być wyższa niż w okresie bazowym 1960-1990. Jednak inne regiony, jak Azja Środkowa, północny zachód Ameryki i tropikalny Pacyfik były znacznie chłodniejsze niż w okresie 1960-1990.

Jak wypada MWP w porównaniu z okresem obecnym? Oto różnice temperatury w dekadzie 1999-2008, również względem okresu bazowego 1960-1990. Tym razem ocieplenie nie jest regionalne, lecz globalne (z drobnymi wyjątkami, takimi jak regionalne ochłodzenie Antarktydy Wschodniej).

Średniowieczne ocieplenie nie miało zasięgu globalnego. Gdzieniegdzie było nadzwyczaj ciepło, jednak średnio rzecz biorąc planeta była chłodniejsza niż teraz (patrz Mit: W Średniowieczu było cieplej niż dziś).

Globalne ocieplenie trwa

Na deser profesor Marks serwuje nam mit o tym, że klimat od kilkunastu lat się nie ociepla:

„Od 1998 r. temperatura na świecie nie wzrosła, średnia globalna jest mniej więcej stała. […] Również wody w morzach i oceanach przestały tak szybko się nagrzewać.”

W wyniku zachwiania równowagi energetycznej, cała planeta, a więc atmosfera, oceany i lądy a nawet topniejący lód, absorbują energię w postaci ciepła. Wbrew temu, co twierdzi profesor Leszek Marks, najwięcej energii akumulują w sobie oceany

Od 1970 roku, ilość ciepła zmagazynowanego na Ziemi wzrastała w tempie 6 x 10²¹ J rocznie. Innymi słowy, planeta akumulowała energię w tempie 190 260 000 MW (megawatów, czyli milionów watów). To tak, jakby ogrzewać ją z pomocą 190 milionów grzałek o mocy 1 MW każda.

Możliwe załamanie gospodarcze – oby naukowcy przesadzali.

Na koniec artykułu pojawia się ciekawa sprzeczność. Czytamy więc:

„Kolejne ocieplenie zapewne całej Ziemi nie zaszkodzi, mogłoby jednak w wielu rejonach świata skutkować załamaniem gospodarczym. Na przykład Chiny, które jak wynika z wielu modeli klimatycznych, przy wzroście temperatury o 4°C (a na taki wzrost do końca wieku wskazują prognozy) zaczną pustynnieć. Jedyna szansa w tym, że raporty o przyspieszającym ocieplaniu klimatu są przesadzone”.

Pustynnienie Chin (jedna z wielu konsekwencji zmiany klimatu) kwalifikujemy więc jako „ocieplenie nie zaszkodzi”? Chyba, że pisząc o „całej Ziemi” autorka ma na myśli, że Ziemia (rozumiana jako planeta), przetrwa tą zmianę klimatu. Owszem, tworzącym Ziemię trylionom ton skał „nie zaszkodzimy”, co najwyżej zaszkodzimy temu, co na powierzchni: załamie się gospodarka i wyginie większość gatunków, być może łącznie z Homo Sapiens.

Oczywiście jest nadzieja: „jedyna szansa w tym, że raporty o przyspieszającym ocieplaniu klimatu są przesadzone”. Cóż, faktycznie nie wiemy ze 100% pewnością, do jakiej zmiany klimatu doprowadzimy. Jednak patrząc na Rysunek 1 widzimy, że głównym czynnikiem decydującym o tym, jak nasz eksperyment geoinżynieryjny się zakończy jest ilość spalonych paliw kopalnych, a dopiero w dalszej kolejności niepewność względem reakcji systemu klimatycznego. Jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, do czego zachęca prof. Leszek Marks, pójdziemy czerwoną linią i temperatura w ciągu stu kilkudziesięciu lat wzrośnie o 8°C, katapultując klimat do stanu, w jakim był przed stu kilkudziesięcioma milionami lat – z drobnym dodatkiem destabilizacji wiecznej zmarzliny i oceanicznych hydratów metanu, odtlenienia oceanów, rozkwitu bakterii siarkowych i wielkiego wymierania. Jeśli – jak ma nadzieję red. Burda, raporty naukowe są przesadzone, to po spaleniu paliw kopalnych ociepli się „tylko” o 6°C. Następstwa ewentualnej pomyłki naukowców w drugą stronę i wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi o kilkanaście stopni Celsjusza zagwarantowałby zniszczenie większości życia na Ziemi.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski