O co chodzi z „Progiem wzrostu temperatury o 2C”

Próg 2 stopni. Z pewnością każdy, kto interesuje się nieco zagadnieniem zmiany klimatu, spotkał się z twierdzeniami typu „nie możemy pozwolić, by średnia temperatura wzrosła o więcej niż 2°C”, „2°C ocieplenia to próg bezpieczeństwa, którego nie powinniśmy przekroczyć” itp. Nie dla każdego jest jednak jasne, dlaczego mówimy akurat o tej wielkości. Pojawiają się także zarzuty, że ocieplenie o 2°C to cel zbyt skromny, zbyt śmiały lub… niepraktyczny (np. Victor i Kennel, 2014). W poniższym tekście spróbujemy w związku z tym wyjaśnić, o co w tym wszystkim chodzi.

O zaletach temperatury jako miernika zmiany

Ziemski układ klimatyczny składa się z wielu elementów i jest bardzo skomplikowany. Zachodzi w nim wiele zjawisk, które są dla nas niekorzystne albo mogą się takimi stać, gdy osiągną zbyt dużą skalę lub zaczną pojawiać się zbyt często (np. wzrost poziomu morza, fale upałów, susze, powodzie czy silne burze). Jak sami podkreślamy w tekście Mit: Nie ma globalnego ocieplenia, o tym, że zmiana klimatu postępuje, świadczy wiele wskaźników – na przykład spadek powierzchni lodu morskiego w Arktyce, wzrost średniego poziomu morza, migracja gatunków roślin i zwierząt w kierunku biegunów i na większe wysokości i wiele innych. Tymczasem w rozmowach o klimacie często koncentrujemy się na jednym, jedynym parametrze – globalnej średniej temperaturze powierzchni Ziemi. Czy nie jest to nadużycie? Otóż nie. Jak tłumaczymy w naszym artykule Globalne ocieplenie: wersja dla niewtajemniczonych, na skomplikowany ziemski układ klimatyczny można spojrzeć także jak na czarne pudełko otrzymujące energię od Słońca i wypromieniowujące ją w kosmos. Przyczyna obserwowanej obecnie zmiany klimatu okazuje się w tym ujęciu bardzo prosta: nasza planeta pozbywa się tylko części docierającej ze strony Słońca energii, część zaś – w związku z „pogrubieniem warstwy izolacji” – magazynuje. Tak jak odkładanie części pensji na konto oszczędnościowe powoduje wzrost naszego kapitału, tak zatrzymywanie energii zakumulowanej w ziemskim systemie klimatycznym powoduje wzrost średniej temperatury powierzchni naszej planety. Średnia temperatura stanowi więc dobrą informację o tym, jak daleko zaszła już zmiana klimatu. Dodatkowo, większość skutków zmiany klimatu można powiązać właśnie z temperaturą (np. topnienie Grenlandii, czy występowanie intensywniejszych burz).

Gdy mowa o przeciwdziałaniu zmianie klimatu, na pierwszy plan wysuwa się na ogół konieczność ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, nie ulega bowiem wątpliwości, że to ich nadmiar w atmosferze jest zasadniczą przyczyną globalnego ocieplenia. Dlaczego więc naukowcy zapytani w latach dziewięćdziesiątych o konkretne wytyczne dotyczące klimatycznego „progu bezpieczeństwa” postawili na temperaturę, a nie emisje dwutlenku węgla (i innych gazów cieplarnianych) do atmosfery? Taki wybór jest bardziej praktyczny, bo… dłużej pozostaje zgodny z aktualnym stanem wiedzy.

Wzrost średniej temperatury w odpowiedzi na wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze opisuje wielkość zwana czułością klimatu (na naszej stronie znajdziecie wiele tekstów na jej temat, na przykład: Mit: Czułość klimatu na zmiany stężenia dwutlenku węgla jest bardzo mała, Mit: Przeciwdziałanie zmianie klimatu to nic pilnego, Równowagowa czułość klimatu – chyba jednak 3 stopnie). Coraz więcej analiz różnorodnych danych wskazuje, że w wyniku podwojenia zawartości CO₂ w powietrzu, temperatura wzrośnie o ok. 3°C (IPCC, 2013). Ta wartość pojawiała się w pracach sprzed dwudziestu lat i starszych (np. Hansen,1993), ale nasza pewność co do jej dokładności była wtedy dużo mniejsza. Uzasadnione było więc określenie „bezpiecznej” zmiany temperatury, bez wnikania, jaką „bezpieczną” ilość gazów cieplarnianych w atmosferze ona oznacza.

Emisja gazów cieplarnianych to nie jedyny sposób, w jaki człowiek wpływa na klimat. Średnią temperaturę Ziemi obniża obecność w atmosferze aerozoli atmosferycznych, tworzonych przez cząstki pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. W związku z rosnącą dbałością o jakość powietrza wprowadza się jednak ograniczenia dla emisji szkodliwych dla naszego zdrowia związków. W rezultacie ich chłodzący wpływ maleje i prawdopodobnie będzie malał w dalszym ciągu. Oznacza to, że utrzymanie zmian temperatury poniżej progu 2°C wymaga coraz większej redukcji emisji CO₂ i innych gazów cieplarnianych.

Punkty krytyczne i nieuchronność zmian

Oglądając rozmaite wykresy przedstawiające projekcje zmiany klimatu można czasem odnieść wrażenie, że wzrost temperatur przekłada się na inne zjawiska w nieskomplikowany, liniowy sposób. Znaczyłoby to, że przy wzroście średniej temperatury o 2,1°C względem czasów przed przemysłowych, świat wyglądałby podobnie jak przy wzroście o 1,9°C, tylko „trochę gorzej”. Rzeczywistość jest jednak inna. Badania naukowe wskazują, że w przypadku szeregu niepokojących zjawisk (patrz mapka poniżej), istnieją tak zwane „punkty krytyczne”. Po ich przekroczeniu zmiany następujące w ziemskim układzie klimatycznym będą wymykać się spod naszej kontroli: działające w przyrodzie sprzężenia zwrotne będą popychać je w stronę nowego, odmiennego stanu równowagi. Określenie „równowaga” kojarzy nam się pozytywnie, ale niestety w tym przypadku chodzić może np. o sytuację, w której zniknie większość lądolodu grenlandzkiego, a poziom morza podniesie się o kilka metrów – przystosowanie się do takich zmian wymagać będzie od nas sporych nakładów (Lenton i in. 2009).

Przykładem punktu krytycznego, który już najprawdopodobniej przekroczyliśmy, jest ten związany z rozpadem lądolodu zachodniej Antarktydy. Jak piszemy w artykule Mit: Na Antarktydzie jest za zimno, żeby jej lody topniały, masę lądolodu (i jej zmiany) dyktuje jej bilans. Dostawę masy zapewniają Antarktydzie opady śniegu nad kontynentem, a ubytek odłamywanie się (tzw. cielenie) lub topienie jęzorów lodowych sięgających morza. Z opublikowanych w roku 2014 prac naukowych (Favier i in. 2014, Rignot i in. 2014) wynika, że lodowce szelfowe w rejonie Morza Amundsena są już na tyle podmyte przez wody oceanu, że nawet powstrzymanie ocieplenia nie spowolni już spływu lodu z głębi lądu. Sytuację pogarsza dodatkowo ukształtowanie gruntu skrytego pod lodem – okazuje się, że im dalej w głąb lądu, z tym głębszą depresją mamy do czynienia. To oznacza, że w miarę wycofywania się lodowców, topiąca je woda oceaniczna ma kontakt z coraz większą powierzchnią lodu. Więcej na ten temat przeczytacie w blogu dr. Jakuba Małeckiego: Nieodwracalny rozpad „miękkiego podbrzusza” Antarktydy, Miękkie podbrzusze Antarktydy: nowe dowody na nieunikniony rozpad. Podsumowanie informacji o innych punktach krytycznych w ziemskim systemie klimatycznym opracowane na podstawie raportu Major Tipping Points in the Earth’s Climate System and Consequences for the Insurance Sector stworzonego przez specjalistów z Tyndall Centre for Climate Change Research UEA znajdziecie w tabelce poniżej.

Jak widać, „obronienie” progu dwóch stopni powinno zabezpieczyć nas przed przekroczeniem większości punktów krytycznych a tym samym uruchomieniem dodatkowo nasilających zmiany sił natury. Nie jest to jednak tożsame z kompletnym brakiem konsekwencji. Jak podsumowują w swoim niedawnym artykule Hansen i in. (2013), chociaż dopiero zbliżamy się do ocieplenia o 1°C względem czasów przedprzemysłowych, już teraz:

• lód morski w Arktyce zmniejsza swoją grubość i powierzchnię szybciej, niż przewidywały to raporty IPCC (Stroeve i in, 2012, Rampal i in., 2011), 
• masa lądolodów Grenlandii i Antarktydy spada coraz szybciej (Shepherd i in., 2012, Rignot i in., 2011, Hanna i in., 2013). 
• lodowce górskie na całym świecie cofają się (Rabatel i in., 2013, Sorg i in., 2012), co odbija się m.in. na stabilnym dostępie do wody słodkiej (Yao i in., 2012, Barnett i in., 2008),
• poszerzają się strefy suchego klimatu podzwrotnikowego, co zwiększa zasięg susz i pożarów (Held i Solden, 2006, Seidel i in., 2008, Dai, 2013, Westerling i in., 2006), 
• populacja koralowców spada w tempie 0,5-2% rocznie, co jest konsekwencją wzrostu temperatur i kwasowości oceanu (Hoegh-Guldberg i in.,2007), 
• ponad połowa żyjących dziko gatunków zmieniła zwyczaje oraz miejsca życia (Parmesan i Yohe, 2003, Parmesan, 2006), 
• fale upałów takie jak europejska w 2003, moskiewska w 2010, Teksaska w 2011, grenlandzka w 2012 i australijska w 2013 zwiększyły swój zasięg (Rahmstorf i in., 2011, Hansen i in., 2012).

A wszystkie te zmiany postępowałyby dalej nawet, gdybyśmy już teraz całkowicie zatrzymali emisje gazów cieplarnianych do atmosfery, ponieważ Ziemia nie przystosowała się jeszcze do aktualnej ich zawartości w atmosferze.

Co więcej, chociaż dla wielu krajów wzrost temperatury o 2 stopnie jest akceptowalny – stąd przyjęcie takiego progu przez Unię Europejską i jego międzynarodowa promocja – są jednak miejsca na Ziemi, które mogą przy takim wzroście temperatury zniknąć z mapy świata. Szczególnie zagrożone wzrostem poziomu morza państwa wyspiarskie – np. Tuvalu i Malediwy – nawołują więc do obniżenia „maksymalnego progu niebezpiecznej zmiany klimatu” do zaledwie 1,5°C względem czasów przedprzemysłowych i obniżenia koncentracji dwutlenku węgla w powietrzu do 350 ppm. Czytaj więcej: Mit: Przeciwdziałanie zmianie klimatu to nic pilnego.

Należy także pamiętać, że – jak wynika z tabeli powyżej – punkty krytyczne znane są ze sporą niepewnością. Do niedawna wydawało się, że Zachodnia Antarktyda zacznie rozpadać się przy wzroście temperatur o 2-4°C powyżej średniej z lat 1980-1999 (Kriegler i in. 2009). Tymczasem dziś mamy dowody na to, że punkt krytyczny został już przekroczony Rignot i in. 2014. Biorąc pod uwagę, że dotychczasowe przewidywania naukowców były raczej zbyt optymistyczne niż zbyt alarmistyczne, należy liczyć się z tym, że także inne punkty krytyczne mogą zaskoczyć nas wcześniej, niż się tego spodziewamy.

Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon Malinowski