STANOWISKO NAUKI

To, że ludzie są odpowiedzialni za globalne ocieplenie jest ewidentne, świadczą o tym liczne dowody doświadczalne: wyniki satelitarnych pomiarów promieniowania termicznego Ziemi, pomiary promieniowania termicznego atmosfery dochodzącego do powierzchni planety, spadek temperatury stratosfery i wiele innych.

MIT

Nie ma żadnych dowodów naukowych na związek globalnego ocieplenia z działalnością człowieka.

Obraz przedstawia sztucznego satelitę na orbicie Ziemi.
Satelita Aqua jest jednym z satelitów wyposażonych w radiometry mierzące promieniowanie ziemskie. Ilustracja dzięki uprzejmości NASA.

W naukach przyrodniczych istnieje tylko jedna rzecz lepsza niż wynik pomiaru – są to wyniki wielu niezależnych pomiarów wykonanych różnymi metodami, wszystkie pokazujące ten sam rezultat. Fakt, że za globalne ocieplenie odpowiedzialni są ludzie, potwierdzają liczne i różnorodne dowody empiryczne.

Dwutlenek węgla w atmosferze

To, że rosnąca ilość dwutlenku węgla w atmosferze jest powodowana przez ludzką emisję, jest oczywiste, gdy porówna się koncentrację CO2 w atmosferze i antropogeniczne emisje tego gazu:

Ilość CO2 w atmosferze
Rysunek 1: Ilość CO2 w atmosferze (zielona linia – Law Dome, Wschodnia Antarktyda i niebieska linia – Mauna Loa, Hawaje) i sumaryczna ludzka emisja CO2 w gigatonach (czerwona Linia – CDIAC).

W ciągu setek tysięcy lat cykli epok lodowcowych koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze oscylowała w zakresie 180-300 ppm. Obecna koncentracja jest bliska 400 ppm i rośnie wyjątkowo szybko, w tempie 2 ppm rocznie. Liczne badania pokazują, że tak dużej zawartości CO2 jak obecnie nie było w atmosferze od kilku, a może nawet kilkunastu milionów lat.

Dobrym sposobem upewnienia się co do pochodzenia dodatkowych ilości dwutlenku węgla w atmosferze jest przeanalizowanie zmian koncentracji różnych izotopów węgla w atmosferze. Chodzi o 3 izotopy: stabilne 12C i 13C oraz niestabilny 14C, z czasem połowicznego zaniku 5700 lat, powstający bezustannie w atmosferze wskutek oddziaływania promieniowania kosmicznego. Rośliny preferują przyswajanie lekkiego izotopu węgla 12C. Paliwa kopalne (węgiel, ropa, gaz) powstały z roślin, stąd też zawierają więcej 12C względem 13C niż powietrze, co zresztą można łatwo zmierzyć. Węgla 14C w ogóle w paliwach nie ma, bo już dawno zdążył się rozpaść. Spalając paliwa kopalne, wyrzucamy uwięziony w nich węgiel do atmosfery. I co widzimy?

Względna koncentracja węgla
Rysunek 2. Względna koncentracja węgla 13C w stosunku do 12C. Na podstawie Böhm i inni, 2002, Monthly Atmospheric 13C Concentrations, Scripps Institution of Oceanography.

Widzimy, że w połowie XVIII wieku coś się stało: względna zawartość 13C w powietrzu zaczęła spadać, pozostając w pełnej zgodności ilościowej z emisjami antropogenicznymi i działaniem cyklu węglowego. W ciągu 200 lat, które upłynęły od początku epoki przemysłowej, względna zawartość 13C spadła o 2 promile. Może się wydawać, że to niewiele, ale zmiany od epoki lodowcowej do XIX wieku roku były znacznie mniejsze (Böhm i inni, 2002). Podobnie, obserwujemy spadek atmosferycznej koncentracji węgla 14C, co świadczy, że przybywa w atmosferze węgla z paliw kopalnych.

Jednocześnie obserwujemy spadek atmosferycznej koncentracji tlenu. Nie miałoby to miejsca, gdyby w atmosferze przybywało CO2 z innych powodów, niż spalanie paliw kopalnych. Pamiętamy, że tlen podczas spalania łączy się z węglem.

dwutlenek węgla vs tlen
Rysunek 3: Koncentracja CO2 z Mauna Loa (kolor czarny) i Baring Head w Nowej Zelandii (niebieski). W dolnym prawym rogu są pokazane pomiary ilości tlenu w atmosferze (O2) z Alert w Kanadzie (różowy) i Cape Grim w Australii (cyjan) (IPCC AR4 2.3.1 zaadaptowane z Manning 2006). Zmiany koncentracji tlenu przedstawiono jako spadek stosunku O2/N2*106(czyli 'per meg’) względem arbitralnie dobranego poziomu odniesienia.

Około 30% emitowanego przez nas dwutlenku węgla jest pochłaniane przez oceany. W wyniku tego rośnie kwasowość oceanów, przez co ich współczynnik pH zmalał w ciągu ostatniego stulecia o 0,1. Gdyby dwutlenek węgla był uwalniany do atmosfery z oceanów, to zjawisko nie miałoby miejsca.

Żadna z prezentowanych przez sceptyków teorii alternatywnych – mówiących o tym, że wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze jest naturalny, a gaz ten pochodzi z oceanów, mikrobów czy gleby – nie wyjaśnia tych faktów (Caldeira i Wickett, 2003). Wyniki pomiarów potwierdzają wyłącznie teorię, że przyczyną ocieplenia są spalane przez człowieka paliwa kopalne.

Nasilający się efekt cieplarniany

Satelity mierzą promieniowanie podczerwone uciekające w przestrzeń kosmiczną. Porównanie danych satelitarnych od 1970 do 1996 roku pokazało, że w kosmos ucieka coraz mniej energii niesionej przez fale o długościach absorbowanych przez gazy cieplarniane (Harries i inni, 2001). Można uznać to za „bezpośredni eksperymentalny dowód znaczącego wzrostu efektu cieplarnianego Ziemi”. Wynik ten został potwierdzony przez nowe dane z kilku różnych satelitów (Griggs 2004, Chen 2007).

Liczba falowa
Rysunek 4: Zmiana w spektrum od 1970 do 1996 roku spowodowana gazami śladowymi. Na osi pionowej temperatura jasnościowa (Harries i inni 2001).

Fakt, że mniej energii ucieka w przestrzeń jest potwierdzony przez pomiary przy powierzchni, które pokazują, że wzrasta natężenie promieniowania termicznego wracającego do powierzchni Ziemi z atmosfery. Szereg badań potwierdza, że przyczyną zjawiska jest rosnący efekt cieplarniany (Philipona 2004 [pełny artykuł], Wang i Liang, 2009). Analiza danych o wysokiej rozdzielczości spektralnej pozwala ilościowo powiązać wzrost promieniowania w kierunku ziemi z obecnością konkretnych gazów cieplarnianych (Evans i Puckrin, 2006, prezentacja konferencyjna). Pomiary prowadzą autorów do wniosku, że „nasze dane eksperymentalne ostatecznie zbijają argumenty sceptyków o nieistnieniu doświadczalnych dowodów na związek między wzrostem zawartości gazów cieplarnianych w atmosferze i globalnym ociepleniem.”

Spektrum promieniowania gazów cieplarnianych
Rysunek 5: Widmo promieniowania gazów cieplarnianych mierzone przy powierzchni Ziemi. Efekt pary wodnej odfiltrowano, żeby pokazać udział innych gazów cieplarnianych (Evans i Puckrin, 2006).

Trend wzrostowy temperatury

Analiza trendów temperatur w różnych warstwach atmosfery ujawnia kolejny ślad działalności człowieka. Fizyka transferu radiacyjnego pokazuje, że więcej dwutlenku węgla w powietrzu prowadzi do ocieplenia troposfery, z równoczesnym ochłodzeniem stratosfery. Dzieje się tak, ponieważ większy efekt „izolujący” w troposferze powoduje zatrzymanie większej ilości energii w dolnych warstwach atmosfery, zmniejszając tym samym ilość energii uciekającej do stratosfery. Efekt ten obserwuje się zarówno z satelitów, jak i mierzy bezpośrednio (dane z balonów meteorologicznych). Jednoczesne ocieplenie troposfery oraz ochłodzenie stratosfery potwierdza, że przyczyną wzrostu temperatury powierzchni Ziemi jest wzrost koncentracji dwutlenku węgla, a nie wzrost aktywności Słońca:

Zmiany temperatur w troposferze i stratosferze
Rysunek 6: (A) Zmiany temperatury w dolnej stratosferze, obserwowane z satelitów (UAH, RSS) i z balonów meteorologicznych (HadAT2 i RATPAC), w porównaniu do okresu bazowego 1979-1997. Silne wybuchy wulkaniczne oznaczone są niebieskimi przerywanymi liniami pionowymi (Karl 2006).
Energia zmagazynowana w oceanach
Rysunek 8: Ilości energii zmagazynowanej w powierzchniowej warstwie oceanów (średnia pięcioletnia odniesiona do okresu 1955-2006). Linia czerwona – energia w warstwie 0-700 m, linia czarna – energia w warstwie 0-2000 m. Źródło: Levitus i inni, 2012 , National Oceanographic Data Center.

… i wiele, wiele innych

Badając przyczyny globalnego ocieplenia, powinniśmy wziąć pod uwagę szereg różnorodnych pomiarów. Naturalne jest rozpoczęcie badań od zmian temperatury powietrza przy powierzchni Ziemi, ale dokładniejsze analizy powinny wziąć pod uwagę także wyniki pomiarów satelitarnych, pokrywy śnieżnej, topnienia lodu, zmian temperatury na różnych wysokościach, zmian temperatury nad lądami i nad oceanami (także w samych oceanach na różnych głębokościach) i wiele innych. Jak pokazaliśmy wyżej, wiele niezależnych obserwacji prowadzi do tego samego wniosku: globalne ocieplenie jest skutkiem antropogenicznej emisji gazów cieplarnianych.

Ludzkie odciski palców na zmianie klimatu
Rysunek 9. „Ludzkie odciski palców na zmianie klimatu”. Źródło: Przewodnik naukowy do sceptycyzmu globalnego ocieplenia.

Marcin Popkiewicz na podstawie Skeptical Science, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

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