Mniej więcej 20 tys. lat temu lodowiec pokrywał znaczną częś półkuli północnej, w tym kawał ziem dzisiejszej Polski. Klimat był wtedy suchy, a poziom morza o ponad sto metrów niższy niż dziś. Potem lodowiec zaczął się cofać, aż 11,5 tys. lat temu weszliśmy w epokę człowieka zwaną holocenem. Dzisiaj, jak utrzymuje holenderski chemik atmosfery i noblista Paul Crutzen, mamy już nawet antropocen, czyli epokę, w której człowiek wywarł tak wielki wpływ na Ziemię, że zaburzył naturalne wahania jej klimatu. Stąd globalne ocieplenie wywołane rozwojem przemysłu i emisjami gazów cieplarnianych do atmosfery.
W "Nature Geoscience" naukowcy z Wielkiej Brytanii,
USA i Norwegii pracujący pod kierunkiem prof. Chronisa Tzedakisa z University College w Londynie piszą, że gdyby nie antropogeniczne zmiany klimatu, już powinniśmy się szykować na nadejście zimna.
Ziemia jak wirujący bączek Według serbskiego
matematyka Milutina Milankovicia, który w 1930 r. doprecyzował teorię wyjaśniającą wahania klimatu Ziemi, są one głównie warunkowane przez zmiany w położeniu naszej planety względem Słońca. Po pierwsze, jej orbita zmienia swój kształt z eliptycznego na bardziej kołowy w cyklu blisko 100 tys. lat. Po drugie, nachylenie osi Ziemi, dzięki któremu mamy pory roku, waha się w cyklu ok. 40 tys. lat od 21,8 do 24,4 st. i z powrotem. Po trzecie, oś naszej planety zatacza się jak wirujący bączek w cyklu trwającym blisko 23 tys. lat.
W skali kosmicznej dochodzi do tego jeszcze aktywność Słońca, która również ma wpływ na klimat naszej planety i która również podlega wahaniom.
Poza tym na samej Ziemi zachodzą zjawiska, które silnie wpływają na jej klimat. Co jakiś czas wybuchają wulkany, które schładzają planetę, wyrzucając do atmosfery dwutlenek siarki (paradoksalnie to również one są pierwotnym źródłem cieplarnianego dwutlenku węgla). No i są jeszcze wahania prądów morskich, czyli potężnych oceanicznych rzek, które transportują wielkie ilości energii z tropików w stronę biegunów.
Te wszystkie mechanizmy są też w niewyjaśniony dotąd sposób powiązane z wahaniami stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Jak się sądzi, CO2 jest cynglem, który już bezpośrednio wpływa na to, czy mamy zlodowacenie, czy jak dziś okres cieplejszy zwany interglacjałem.
Filozofia zmian klimatu W "Nature Geoscience" uczeni porównują obecny interglacjał z tym, który przydarzył się 780 tys. lat temu (klimatyczne górki i dołki zazwyczaj różnią się i długością, i intensywnością). Twierdzą, że gdyby nie wpływ człowieka, lodowiec zacząłby powracać w ciągu najbliższego 1,5 tys. lat, kiedy stężenie dwutlenku węgla w powietrzu spadłoby do 240 ppm (części na milion).
Jak podaje
NASA, teraz poziom CO2 wynosi 392 ppm (od rewolucji przemysłowej wzrósł o 40 proc.) i zamiast spadać rośnie, bo mimo pozornych prób ograniczenia zmian klimatu pompujemy tego gazu do atmosfery coraz więcej. Z analiz naukowców z amerykańskiego Narodowego Centrum Badania Atmosfery (NCAR) wynika, że nawet gdybyśmy już dziś obcięli emisję gazów cieplarnianych do zera, to ocieplenie utrzymywałoby się co najmniej przez najbliższe tysiąc lat. A to dlatego, że dwutlenek węgla żyje w powietrzu ponad 100 lat, a poza tym ogromnym magazynem energii są oceany, które zajmują dwie trzecie powierzchni Ziemi. Teraz biorą one na siebie znaczną część nadwyżki energii, ale kiedy produkcję CO2 i innych ogrzewających nas gazów uda się przyhamować, będą to zmagazynowane ciepło jeszcze długo atmosferze oddawać.
Czy zatem zamiast zamartwiać się z powodu globalnego ocieplenia, powinniśmy się cieszyć, że dzięki rozwojowi przemysłu udało nam się powstrzymać kolejny atak zimy?
- To ciekawy filozoficzny problem - mówi w rozmowie z BBC jeden z autorów
pracy dr Luke Skinner z Cambridge. - Ale rzecz w tym, że świat przyszłości nie będzie taki jak nasz, będzie dużo cieplejszy. Obecne zmiany klimatu są bezprecedensowe i niosą za sobą poważne konsekwencje.
Seria niefortunnych zdarzeń Te konsekwencje są już zresztą w przyrodzie widoczne. Naukowcy ze służby geologicznej USA (USGS) i Uniwersytetu Montana w Missouli opublikowali właśnie w "Nature Climate Change" dane dotyczące wpływu, jaki zmniejszająca się w ciągu ostatnich 22 lat pokrywa śnieżna w górach Arizony wywarła na tamtejsze jelenie, drzewa liściaste, a w efekcie na ptaki należące do podrzędu śpiewających. Otóż mniejsze zaśnieżenie pozwoliło jeleniom wędrować wyżej i obgryzać więcej drzew, co doprowadziło w efekcie do spadku liczebności ptaków, które wśród drzew żyją.
- To seria klimatycznych zdarzeń, od której i ludzkość jest zależna - komentuje szefowa USGS Marcia McNutt.
Tam gdzie jedni przegrywają, inni (jak owe jelenie) wygrywają, przynajmniej w krótkiej perspektywie. W ostatnim "Science" badacze z Francji, Niemiec i Hiszpanii opisują, jak na zmianach klimatu zyskał albatros wędrowny - zamieszkujący Ocean Południowy słynny ptak morski, który ma rekordowo dużą, bo przeszło trzymetrową rozpiętość skrzydeł. W dużej mierze albatrosy zależą od wiatru, dzięki któremu mogą się przemieszczać na duże odległości pomiędzy miejscami lęgu i żerowania. Z powodu globalnego ocieplenia wiatry są dziś silniejsze i bardziej porywiste niż kiedyś (rodzą się bowiem z różnic w temperaturze pomiędzy regionami Ziemi, a te wraz ze średnim ociepleniem rosną). Albatrosy wędrowne są z tego bardzo zadowolone, bo łatwiej i szybciej podróżują. W efekcie ich młode częściej przeżywają, a dorosłe ptaki osiągają większe rozmiary.
Uczeni piszą jednak, że któregoś dnia wiatry mogą się stać dla albatrosów wędrownych zbyt silne. Co więcej, wraz z globalnym ociepleniem widać tendencję do zmiany ich kierunku - choć wieją zwykle z zachodu na wschód, to coraz częściej skręcają wzdłuż południków.
Przepis na katastrofę Gdybyśmy jednak chcieli rozpocząć prawdziwą walkę ze zmianami klimatu, to zamiast skupiać się na dwutlenku węgla, w pierwszej kolejności powinniśmy zająć się ograniczeniem emisji metanu i sadzy. Tak przynajmniej twierdzą, również w ostatnim "Science", naukowcy z USA, Unii Europejskiej, Tajlandii i Kenii pracujący pod kierunkiem dr. Drew Shindella z NASA.
Metan to znany gaz emitowany m.in przez fermy bydła i pola ryżowe, kilkadziesiąt razy bardziej cieplarniany niż CO2. A sadza powstająca podczas spalania węgla i ropy nie tylko zatrzymuje ciepło w atmosferze, ale także tworzy jądra kondensacji, wokół których rodzą się chmury, oraz osiada na lodowcach, przyspieszając ich topnienie. Ciemna powierzchnia pochłania bowiem dużo więcej światła i energii niż jasna.
- Sadza to drugi po dwutlenku węgla najważniejszy czynnik wywołujący obecne zmiany klimatyczne - mówił w zeszłym roku na 242. kongresie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego w Denver dr Mark Z. Jacobson z Uniwersytetu Stanforda w Kalifornii. Z jego obliczeń wynika, że odpowiada ona za aż 17 proc. globalnego ocieplenia.
Na szczęście z sadzą dość łatwo walczyć, np. stosując filtry jak w nowoczesnych układach wydechowych aut napędzanych silnikami Diesla. Do tego żyje ona w atmosferze ledwie przez kilka tygodni. Metan - przez kilkanaście lat, a CO2 - przez ponad 100 lat.
W "Science" uczeni wyliczają kilkanaście sposobów, dzięki którym, ograniczając emisję metanu i sadzy, można by w ciągu najbliższych 60 lat zahamować wzrost średniej globalnej temperatury do 2 st. C w porównaniu z erą przedprzemysłową.
- Niestety, te 2 st. C to przepis na katastrofę - ostrzegał podczas jesiennego zjazdu Amerykańskiej Unii Geofizycznej w San Francisco słynny klimatolog prof. James Hansen z NASA. Według jego wyliczeń taki wzrost temperatury spowoduje poważne topnienie lodów Grenlandii i zachodniej Antarktydy i w efekcie wzrost poziomu morza w XXI w. o kilka metrów.
Grenlandia traci biel Kiedyś potężny lodowiec, który wznosi się nawet na 3,5 km ponad powierzchnię Grenlandii, odbijał ponad połowę padających nań promieni słonecznych. Dzięki temu latem utrzymywał równowagę. W ciągu ostatniej dekady, jak podaje NASA, satelity zaobserwowały jednak, że grenlandzkie lody odbijają coraz mniej światła. Wszystko dlatego, że ich powierzchnia robi się ciemniejsza.
Dzieje się tak, bo na lodowcu pojawia się coraz więcej oczek wodnych, placków ziemi i skał, a także pyłów i sadzy nanoszonych przez wiatr. W efekcie Grenlandia topnieje. Najbardziej na wybrzeżach, w miejscach położonych niżej. Ocieplenie odciska jednak swój znak także w zimnym grenlandzkim interiorze. Lodowiec staje się tam mniej odporny na ciepło, bo tworzące go kryształki śniegu stapiają się w większe grudy i tracą ostre brzegi, dzięki którym kiedyś skutecznie odbijały światło.
Widać to wszystko na mapie wykonanej dzięki obserwacjom satelitarnym. Porównuje ona albedo grenlandzkiego lodowca (a więc jego zdolność do odbijania światła) z lata 2011 r. do średniej z lat 2000-06. W niektórych miejscach wyspa odbija prawie o 20 proc. mniej promieni niż kiedyś.
Topnienie lodowców i morskiej pokrywy lodowej w rejonach polarnych powoduje, że cała Ziemia grzeje się coraz bardziej. A im jest cieplejsza, tym więcej lodu topnieje. A im więcej topnieje, tym Ziemia szybciej się ogrzewa. To sprzężenie zwrotne bardzo wzmacnia obecne zmiany klimatyczne. Naukowcy sądzą, że w pewnym momencie zostanie przekroczony punkt krytyczny, po którym nie da się już zatrzymać załamania znacznej części polarnych lodowców. Najbardziej narażone są lodowce w Grenlandii i Antarktydzie zachodniej.
