Fakty i mity klimatyczne

Zmiany klimatu to fakt, a nie opinia. Jednak, mimo wielu badań, opracowań naukowych, oraz coraz częstszego występowania ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak: rekordowe upały, susze, powodzie, trąby powietrzne, wciąż rozpowszechnione są nierzetelne informacje dotyczące tego zjawiska. Przyjrzyjmy się zatem konkretnym faktom i najważniejszym mitom, aby zrozumieć najpopularniejsze i nieprawdziwe koncepcje związane z globalnym ociepleniem.

Przykładem mitu klimatycznego jest popularne wśród laików stwierdzenie, że „klimat zmieniał się zawsze, więc obecne zmiany nie mogą być spowodowane przez człowieka”. Stwierdzenie to zawiera dość oczywisty błąd logiczny, jednak jest ono na tyle proste, że jest jednym z najczęściej powtarzanych mitów klimatycznych.

Charakterystyka mitów klimatycznych

Mity klimatyczne charakteryzują pewne wspólne cechy (nie muszą występować wszystkie razem):

• są proste i łatwe do zapamiętania (zapadają w pamięć) – używają zwykle nieskomplikowanego języka
• odnoszą się do powszechnych doświadczeń i ogólnej wiedzy
• są krótkie
• łatwo je powtarzać
• wpasowują się w nasze dotychczasowe poglądy i pomagają się w nich utwierdzać
• zawierają dużo ukrytych założeń, których osoba powtarzająca nie musi być świadoma
• odnoszą się do emocji
• dają proste wyjaśnienia skomplikowanych zjawisk

dodatkowe informacje:
Denalizm klimatyczny (zaprzeczenie globalnemu ociepleniu)

Klasyfikacja mitów klimatycznych

Mity klimatyczne można poklasyfikować według różnych kategorii. Autorzy książki „Nauka o klimacie” dokonali następującej klasyfikacji:

Fałszywi eksperci
Podstawowym mitem wymienianym w tej kategorii jest stwierdzenie, jakoby nie było zgodności środowiska naukowego w kwestii antropogeniczności globalnego ocieplenia. Powstały liczne prace weryfikujące poglądy na globalne ocieplenie formułowane w publikacjach naukowych, polegające na przeglądaniu prac naukowych zgodnie z przyjętą uprzednio metodą i klasyfikowanie. Badania te wskazują, że konsensus naukowy w zależności od sposobu formułowania warunków wynosi od 90% do 100%. Mit ten jest formułowany poprzez tworzenie różnego rodzaju list osób, które nie zgadzają się ze stanowiskiem nauki. Najbardziej popularnym przykładem takiej listy jest Petycja Oregońska.

Zniekształcanie i nadmierne upraszczanie, oraz pochopne wnioski
Ten rodzaj mitów jest oparty na podawaniu zmodyfikowanych informacji i/lub opiera się na błędnym wnioskowaniu np.:

• podawanie argumentów, które nie mają związku z tezą
• przechodzenie do konkluzji bez argumentów
• argumenty odwołujące się do emocji
• obalanie tez które nie zostały sformułowane

Najczęściej występującym mitem w tej kategorii jest stwierdzenie, że „klimat zmieniał się w przeszłości”. Stwierdzenie to w oczywisty sposób nie ma żadnego związku z obecnym globalnym ociepleniem. Fakt, że zjawiska w przeszłości przebiegały w jakiś sposób nie oznacza, że dzisiaj przebiegają tak samo. Żeby taki argument był właściwy należałoby wskazać naturalne zmiany w przeszłości, ich przyczyny i udowodnić, że obecne zmiany mają dokładnie taką samą naturę i przebiegają w taki sam sposób. Jest to typowy błąd wnioskowania logicznego.

Innym błędem, który występuje w tym micie jest przeinaczenie. W przeszłości Ziemi były raptowne zmiany klimatu, spowodowane były ogromnymi emisjami dwutlenku węgla a ich skutkiem było masowe wymieranie np. szacuje się, że Paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne, które skutkowało masowym wymieraniem trwało ok. 200 tys. lat, przy czym wulkaniczne emisje dwutlenku węgla trwały mniej niż 20 tys. lat.

Wybieranie wisienek
Ta kategoria mitów opiera się na wybieraniu tylko tych danych pomiarowych, które zgadzają się z głoszoną tezą. Przykładem takiego mitu klimatycznego jest „globalne ocieplenie skończyło się w 1998 roku”. Ze względu na to, że na powolny trend globalnego ocieplenia nałożone są fluktuacje związane z naturalnymi wahaniami (np. wybuchy wulkanów i El Nino/La Niña), oraz że te fluktuacje w krótkim okresie dominują, to zawsze można wybrać taką niezbyt odległe daty początkową i końcową pomiarów temperatur, dla których trend nie będzie rosnący.

Do tego różne pomiary (np. pomiary temperatur w różnych warstwach atmosfery) wykazują inną czułość na bieżące fluktuacje (przykładowo temperatura dolnej troposfery jest bardziej czuła na zjawisko El Nino/La Niña niż temperatura 2 m nad Ziemią). Z serii mierzących temperatury przez satelity wybierane są te, które potwierdzają tezę o zatrzymaniu ocieplenia, pomija się na wykresach błędy związane z metodą pomiaru (satelity nie mierzą bezpośrednio temperatury tylko mierzą promieniowanie podczerwone z całej atmosfery i poprzez skomplikowane modele numeryczne otrzymuje się przybliżenie temperatury jednej warstwy).

Fałszywa dychotomia
Przedstawianie dwóch skrajnych opcji, jako jedyne możliwości do wyboru. W rzeczywistości istnieje znacznie więcej możliwości poza dwoma przedstawianymi w micie. Przykład mitu: skoro paliwa kopalne zasilają naszą cywilizację to albo będziemy je spalać, albo wrócimy do jaskiń.

Nierealistyczne kryteria
Mity z tej kategorii wykorzystują fakt, że badania naukowe zawsze są obarczone pewnym stopniem niepewności. Jest to podstawowa cecha nauk ścisłych, dlatego oczekiwanie stuprocentowej pewności nigdy nie będzie możliwe do spełnienia. Jednym z najpopularniejszych mitów z tej kategorii jest stwierdzenie, że „modele klimatyczne są niewiarygodne”. Mit ten wykorzystuje fakt, że modele klimatyczne, jak każdy model z naukach ścisłych zawsze będą zawierały niepewności, których nigdy nie da się wyjaśnić. Tym niemniej ogólne przewidywania modeli, oraz jakościowe wyniki nie zmienią się nawet gdyby te niepewności usunąć.

Teorie spiskowe
Przykładem teorii spiskowej jest afera Climategate, gdzie wyrwane z kontekstu dyskusje naukowców dotyczące szczegółów prac naukowych zostały przedstawione jako spisek naukowców. Celem tego mitu jest budowanie obrazu świata nauki jako grupy osób, która w ukryciu przed światem dokonuje manipulacji danych. Tymczasem żadne z przeprowadzonych później śledztw nie wykryło nieprawidłowości, w wyniku samej afery nie został z publikacji wycofany żaden artykuł naukowy.

Podejście do obalania mitów

Obalanie mitów natrafia na wiele trudności wśród których można wymienić następujące:

• mit jest zwykle prosty i łatwy do zapamiętania, jego wyjaśnienie jest skomplikowane i często wymaga wiedzy eksperckiej
• mit jest zwykle potwierdzeniem poglądów osoby je wyrażającej, dlatego obalenie mitu powoduje powstanie dziury poznawczej
• wyjaśnienie mitu, który jest związany z poglądami osoby głoszącej mit, zwykle jest przyjmowane jako atak na tę osobę i powoduje naturalną obronę
• w miejsce mitu należy podać jakiś inny fakt, który wypełni lukę w światopoglądzie osoby głoszącej mit
• głoszenie mitu zwykle nie wymaga odwoływania się żadnych zewnętrznych danych, podczas gdy jego wyjaśnienie wymaga tych danych
• wyjaśniając mit często powtarzamy sam mit, co powoduje jego utrwalenie w świadomości drugiej strony
• mity odwołują się często do prostych przykładów lub tzw. „zdrowego rozsądku”, który niekoniecznie musi oznaczać właściwy sposób rozumowania

Mity klimatyczne obalane są na portalu Nauka o klimacie, gdzie wyjaśniane są fizyczne podstawy zjawisk w oparciu o literaturę naukową. Dodatkowo w książce „Nauka o klimacie” autorów: Marcin Popkiewicz, Aleksandra Kardaś, Szymon Malinowski, przedstawiona jest lista 10 najczęstszych mitów klimatycznych z naukowym wyjaśnieniem.

Fakty i mity na temat zmian klimatu w pytaniach i odpowiedziach

Czy klimat Ziemi naprawdę się ociepla?

Tak. Pokazują to pomiary temperatury. Mamy do dyspozycji m.in. dane ze stacji meteorologicznych na lądach, boi pomiarowych w oceanie czy satelitów. Obserwujemy też globalne zjawiska potwierdzające ocieplenie takie, jak topnienie lodowców i lądolodów.

dodatkowe informacje:
Globalne ocieplenie

Czy gwałtowny wzrost temperatur na Ziemi to czasem nie efekt błędu w obliczeniach?

Od publikacji pracy, w której pojawił się słynny wykres przypominający kij hokejowy (rok 1998) przeprowadzono liczne badania danych proxy z wielu różnych źródeł, w tym koralowców, stalagmitów, słoi drzew, odwiertów i rdzeni lodowych. Wszystkie potwierdzają początkowy wniosek: XX wiek był najcieplejszy od 1000 lat, a najbardziej dramatyczne ocieplenie wystąpiło po 1920 roku.

Mianem kija hokejowego określa się rekonstrukcję dawnych temperatur na przestrzeni 1-2 tys. lat wykonaną przy użyciu analiz pierścieni przyrostu drzew, rdzeni lodowych, koralowców i innych śladów, które pośrednio wskazują temperaturę, tzw. proxy (Mann 1999). Odkryto, że przez ostatnie tysiąclecie świat stopniowo się ochładzał, po czym w XX wieku nastąpił nagły zwrot – średnie globalne temperatury zaczęły szybko rosnąć (kształt wykresu przypomina więc kij hokejowy). Główny wniosek jest taki, że globalne temperatury z ostatnich dekad były najwyższe w ciągu ostatniego 1000 lat.

dodatkowe informacje:
Mit: Gwałtowny wzrost temperatur to efekt błędu w obliczeniach

Jak bardzo wzrosła już temperatura Ziemi?

Od początku rewolucji przemysłowej średnia temperatura powierzchni Ziemi wzrosła już o około 1°C. Nie wszędzie wzrost temperatur jest taki sam: lądy ocieplają się szybciej niż oceany, szczególnie szybko ociepla się Arktyka.

dodatkowe informacje:
Globalne ocieplenie
Zmiany klimatu

Czy ociepleniem klimatu o jeden, dwa stopnie należy się przejmować?

Jeżeli chodzi o zmiany klimatyczne to nie mówimy o zmianie pogody, ale o zmianie średniej temperatury planety. Ziemia o kilka stopni cieplejsza to będzie zupełnie inna planeta niż ta, którą znamy. Średnia temperatura powierzchni Ziemi w XX wieku wynosiła 13,9°C. Obecnie wyliczana jest na 14,8°C i ciągle się podnosi. Klimatolodzy przewidują, że temperatura wyższa o 2°C od średniej temperatury sprzed rewolucji przemysłowej m.in zaburzy cykl hydrologiczny Ziemi, spowoduje topnienie lodowców i wiecznej zmarzliny, miałaby negatywny wpływ na rośliny, zwierzęta, uprawy, zdrowie publiczne. Jeżeli szybko nie przestaniemy zaśmiecać atmosfery, emitując coraz więcej gazów cieplarnianych, temperatura może wzrosnąć nawet o 4-5°C jeszcze w XXI wieku.

Każda redukcja emisji dwutlenku węgla, jaką tylko uda się osiągnąć oznacza mniejszy wzrost temperatury i możliwość uniknięcia najpoważniejszych następstw globalnego ocieplenia. Im więcej ograniczenia emisji dzisiaj, tym mniej konieczności adaptacji i cierpień w przyszłości.

Najlepiej byłoby ograniczyć globalne ocieplenie poniżej progu +1,5°C, ewentualnie +2°C. Jednak pomiędzy ociepleniem o +2°C a ociepleniem o +3°C jest wielka różnica. Jeszcze większa jest różnica pomiędzy ociepleniem o +3°C, a ociepleniem o +4°C. Wszystko powyżej +4°C bez wątpienia możemy określić jako katastrofalne, bo przekraczane będą kolejne punkty krytyczne. Kontynuując obecny trend wzrostu emisji wiele takich punktów prawdopodobnie przekroczymy.

dodatkowe informacja:
Gazy cieplarniane
Punkty krytyczne w ziemskim systemie klimatycznym

Które określenie jest właściwe: globalne ocieplenie czy zmiana klimatu?

Można używać obu sformułowań. Globalne ocieplenie oznacza wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi. Zmiana klimatu to szerszy termin, sygnalizujący, że zmieniają się także inne parametry np. miejsca i terminy występowania opadów.

Co w praktyce oznacza zmiana średniej temperatury?

Kiedy średnia temperatura rośnie, to o każdej porze roku wyjątkowo ciepłe dni zdarzają się coraz częściej, a odchylenia od tego, co do tej pory było normą, są większe. Konsekwencją zmiany klimatu jest też większa liczba ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak huragany, gwałtowne opady, czy długie okresy bez deszczu i susze.

Jak można mówić o globalnym ociepleniu, skoro wciąż zdarzają się bardzo mroźne dni, z intensywnymi opadami śniegu?

Kto nie słyszał, jak w zimny dzień ktoś mruczy: Gdzie się podziało to globalne ocieplenie?! Większość ludzi nie patrzy na świat z punktu widzenia globalnych danych i trendów, zamiast tego postrzegając świat przez pryzmat osobistego chwilowego doświadczenia w swoim miejscu zamieszkania (syndrom przesuwającego się punktu odniesienia). Powolny przebieg zmiany klimatu, na który nakłada się szum pogody i pór roku, bardzo utrudnia spostrzeżenie zachodzących zmian.

Dodatkowo z powodu tzw. krótkookresowej zmienności klimatu nawet w czasie globalnego ocieplenia mogą występować przejściowe okresy wzrostu, czy spadku temperatury Ziemi np. spowodowane fazami cyklu prądów oceanicznych (cykl ENSO), czy aktywnością słoneczną (cykl słoneczny) . Jest również wiele innych czynników, które wpływają na przepływ energii w systemie klimatycznym. Na przykład aerozole w stratosferze (najczęściej z erupcji wulkanów) odbijają światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Podobnie powierzchnię Ziemi chłodzą pyły i aerozole siarczanowe pochodzące z kominów fabryk i elektrowni. W okresie po II wojnie światowej zanieczyszczenie atmosfery gwałtownie rosło, prowadząc do ochłodzenia powierzchni Ziemi, kompensującego wzrost temperatury powodowany przez wzrost ilości gazów cieplarnianych w atmosferze.

Cykle prądów oceanicznych są przejawem przepływów energii pomiędzy oceanami a atmosferą, mogących mieć silny krótkotrwały wpływ na temperaturę powietrza przy powierzchni Ziemi. W skali globu najważniejszym takim cyklem jest oscylacja pacyficzna, czyli El Niño / La Niña (ENSO). Podczas występowania zjawiska El Niño średnia temperatura powierzchni Ziemi podnosi się, a podczas La Niña spada. Przyczyną jest to, że w trakcie El Niño znaczne obszary Pacyfiku mają podwyższoną temperaturę powierzchni, a podczas zjawiska La Niña średnia temperatura Pacyfiku obniża się.

W ostatnich latach rozumiemy coraz lepiej wymianę energii między atmosferą i oceanem, Wiemy, że ok. 93% energii gromadzonej w systemie klimatycznym wskutek narastającego efektu cieplarnianego ogrzewa ocean, 6% roztapia lód i ogrzewa glebę, a tylko ok 2%, powoduje wzrost temperatury powietrza. ENSO jest mechanizmem wymiany ciepła między atmosfera i oceanem, nic dziwnego ze ma taki wpływ na temperaturę powietrza przy powierzchni planety.

Globalne ocieplenie oznacza wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi i należy je postrzegać w kategoriach długookresowych trendów klimatycznych dla całej Ziemi, a nie poprzez pryzmat krótkookresowego, lokalnego typu pogody. Standardowo statystyki klimatyczne obliczamy w okresie 30 lat, dopiero tak długi interwał pozwala na uzyskanie istotnych statystycznie wyników. Jeśli skupiamy się na zbyt krótkim okresie, możemy błędnie uznać, że np. globalne ocieplenie się zatrzymało.

Temperatury zatem mogą wzrastać i opadać, ale ważny jest długookresowy trend globalny. Nie wyklucza to zatem występowania lokalnych i okresowych ochłodzeń. Dodatkowo, zmiana klimatu powoduje zwiększenie zakresu zmienności warunków pogodowych, a w niektórych lokalizacjach może sprzyjać atakom zimy. Jednocześnie w innych regionach często występują wtedy temperatury wyższe od średniej.

dodatkowe informacje:
El Niño
La Niña
Mit: Jest zimno więc globalne ocieplenie się skończyło
Mit: Jest zimno, więc globalne ocieplenie się skończyło
Mit: Między temperaturą a koncentracjami CO2 nie ma korelacji
Syndrom przesuwającego się punktu odniesienia

Czy w Średniowieczu było cieplej niż dziś?

Chociaż w trakcie Średniowiecznego Optimum Klimatycznego gdzieniegdzie było nadzwyczaj ciepło, jednak średnio rzecz biorąc planeta była chłodniejsza niż teraz. Obecne ocieplenie ma charakter globalny.

Średniowieczne Optimum Klimatyczne (Medieval Warm Period, MWP) miało miejsce w okresie 950-1250 i wiązało się z wyższymi temperaturami na niektórych terenach. W tym czasie morza wolne od lodu pozwoliły Wikingom skolonizować południową Grenlandię, a Amerykę Północną nawiedzały przedłużające się susze, które najprawdopodobniej doprowadziły do upadku kultury Anasazi.

Jak ciepło było w tym okresie? Czy powierzchnia Ziemi była gorętsza niż teraz? Żeby odpowiedzieć na to pytanie, musimy spojrzeć szerzej niż na kilka regionów i przyjrzeć się temperaturom w skali globalnej.

Wcześniejsze rekonstrukcje temperatury skupiały się na średniej globalnej (a czasem na jednej półkuli). Aby całościowo odpowiedzieć na pytanie dotyczące MWP, użyto ponad 1000 zestawów danych z pierścieni drzew, rdzeni lodowych, koralowców, osadów i innych proxy z obszaru obydwu półkul i stworzono globalną mapę zmian temperatury w ciągu ostatnich 1500 lat (Mann 2009). Średniowieczne Optimum Klimatyczne charakteryzowało się 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. Na niektórych terenach było nawet tak ciepło jak obecnie. Jednak inne regiony, jak Azja Środkowa, północny zachód Ameryki i tropikalny Pacyfik były znacznie chłodniejsze niż w okresie 1960-1990.

Było więc to ocieplenie regionalne, a nie globalne.

dodatkowe informacje:
Mit: W Średniowieczu było cieplej niż dziś

Czy za czasów Eryka Rudego Grenlandia naprawdę była zielona?

Popularny mit głosi, że Grenlandia była zieloną wyspą, jak zresztą sugeruje sama jej nazwa. Grenlandzka pokrywa lodowa liczy jednka sobie miliony lat (Lunt i inni 2008), a lód w istniejącej czapie lodowej ma ponad 100 tysięcy lat (Meese i inni 1997).

Z pewnością lądolód Grenlandii istniał i miał się dobrze, gdy nadano nazwę wyspie około 1000 lat temu. Lądolód Grenlandii utrzymuje w sobie dość wody, by podnieść poziom oceanów o 7 metrów. Gdyby Grenlandia rzeczywiście była zieloną wyspą, wiele dawnych miast portowych, od Aleksandrii po Wenecję, znajdowałyby się pod wodą, co jak wiemy, nie miało miejsca.

Nazwa wyspy to po prostu jeden z pierwszych sukcesów marketingowych na duża skalę. Normański banita Eryk Rudy, wygnany najpierw z Norwegii, a potem z Islandii, zdawał sobie sprawę, że znacznie więcej osadników przyciągnie wyspa zielona niż lodowa. I tak się stało, a założona przez niego pod koniec X wieku kolonia przetrwała na Grenlandii aż do XV wieku.

dodatkowe informacje:
Mit: Za czasów Eryka Rudego Grenlandia była zielona

Co spowodowało małą epokę lodową? Jaki wpływ na klimat ma aktywność słoneczna?

Po okresie średniowiecznego optimum klimatycznego nastąpiła tzw. mała epoka lodowa, wokół której narosło wiele mitów. Jak choćby to że z Polski, zimą, można było po skutym lodem Bałtyku dojechać saniami do Szwecji, a po drodze posilić się i przespać w karczmie, oraz że Szwedzi napadli na Polskę w XVII wieku pokonując zamarznięty Bałtyk.

Dane klimatyczne pokazują jednak, że w najmroźniejszym okresie małej epoki lodowej, zimą było średnio o ok. 3 st. C chłodniej niż podczas zim z początku XXI wieku. Bałtyk wówczas zamarzał ale tylko w rejonach przybrzeżnych. Szwedzi zatem nie mogli napaść na Polskę przechodząc po lodzie, zwłaszcza że ofensywę prowadzili latem. Południowa część Morza Bałtyckiego pomiędzy Polską a Szwecją nigdy nie zmarzła w takim stopniu, by umożliwić przeprawę saniami. Prawdą jest natomiast, że na lodzie budowano karczmy, ale nie na środku Bałtyku, tylko przy brzegach. Takie obiekty, ustawione od Lubeki aż po Rygę, ułatwiały zimową podróż wzdłuż wybrzeża, kiedy lądowe drogi tonęły w śniegu.

To co spowodowało małą epokę lodową pokazują analizy występowania izotopu węgla C-14. Powstaje on w górnych warstwach atmosfery Ziemi wskutek oddziaływania promieniowania kosmicznego z azotem i odzwierciedla nasilenia aktywności słońca. C-14 odkłada się w roślinach, można go wykryć m.in w rocznych przyrostach drzew. Część tego okresu zbiegła się z okresem niskiej aktywności słonecznej nazywanym Minimum Maundera (od nazwiska astronoma Edwarda Maundera). To właśnie kombinacja niższej aktywności słonecznej, dodatkowo wysokiej aktywności wulkaniczne, oraz zmianami w cyrkulacji oceanicznej (Free 1999, Crowley 2001) były głównymi czynnikami powodującymi znaczący spadek średniej temperatury w siedemnastowiecznej Europie (Mann 2002).

Również wzrost temperatury w pierwszej połowie XX wieku można wytłumaczyć zwiększona produkcją energii słonecznej, ale tylko do lat 50 XX wieku, bo od tego czasu aktywność słońca maleje, a temperatura na Ziemi coraz szybciej rośnie.

Dzieje się tak, ponieważ rośnie koncentracja gazów cieplarnianych, które zatrzymują w atmosferze cześć energii wypromieniowanej z powierzchni Ziemi i zwracają ja ku powierzchni globu. Decydujący wpływ na ten proces ma dwutlenek węgla, który jest jest owocem działań naszej cywilizacji. W paliwach kopalnych znajduje się węgiel organiczny, pochłonięty kiedyś przez rośliny w procesie fotosyntezy i zamknięty w skałach osadowych. Rośliny chętniej przyswajają z atmosfery izotop węgla C-12 niż C-13. Dlatego węgiel z wnętrza Ziemi ma inny skład izotopowy niż organiczny węgiel ze skał czy atmosfery. Spalając paliwa kopalne zmieniamy skład izotopowy węgla w atmosferze. W ten sposób emitowany przez ludzkość dwutlenek węgla otrzymuje znacznik, który pozwala go odróżnić od gazów z naturalnych źródeł.

Czy dziś zmierzamy do następnego Minimum Maundera? Aktywność słoneczna aktualnie wykazuje długoterminowy trend spadkowy. W ostatnich latach była na najniższym poziomie od ponad wieku. Niestety przewidywanie przyszłej aktywności słonecznej jest problematyczne. Przejście z okresu „wielkiego maksimum” (sytuacja w 2 połowie XX wieku) do „wielkiego minimum” jest procesem chaotycznym i trudnym do przewidzenia (Usoskin 2007).

Co by się jednak stało, gdyby faktycznie Słońce w XXI wieku weszło w następne Minimum Maundera i jaki byłby tego efekt dla klimatu Ziemi? Symulacje komputerowe pokazują, że spadek temperatury wywołany przez zmianę aktywności Słońca byłby minimalny w porównaniu do ocieplenia powodowanego przez produkowane przez ludzi gazy cieplarniane (Feulner i Rahmstorf 2010). Ochłodzenie wywołane przez obniżoną aktywność słoneczną jest szacowane na ok. 0,1°C (maksymalnie 0,3°C), podczas gdy ocieplenie związane ze wzmocnieniem efektu cieplarnianego wyniesie od 3,7°C do 4,5°C, w zależności od tego, ile CO₂ wyemitujemy w XXI wieku

Podsumowując..
Aktywność Słońca przez wieki sterowała klimatem Ziemi, ale od około 50 lat klimat zaczęły kształtować również inne czynniki, w szczególności wyższa koncentracja gazów cieplarnianych w atmosferze. Wszelkie podkreślenia wcześniejszej korelacji pomiędzy aktywnością słoneczną, a temperaturą Ziemi jedynie uwypuklają fakt, że ta korelacja znikła w latach 70. XX wieku.

Chociaż spadek aktywności słonecznej koreluje z wystąpieniem małej epoki lodowcowej, to są również inne czynniki, które mogły mieć wkład w tę zmianę klimatu:

• aktywność wulkaniczna była w tym okresie duża, a współczesne badania wskazują, że erupcje wulkanów mogą powodować nawet kilkuletnie, silne ochłodzenie klimatu
• oceaniczny „pas transmisyjny” – cyrkulacja termohalinowa – mógł zwolnić, w związku z dużymi ilościami słodkiej wody wprowadzonej do oceanu np. w rejonie lądolodu grenlandzkiego, w wyniku topnienia lodów we wcześniejszym okresie średniowiecznego ociepleniaspowodowałoby to spowolnienie transportu energii na obszar północnego Atlantyku i regionalne ochłodzenie na przyległych terenach
• nagły spadek zaludnienia Europy spowodowany epidemią dżumy mógł spowodować zmniejszenie powierzchni obszarów rolniczych i ich powtórne zalesienie, prowadzące do spadku ilości Co2 w atmosferze

dodatkowe informacje:
Mit: Czeka nas nowa epoka lodowcowa
Mit: Ociepla się, bo wychodzimy z małej epoki lodowej
Reconstruction of solar spectral irradiance since the Maunder minimum, agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Reconstruction of total solar irradiance 1974–2009, aanda.org
Reconstruction of total and spectral solar irradiance from 1974 to 2013 based on KPVT, SoHO/MDI, and SDO/HMI observations, aanda.org
An assessment of the solar irradiance record for climate studies, swsc-journal.org

Czy czeka nas nowa epoka lodowcowa?

W przeszłości nasz klimat przechodził przez zmiany znacznie większe niż w czasie Małej Epoki Lodowej. W ciągu ostatnich 400 tysięcy lat nasza planeta wielokrotnie doświadczała zlodowaceń, przerywanych co 100 tysięcy lat przez krótkie ciepłe okresy międzylodowcowe (tzw. interglacjały), trwające zwykle ok. 10 tysięcy lat. Aktualny zaczął się około 11 tysięcy lat temu. Czy to znaczy, że jesteśmy w jego końcowym etapie?

Jak do tej pory zaczynały się okresy zlodowacenia? Zmiany w orbicie Ziemi powodują zmniejszenie nasłonecznienia na półkuli północnej podczas lata. W rezultacie lodowce na północy tracą w lecie mniej masy i dzięki temu w ciągu tysięcy lat stopniowo rosną. To z kolei powoduje, że powierzchnia Ziemi nie pochłania światła, lecz odbija je, co przyśpiesza ochłodzenie i dalej rozszerza zasięg lodowców. Ten proces trwa ok. 1-2 tys. lat prowadząc do epoki lodowej.

Jaki efekt będą mieć nasze emisje dwutlenku węgla na przyszłe epoki lodowe? To pytanie jest rozważane w badaniach, które starają się ustalić tzw. „wyzwalacz” zlodowacenia, czyli taki spadek nasłonecznienia półkuli północnej, który rozpocząłby proces wzrostu czap lodowych (Archer 2005). Im więcej CO₂ znajduje się w atmosferze, tym mocniejszy spadek nasłonecznienia jest konieczny do rozpoczęcia epoki lodowej.

Powyższy rysunek pokazuje reakcję klimatu na różne scenariusze emisji CO2. Linia zielona oznacza naturalne zachowanie klimatu bez wpływu emisji CO2. Linia niebieska reprezentuje sytuację, w której w wyniku działalności człowieka do atmosfery dostało się 300 miliardów ton węgla (czyli 1100 mld ton CO2) – ten próg już przekroczyliśmy. Uwolnienie 1000 gigaton węgla (czyli 3666 mld ton CO2) zapobiegłoby epoce lodowcowej przez 130 tys. lat – pokazuje to linia pomarańczowa. Jeśli zaś spalilibyśmy wszystkie dostępne paliwa kopalne, wrzucając do atmosfery 5000 gigaton węgla (18 300 mld ton CO2) lub więcej, to zlodowacenie nie nastąpiłoby przez ponad pół miliona lat. W dzisiejszych warunkach kombinacja stosunkowo słabego wymuszania orbitalnego i długiego życia atmosferycznego dwutlenku węgla spowoduje, że obecny okres międzylodowcowy tak czy inaczej będzie najdłuższy w okresie ostatnich 2,6 mln lat (czyli w zasadzie w całej historii epok lodowych).

Możemy zatem być pewni, że w niedalekiej przyszłości epoka lodowa nie nadejdzie. Wszelkie wątpliwości rozwiewa obserwacja północnych czap lodowych. Ich przyrost mógłby sugerować, że proces zlodowacenia już się zaczął. Jednak aktualnie lody Morza Arktycznego topią się w bezprecedensowym tempie, zasięg arktycznej zmarzliny maleje, a czapa lodowa Grenlandii traci masę w coraz szybszym tempie. Na rychłe nadejście epoki lodowej, która zniwelowałaby średni wzrost temperatur na Ziemi nie ma co liczyć.

dodatkowe informacje:
Mit: Czeka nas nowa epoka lodowcowa

Czy globalne ocieplenie można powiązać z promieniowaniem kosmicznym?

Hipoteza Svensmarka postuluje silny związek pomiędzy natężeniem promieniowania kosmicznego a powstawaniem chmur. Hipoteza ta wiążąca ocieplenie klimatu z galaktycznym promieniowaniem kosmicznym opiera się na założeniu, że cząstki promieniowania mogą „zasiewać” chmury, które z kolei odbijają promieniowanie słoneczne. A więc jeśli w wyniku wzmocnienia magnetycznego pola Słońca do Ziemi dociera mniej cząstek promieniowania kosmicznego, powinniśmy obserwować mniejsze zachmurzenie i zwiększone natężenie światła słonecznego, a co za tym idzie silniejsze ogrzewanie naszej planety. Obserwacje tego jednak nie potwierdzają.

Badania naukowe pokazują, że cząsteczki galaktycznego promieniowania kosmicznego nie są szczególnie efektywnym mechanizmem zasiewania chmur. Można to pokazać na podstawie analizy danych pomiarowych. Podczas ostatnich pięciu dekad liczba cząstek galaktycznego promieniowania kosmicznego docierającego do Ziemi wzrosła, a w ostatnich latach osiągnęła rekordowe poziomy. Gdyby hipoteza Svensmarka była prawdziwa, wzrost intensywności promieniowania kosmicznego powinien powodować w tym czasie ochładzanie klimatu i szczególnie niskie średnie temperatury w ostatnich kilku latach. Tymczasem dzieje się coś przeciwnego: jednocześnie z dużymi natężeniami galaktycznego promieniowania kosmicznego obserwujemy rekordowo wysokie średnie temperatury powierzchni Ziemi.

W pracy Sloan i Woflendale 2007 przeprowadzona została analiza weryfikująca powiązania pomiędzy promieniowaniem kosmicznym, a pokrywą chmur. W jej wyniku stwierdzono rozbieżność pomiędzy hipotezą Svensmarka, a obserwacjami. Ponieważ na wysokich szerokościach geograficznych wahania natężenia promieniowania kosmicznego są znacznie większe niż w innych obszarach, zgodnie z teorią Svensmarka można by oczekiwać większych zmian zachmurzenia w regionach polarnych. Niczego takiego nie zaobserwowano. Po wybuchu reaktora w Czarnobylu, w wyniku którego do atmosfery trafiła bardzo duża liczba powodujących jonizację radioaktywnych nuklidów, również nie stwierdzono wzrostu pokrywy chmur. Poza tym, gdyby postulowany przez Svensmarka związek pomiędzy natężeniem promieniowania kosmicznego a tworzeniem się chmur był prawdziwy, to zmiany dochodzącego do Ziemi natężenia promieniowania kosmicznego w ostatnich dekadach powinny prowadzić do ochłodzenia powierzchni Ziemi.

Henrik Svensmark (ur. 1958)
to fizyk pracujący w Duńskim Narodowym Instytucie Przestrzeni znany z badań wpływu promieniowania kosmicznego na tworzenie się chmur. Jego prace wywołały kontrowersje w temacie globalnego ocieplenia. Kwestionują one naukowy konsensus o wpływie antropogenicznego efektu cieplarnianego na klimat, faworyzując aktywność słoneczną.
W 1997 Svensmark, oraz Eigil Friis-Christensen napisali pracę dotyczącą wpływu promieniowania kosmicznego na zmiany klimatu, w którym uważają, że wiatr słoneczny ma największy wpływ na te zmiany. Później hipotezę nazwali kosmoklimatologią. W 2007 roku Svensmark i Nigel Calder opublikowali książkę The Chilling Stars: A New Theory of Climate Change, w której dyskutują hipotezę zmian klimatycznych wywołanych przez promienie kosmiczne.
Svensmark prowadzi badania mające wykazać związek powstawania chmur z promieniowaniem kosmicznym. W ramach projektu CLOUD przeprowadził eksperyment w CERN w którym mieszana gazów o składzie troposfery była bombardowana różnymi rodzajami promieniowania. Eksperyment nie wykazał jednak możliwości tworzenia się w ten sposób jąder kondensacji.

dodatkowe informacje:
Mit: Zmiana klimatu wiąże się z promieniowaniem kosmicznym

Jak szybko zmienia się klimat Polski?

W naszym kraju w ciągu ostatnich 30-40 lat średnia temperatura wzrosła już przynajmniej ok. 2°C. Średnia temperatura dla obecnego terytorium Polski w latach 1851−1900 wyniosła 7,2°C. W roku 2019 średnia temperatura wyniosła 10,3°C. Mamy wiele sygnałów pokazujących, że globalne ocieplenie stało się faktem. Zima nadchodzi później, a wiosna wcześniej. Lato jest dłuższe i gorętsze.

Skąd się wzięły obecne zmiany klimatu?

Spalając paliwa kopalne – węgiel kamienny i brunatny, ropę naftową i gaz ziemny – emitujemy dwutlenek węgla (CO2). Uwalniamy do atmosfery węgiel, którego zmagazynowanie w paliwach kopalnych wymagało milionów lat. Emitujemy także inne gazy cieplarniane. Wzrost ich stężenia w atmosferze jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za zachodzące obecnie gwałtowne ocieplanie się planety.

Czy obecna zmiana klimatu to rzeczywiście skutek działalności człowieka? Może jest to część naturalnego cyklu, na który nie mamy wpływu?

Wielu ludziom wydaje się, że jednostkowe działanie człowieka nie ma bezpośredniego wpływu na zjawiska zachodzące na Ziemi. Nic bardziej mylnego. W XXI wieku ludzkość stała się największą siłą natury wpływającą na cały system ekologiczny Ziemi. Czterokrotnie zwiększyliśmy naszą populację w czasie krótszym niż jedno stulecie. Mamy do dyspozycji potężne technologie, o jakich ludziom w poprzednich epokach nawet się nie śniło. Traktujemy powierzchnie Ziemi, a przede wszystkim atmosferę ziemską, jak kanał ściekowy. Codziennie wypuszczamy do atmosfery miliony ton zanieczyszczeń zatrzymujących w atmosferze tyle nadmiarowej energii cieplnej, ile wyzwoliłoby się podczas wybuchu 400 tysięcy bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę. Obecna zmiana klimatu pokazuje, że wytrąciliśmy system klimatyczny z jego naturalnych cykli. Emitowane przez naszą cywilizację do atmosfery zanieczyszczenia mają dla klimatu zdecydowanie większe znaczenie niż wszystkie czynniki naturalne razem wzięte. Gdyby nie nasze działania, to w tej chwili Ziemia powinna powoli się ochładzać. Emisje gazów cieplarnianych odwróciły ten naturalny trend i zastąpiły szybkim ocieplaniem się klimatu. Intensywny rozwój gospodarki, przemysłu ciężkiego, rolnictwa, spalanie paliw kopalnych i niezrównoważona konsumpcja są odpowiedzialne za globalne ocieplenie. Wszystkie duże towarzystwa naukowe są zgodne, że obecna zmiana klimatu jest skutkiem działalności człowieka.

Według oficjalnego stanowiska wszystkich liczących się na świecie organizacji naukowych zajmujących się badaniem klimatu, Akademii Nauk 19-tu krajów, Międzynarodowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), to ludzie powodują globalne ocieplenie. Konsensus jest przytłaczający. Oczywiście, istnieją pojedynczy naukowcy, którzy odnoszą się do tego sceptycznie. Jest ich jednak niewielu. 97% klimatologów aktywnie publikujących artykuły o klimacie jest zdania, że klimat się ociepla a powoduje to aktywność człowieka.

dodatkowe informacje:
Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC)
Negacjonizm klimatyczny

Czy miejskie wyspy ciepła wpływają na globalne ocieplenie klimatu?

Tkanka miejsca ze względu na ścisłą zabudowę jest podatna na zmiany warunków atmosferycznych, które są pokłosiem zmian klimatu. Coraz powszechniejsze stały się fale upałów, gwałtowne burze i ulewy, czy porywiste wiatry. Występujące anomalia są szczególnie niebezpieczne w trakcie lata. Jednym z negatywnych skutków upałów są tzw. miejskie wyspy ciepła. Jest to lokalne zjawisko klimatyczne polegające na występowaniu wyższej temperatury powietrza w mieście niż na terenach peryferyjnych. Powstaje ono w wyniku nagromadzenia na terenach zwartej zabudowy, z niewielkim udziałem zieleni, dużej ilości powierzchni składającej się z materiałów sztucznych (jak beton czy asfalt), które pochłaniają promieniowanie słoneczne.

Chociaż tereny miejskie są niewątpliwie cieplejsze niż okolice wiejskie, wpływ tego zjawiska na globalne serie temperatur jest niewielki albo żaden. Analizujący pomiary temperatur naukowcy zajmujący się globalnym ociepleniem klimatu są oczywiście świadomi efektu miejskiej wyspy ciepła i podczas badań wprowadzają korekty uwzględniające to zjawisko. Na przykład w Goddard Institute for Space Studies (GISS) NASA porównuje się długoterminowe trendy miejskie z okolicznymi terenami wiejskimi. Następnie kalibruje się zapisy miejskie tak, żeby pasowały do wiejskich.

W większości przypadków stwierdzono, że efekt miejskich wysp ciepła jest niewielki i mieści się w zakresie niepewności. Co zaskakujące, na 42% stacji położonych w miastach wzrost temperatur postępuje wolniej niż na stacjach wiejskich, gdyż stacje meteorologiczne w miastach często umieszcza się w relatywnie chłodnych miejscach (np. w parkach).

dodatkowe informacje:
Miejska wyspa ciepła
Mit: Globalne ocieplenie to efekt miejskiej wyspy ciepła

W jaki sposób nadmiar gazów cieplarnianych w atmosferze wpływa na temperaturę na powierzchni Ziemi?

Średnia temperatura powierzchni Ziemi to efekt równowagi pomiędzy energią otrzymywaną przez planetę od Słońca i wypromieniowywaną przez nią w kosmos. Gazy cieplarniane utrudniają ucieczkę energii z powierzchni Ziemi – na tym polega efekt cieplarniany. Gdy ich stężenie rośnie, efekt cieplarniany nasila się, coraz więcej energii jest zatrzymywane w atmosferze i średnia temperatura powierzchni Ziemi rośnie.

Na czym dokładnie polega mechanizm działania efektu cieplarnianego?

Efekt cieplarniany polega na tym, że atmosfera, w tym gazy cieplarniane, jest przeźroczysta dla promieniowania słonecznego (zwanego w języku fizyków promieniowaniem krótkofalowym). Dzięki temu dociera ono do powierzchni Ziemi, która je absorbuje. Pochłaniana energia promieniowania krótkofalowego powoduje ogrzanie powierzchni. Dzięki temu, że wzrasta temperatura powierzchni, rośnie emisja (z tej powierzchni w górę) promieniowania podczerwonego (zwanego przez geofizyków długofalowym). Promieniowanie to jest absorbowane selektywnie (w pewnych obszarach długości fal) przez obecne w powietrzu gazy cieplarniane, dzięki czemu atmosfera się ogrzewa. Cieplejsza atmosfera sama emituje promieniowanie długofalowe (podczerwone) – częściowo w kosmos, a częściowo w stronę Ziemi. W efekcie do powierzchni Ziemi dociera dodatkowe promieniowanie podczerwone, które jest przez nią pochłaniane, co podnosi jej temperaturę. Właśnie to nazywamy efektem cieplarnianym. Wzrost koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze powoduje silniejsze pochłanianie podczerwieni emitowanej z powierzchni Ziemi w długościach fal, które gaz ten absorbuje, a w efekcie spadek ilości tego promieniowania uciekającego w przestrzeń kosmiczną. Jednocześnie ogrzanie dolnych warstw atmosfery powoduje wzrost strumienia promieniowania podczerwonego emitowanego w kierunku Ziemi.

dodatkowe informacje:
Efekt cieplarniany
Skąd wiemy, że nadmiar dwutlenku węgla powoduje ocieplenie?

Czy nasza emisja dwutlenku węgla to tylko mały ułamek naturalnych emisji tego gazu?

Emisje, których źródłem są m.in. przemiana materii w organizmach żywych, rozkład materii organicznej czy oceany, stanowią część cyklu, który jest zasadniczo zrównoważony. Natura uwalnia mniej więcej tyle samo CO2, co pochłania. Natomiast ludzie, spalając paliwa kopalne, każdego roku wprowadzają do atmosfery dodatkową, niezbilansowaną ilość dwutlenku węgla. To ta kumulująca się nadwyżka odpowiada za zmianę klimatu.

Węgiel krąży w tzw. cyklu węglowym między biosferą, glebą, skałami, wodami, atmosferą Ziemi i osadami (w tym paliwami kopalnymi). Naturalne absorpcje równoważą naturalne emisje, dlatego sumaryczna ilość węgla w cyklu nie powinna zmieniać się w krótkich skalach czasowych. Tymczasem dziś obserwujemy stałą nadwyżkę CO2, gromadzącą się w atmosferze.

Na jakiej podstawie ten wzrost przypisujemy człowiekowi? Otóż system klimatyczny potrafi odróżni węgiel ze źródeł naturalnych od węgla z paliw kopalnych – i reaguje we właściwy sobie sposób. Po pierwsze, rośnie kwasowość oceanów pochłaniających nadmiarowy dwutlenek węgla. Gdyby źródłem emisji były same oceany, to zjawisko nie miałoby miejsca. Po drugie, spada atmosferyczna koncentracja tlenu. Tlen łączy się z węglem w procesie spalania paliw kopalnych. Gdyby źródłem emisji były oceany, tlenu nie powinno ubywać. Po trzecie w atmosferze rośnie zawartość izotopu węgla ¹²C (co przekłada się na spadek względnej zawartości izotopu węgla ¹³C). Wskazuje to, że źródłem dodatkowego CO2 są paliwa kopalne, zawierające proporcjonalnie więcej izotopu węgla ¹²C względem ¹³C niż materia nieożywiona.

Czy ta nadwyżka rzeczywiście robi różnicę? By ocenić wrażliwość klimatu na zmiany stężenia CO2, cofnijmy się w przeszłość. Na przestrzeni setek tysięcy lat koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze oscylowała w granicach 180-300 ppm – to wystarczało, by Ziemia przeobrażała się gruntownie, przechodząc od zlodowaceń do ciepłych interglacjałów. Dziś ta koncentracja jest bliska 420 ppm i rośnie w ekspresowym tempie 2 ppm rocznie. Nasz eksperyment na klimacie nie ma precedensu w historii planety.

Obecnie ludzkie emisje zakłócają naturalną równowagę, podnosząc poziom CO2 do wielkości niespotykanej od przynajmniej 800 tys. lat.

dodatkowe informacje:
Mit: Dwutlenek węgla emitowany przez człowieka nie ma znaczenia

Czy kiedyś w atmosferze Ziemi było więcej CO2?

W historii Ziemi były okresy, kiedy zawartość dwutlenku węgla w atmosferze była znacznie wyższa niż obecnie. Co ciekawe, w niektórych z tych okresów zdarzało się, że nasza planeta doświadczała jednocześnie rozległych zlodowaceń.

Czy oznacza to, że dwutlenek węgla nie powoduje ocieplania klimatu? Nie, a to dlatego, że CO2 nie jest jedynym czynnikiem decydującym o klimacie. Żeby zrozumieć klimat przeszłych epok, musimy uwzględnić wszystkie wymuszenia, które go kształtowały. Royer 2006 przeprowadził badania, analizujące 490 zbiorów danych pośrednich (tzw. proxy), które pozwoliły odtworzyć stężenia CO2 w atmosferze w ciągu okresu zwanego fanerozoikiem, obejmującego ostatnie 540 milionów lat.

W zamierzchłych czasach poziom dwutlenku węgla w atmosferze osiągał spektakularne wielkości: w ordowiku (440 mln lat temu) mógł nawet przekraczać 5000 ppm. Warto jednak pamiętać o tym, jak w przeszłości świeciło Słońce. Jest ono średnich rozmiarów gwiazdą, która za pomocą mechanizmów syntezy termojądrowej powoli przemienia wodór w hel. Słońce liczy sobie około 4,6 mld lat, a jego temperatura i rozmiary powoli rosną. Co za tym idzie, rośnie jasność Słońca – w ciągu miliarda lat o około 10%. We wczesnym fanerozoiku moc Słońca była o około 4% niższa niż obecnie.

Okresy, w których koncentracje CO2 były niskie, zbiegają się z okresami powszechnych zlodowaceń (z wyraźnym wyjątkiem, omówionym dalej). Wprowadźmy pojęcie progowego poziomu CO2 na tyle niskiego, by rozpoczął się proces zlodowacenia. Gdy Słońce jest mniej aktywne, poziom progowy jest wysoki np. w późnym ordowiku wynosił 3000 ppm. Dzisiaj (przy obecnej, znacznie wyższej mocy Słońca) próg istnienia polarnych czap lodowych na Ziemi ocenia się na zaledwie 500 ppm CO2 – poniżej tego progu wokół biegunów jest lód, zaś powyżej tego stężenia czapy polarne zanikną.

Do niedawna uważano, że poziom CO2 w późnym ordowiku był dużo wyższy niż 3000 ppm, co było trudne do wytłumaczenia w powiązaniu z faktem, że Ziemia doświadczała wtedy epoki lodowej. Dane o CO2 z późnego ordowiku są skąpe – obejmują tylko 1 punkt pomiarowy, wskazujący na stężenie rzędu 5600 ppm. Tymczasem przy mocy Słońca około 4% niższej niż teraz, do wystąpienia epoki lodowej konieczny był poziom CO2 niższy niż 3000 ppm. Czy i kiedy w ordowiku poziom CO2 mógł spaść poniżej wartości progowej? Trudno było to rozstrzygnąć na podstawie tak małej liczby danych.

Późniejsze badania izotopów strontu w osadach wyjaśniły niektóre wątpliwości (Young i inni, 2009). Dwutlenek węgla jest usuwany z atmosfery między innymi w wyniku procesu wietrzenia skał. W procesie tym rzeki zmywają do oceanu izotop strontu. Proporcje izotopów strontu w warstwach osadów pozwalają stworzyć serie danych o erozji skał na kontynentach. Wynika z nich, że w środkowym ordowiku wietrzenie nasiliło się, co doprowadziło do zwiększonego pochłaniania CO2 z atmosfery. Jednak proces był równoważony przez zwiększone emisje wulkaniczne dwutlenku węgla. Około 446 mln lat temu aktywność wulkaniczna spadła, jednak wietrzenie pozostało na wysokim poziomie. Spowodowało to spadek poziomu CO2 poniżej 3000 ppm, co z kolei stało się przyczyną zlodowacenia w późnym ordowiku.

Widzimy, że aby porównywać współczesny klimat z tym sprzed setek milionów lat, trzeba koniecznie brać pod uwagę mniejszą wtedy moc Słońca.

Gdyby klimatolodzy uważali dwutlenek węgla za jedyny czynnik działający na klimat, wysoki poziom tego gazu w okresach zlodowaceń byłby trudny do wytłumaczenia. Ale każdy klimatolog powie, że CO2 nie jest jedynym czynnikiem decydującym o klimacie.

To, że w historii naszej planety zdarzały się okresy, kiedy poziom CO2 był wyższy niż obecnie, nie stoi w sprzeczności z tym, że obecny wzrost koncentracji CO2 w atmosferze skutkuje globalnym ociepleniem. Przeciwnie, potwierdza silny związek ilości CO2 w atmosferze z klimatem i jego zmianami.

dodatkowe informacje:
Mit: Kiedyś w atmosferze było więcej CO2, więc teraz nie ma się czym martwić

Jaki udział w emisji dwutlenku węgla mają wulkany?

Wulkany wydzielają około 0,3 mld ton CO2 na rok (300 mln ton). To mniej niż 1% emisji ze spalania paliw kopalnych, które wynoszą ponad 36 mld ton na rok.

Wulkany emitują CO2 na lądzie i pod wodą. Z podwodnych wulkanów ulatnia się 66-97 mln ton w ciągu roku. Jednak równoważy to nowopowstała na dnie oceanu lawa, pochłaniająca dwutlenek węgla. W rezultacie, podwodne wulkany mają niewielki wpływ na atmosferyczny poziom CO2. Większy wkład mają wulkany lądowe. Ich emisję ocenia się na 242 mln ton na rok (Mörner 2002).

Tymczasem ludzie, spalając paliwa kopalne, emitują obecnie ponad 36 miliardów ton CO2 rocznie (Friendlingstein i in., 2019). Emisje antropogeniczne są ponad 100-krotnie większe niż wulkaniczne. Jest to widoczne, kiedy porównuje się poziom dwutlenku węgla w atmosferze z aktywnością wulkaniczną po 1960 roku. Nawet silne erupcje, jak Pinatubo, El Chicon i Agung, miały mało zauważalny wpływ na koncentrację tego gazu.

Najsilniejsza erupcja w ostatnim półwieczu – wulkanu Pinatubo – wyrzuciła niecałe 50 milionów ton CO2 (Gerlach 2011). To niewiele ponad 0,1% naszych rocznych emisji ze spalania paliw kopalnych.

Nasze tysiące elektrowni na węgiel i gaz, miliard samochodów i pozostałe źródła przemysłowe emitują tyle CO2, ile produkowałoby 8000 wielkich wulkanów tarczowych, takich, jak Kilauea (USGS).

Wulkan tarczowy
to typ wulkanu o szerokim i spłaszczonym stożku o kącie nachylenia nie większym niż 8°. Wulkany tarczowe tworzą kolejne erupcje wylewne lawy o niskiej zawartości krzemionki. Ich charakterystyczną cechą jest brak gwałtownych erupcji, z wnętrza wydobywa się rzadka i bardzo gorąca lawa zasadowa. Ten typ wulkanu można skontrastować ze stratowulkanem. Nazwa wywodzi się od nazwy islandzkiego wulkanu tarczowego Skjaldbreiður, którego nazwa w języku islandzkim znaczy „szeroka tarcza”. Przykładem wulkanu tarczowego może być Mauna Loa na Hawajach.

dodatkowe informacje:
Mit: Wulkany emitują więcej dwutlenku węgla niż człowiek

Dlaczego w połowie XX w. mimo wciąż rosnącego CO2 w atmosferze nastąpiło ochłodzenie?

Ochłodzenie w połowie XX w. spowodowane było przez rosnące emisje aerozoli i co ważne nie zaprzecza globalnemu ociepleniu.

Na powyższym rysunku porównano koncentrację atmosferycznego CO2 z anomaliami temperatury powierzchni Ziemi na przestrzeni ubiegłego wieku. Chociaż koncentracja CO2 wzrastała między 1940 i 1970, temperatura wykazywała trend spadkowy. Jest to okres 30 lat, za długi aby wyjaśnić go zmiennością związaną z fluktuacjami takimi jak cykle ENSO (El Niño-Southern Oscillation) i słoneczny.

Jeśli CO2 powoduje ocieplenie, to dlaczego temperatura powierzchni Ziemi w tym czasie nie rosła?

Żeby odpowiedzieć na to pytanie, należy zauważyć, że nie tylko CO2 steruje klimatem. Wiele czynników wpływa na bilans i przepływy energii w systemie klimatycznym. Aerozole w stratosferze (unoszące się w powietrzu cząstki pochodzące np. z erupcji wulkanów) odbijają światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną, co powoduje chłodzenie planety. Z kolei gdy aktywność Słońca się zwiększa, rośnie ilość energii docierającej do Ziemi.

Rysunek przedstawia złożenie różnych wymuszeń radiacyjnych wpływających na klimat. Główne przyczyny ocieplenia w XX w. to rosnąca koncentracja CO2 w atmosferze, a w mniejszym stopniu zawartość absorbujących promieniowanie aerozoli (sadzy). Do lat 80-tych XX wieku rosła też aktywności słoneczna, ale czynnik ten miał relatywnie mniejsze znaczenie.

Czemu zawdzięczaliśmy okres ochłodzenia w latach 1940-70? Winowajcami były ograniczające dopływ energii słonecznej do powierzchni Ziemi aerozole, przede wszystkim aerozol siarkowy. Jego koncentracja znacząco wtedy wzrosła, w wyniku nałożenia się dwóch zjawisk. Chodzi o:

• ekspansję przemysłową po drugiej wojnie światowej, która w związku z brakiem regulacji dotyczących emisji zanieczyszczeń powodowała emisje dużych ilości cząstek do dolnych warstw atmosfery
• serię wybuchów wulkanów, wyrzucających aerozol w górne partie atmosfery (do stratosfery)

Te okoliczności spowodowały, że chłodzący klimat efekt aerozolowy przynajmniej przez jakiś czas dominował nad wzmocnieniem efektu cieplarnianego, co przy braku istotnych zmian aktywności słonecznej, powodowało ochłodzenie. Wprowadzenie regulacji emisji zanieczyszczeń spowodowało zmniejszenie emisji aerozoli siarczanowych. Stopniowo w atmosferze przeważać zaczął wzmocniony efekt cieplarniany i od lat siedemdziesiątych obserwujemy wyraźne ocieplanie się klimatu.

dodatkowe informacje:
Mit: To nie CO2, bo w połowie XX w. mimo zanieczyszczeń nastąpiło ochłodzenie

Czy globalne ocieplenie powodowane jest wzrostem aktywności słonecznej?

W ciągu ostatnich 35 lat, podczas których miało miejsce szybkie ocieplanie się klimatu Ziemi, aktywność słoneczna spadała. Innymi słowy, od kilkudziesięciu lat zmiany klimatu postępują w kierunku odwrotnym do tego, jaki sugerowałyby zmiany na Słońcu.

Jako dostawca prawie całej energii dla ziemskiego klimatu, Słońce ma duży wpływ na klimat. Porównanie zachowania słońca i klimatu w ciągu ostatnich 1150 lat pokazuje, że zmiany temperatury podążają krok w krok za zmianami aktywności słonecznej (Usoskin 2005). Jednak, po roku 1975, temperatury zauważalnie wzrosły, podczas gdy aktywność słoneczna pokazuje jedynie niewielkie zmiany, i co więcej w kierunku spadkowym. Skłoniło to badaczy do wniosku, że podczas ostatnich 30 lat całkowite napromieniowanie słoneczne, słoneczne napromieniowanie ultrafioletowe i strumień promieni kosmicznych nie pokazały żadnego znacznego trendu zmian, zatem przynajmniej ten ostatni epizod ocieplenia musi mieć inne źródło.

W istocie, wiele niezależnych pomiarów aktywności słonecznej potwierdza, że słońce od roku 1960 pokazuje lekki trend ochłodzenia, chociaż w tym samym okresie globalne temperatury wzrastały. W ciągu ostatnich 35 lat, będących świadkiem szybkiego globalnego ocieplena się klimatu, aktywność Słońca spadała.  Analiza trendów słonecznych potwierdziła, że wpływ zmian aktywności Słońca na klimat w ostatnich dekadach był nieznacznie ochładzający (Lockwood 2008).

dodatkowe informacje:
Mit: Globalne ocieplenie jest powodowane wzrostem aktywności słonecznej
Mit: Globalne ocieplenie jest powodowane wzrostem aktywności słonecznej, naukaoklimacie.pl

Jak zmieniało się na przestrzeni ostatnich wieków stężenie CO2 w atmosferze?

Do połowy XVIII wiek koncentracja CO2 w atmosferze wynosiła ok. 280 ppm (części albo cząsteczek na milion), natomiast obecnie jest to już około 420 ppm (średnia roczna). Chodzi tu o stężenie tła, mierzone z dala od wszelkich źródeł emisji CO2. Od początku rewolucji przemysłowej wyemitowaliśmy więcej CO2, niż było go początkowo w atmosferze. To, że stężenie CO2 wzrosło w tym czasie zaledwie o około 50%, zawdzięczamy temu, że część wyemitowanego CO2 jest pochłaniana przez oceany, roślinność i glebę.
Prawdopodobnie do 2060 roku stężenie CO2 będzie dwukrotnie wyższe niż w okresie przedindustrialnym. To zaś oznacza wzrost temperatury o 2,3–4,5 st. C. Nawet gdyby emisje gazów cieplarnianych spadły gwałtownie z dnia na dzień, planeta ocieplałaby się przez następne lata, bo połowa wyemitowanego CO2 gromadzi się w atmosferze. Ponad 25% jest absorbowane w oceanach, gdzie zakwasza wodę i niszczy morskie ekosystemy. Dane uzyskane z rdzeni lodowcowych wskazują, że współczesne poziomy CO2 są wyższe niż w jakimkolwiek momencie w ciągu ostatnich 800 tys. lat.

dodatkowe informacje:
Dwutlenek węgla

Jaki wpływ na stężenie CO2 w powietrzu wywierają oceany?

Morza i oceany pochłaniają obecnie z atmosfery więcej CO2, niż go do niej emitują. Wraz ze wzrostem temperatury, sytuacja ta może niestety ulec zmianie – w cieplejszej wodzie rozpuszczalność CO2 jest mniejsza.

Czy nadmiar CO2 w atmosferze ma jeszcze jakieś konsekwencje poza wpływem na klimat?

W niedalekiej przyszłości rosnące stężenie CO2 w powietrzu, którym oddychamy, będzie negatywnie wpływać na nasze samopoczucie i sprawność intelektualną – tak jak ma to miejsce w dusznym, niewietrzonym pomieszczeniu. Im wyższe stężenie tła CO2, tym trudniej będzie jest zapewnić dobrą jakość powietrza (niskie stężenie CO2) w rejonach miejskich i wewnątrz budynków. Szybkie rozpuszczanie się dużych ilości CO2 w oceanie prowadzi do jego zakwaszania – procesu niekorzystnego dla wielu organizmów, także tych stanowiących podstawę morskich łańcuchów pokarmowych. Może to odbić się na całym ekosystemie oceanicznym i doprowadzić do jego załamania.

dodatkowe informacje:
Zakwaszenie wód

Jak to możliwe że zwiększona ilość dwutlenku węgla w atmosferze może wyrządzić szkody roślinom?

Ci, którzy optymistycznie patrzą na zmiany klimatu, podnoszą argument, że uwalniany przy spalaniu paliw kopalnych dwutlenek węgla ma dobroczynny wpływ na środowisko. To przypuszczenie opiera się na prostych i przekonujących przesłankach: skoro rośliny potrzebują CO2 aby rosnąć, to im go będzie więcej, tym lepiej. Powinniśmy spodziewać się obfitszych plonów, wyższych roślin i doskonalszych kwiatów. Jednak filozofia „im więcej, tym lepiej” nie zawsze sprawdza się w świecie rzeczywistym. Często okazuje się, że „co za dużo, to nie zdrowo”. Jeśli lekarz zaleci nam przyjmowanie dziennie jednej tabletki lekarstwa, to nie znaczy, że zażywanie czterech wyleczy nas cztery razy szybciej, albo sprawi, że poczujemy się cztery razy lepiej. Bardziej prawdopodobne jest, że się od tego pochorujemy.

Zwiększona koncentracja CO2 w atmosferze niekoniecznie będzie dla roślin korzystna. Upały, susze i pożary, oraz problemy z dostępem do innych składników odżywczych, będące konsekwencjami wzrostu ilości dwutlenku węgla w atmosferze, ograniczą wzrost roślin.

Dwutlenek węgla jest niezbędny dla roślin i wzrost jego ilości w atmosferze mógłby przyczynić się do wzrostu produktywności, jednak rolnictwo i hodowla są uzależnione przede wszystkim od dostępności wody. Tymczasem zmiany klimatyczne powodujące przesuwanie się stref klimatycznych i zaburzające stosunki wodne, pogarszają tym samym warunki wzrostu roślin. Aktualne dane pokazują że nasilające się susze regionalne powodują spadek produktywności roślinnej na świecie, mimo tego że koncentracja CO2 wzrosła w atmosferze z poziomu 280 ppm w epoce przedprzemysłowej do 420 ppm w 2023 roku. Cieplejsza Ziemia oznaczać będzie zwiększenie powierzchni pustyń i innych suchych terenów (pustynnienie), a więc skurczenie się obszarów nadających się pod uprawy.

Sytuację dodatkowo pogarsza wzrost częstotliwości występowania ekstremów pogodowych i ich coraz większa długotrwałość. Np. gwałtowne ulewy przyczyniają się do susz (bo woda nie wsiąka w grunt, ale gwałtownymi strumieniami spływa do rzek, a potem do mórz) i do erozji gleb (bo owe strumienie unoszą ze sobą warstwę ziemi i nawozu).

Narastające ocieplenie będzie miało negatywny wpływ na plony w krajach, których klimat już teraz jest na granicy wytrzymałości temperaturowej roślin, szczególnie w rejonach tropikalnych i subsaharyjskich.

Dwutlenek węgla jest niezbędny do życia na Ziemi. Potrzebujemy go, żeby zatrzymać ciepło słoneczne, a rośliny wykorzystują go do oddychania. Roślinom do życia nie wystarcza jednak sam dwutlenek węgla. Pełen metabolizm wymaga wielu substancji. W zamkniętej szklarni łatwo jest rośliny podlewać, nawozić i chronić przed szkodnikami. Ale jak robić to samo pod gołym niebem i na całej planecie? Jeśli wprowadzimy do naszej diety większe ilości błonnika – i tylko błonnika – nie zrobimy się od tego zdrowsi. Analogicznie, w przypadku roślin, dodatkowe dostawy dwutlenku węgla nie wynagrodzą niedoborów innych związków i pierwiastków.

Niektórzy sceptycy sugerują, że obszary położone na wyższych szerokościach geograficznych np. Syberia, dzięki globalnemu ociepleniu mogą stać się produktywne dla rolnictwa. To jednak nieprawda. Gleba w strefie arktycznej i pobliskich jej terenach jest bardzo uboga, a ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni na tak wysokich szerokościach geograficznych jest niewielka. Ocieplenie klimatu nie skompensuje tych efektów na tyle, by z regionów podbiegunowych uczynić wydajne tereny uprawne.

Prawdą jest, że niektórym roślinom będzie sprzyjać zwiększona dawka dwutlenku węgla, ale inne w takich warunkach wyginą. Dodatkowo dwutlenek węgla zmniejsza wartość odżywczą wielu roślin uprawnych i potęguje zniszczenia dokonywane przez szkodniki. Drzewa i inne rośliny, które teoretycznie rosłyby szybciej przy zwiększone ilości dwutlenku węgla, nie mogą przyspieszyć rozwoju, ponieważ potrzebują do tego kilku dodatkowych czynników m.in większej ilości substancji odżywczych w glebie.

dodatkowe informacje:
Mit: Im więcej CO2, tym lepiej dla roślin
Mit: Im więcej CO2, tym lepiej dla roślin, naukaoklimacie.pl

Ludzie i inne zwierzęta wydychają dwutlenek węgla. Czy zatem dla dobra klimatu powinniśmy też przestać oddychać?

W ciągu 24 godzin każdy z nas wydycha około 900g dwutlenku węgla. Przy 7 miliardach ludzi dawałoby to ilość naprawdę groźną, ale nie daje, ponieważ uczestniczymy w zamkniętym cyklu obiegu węgla w przyrodzie. Węgiel który wydychamy pochodzi ze zjadanego pożywienia: bezpośrednio z roślin, do których trafia w procesie fotosyntezy, albo pośrednio z mięsa. Przyjmujemy więc węgiel od roślin, zjadamy go, a one znów go przejmują. Spalając paliwa kopalne, węgiel, ropę, czy gaz ziemny wprowadzamy do atmosfery węgiel, który tkwił pod ziemią przez miliony lat i pozostanie on jej częścią przez setki lat.

Czy drzewa pomagają chronić klimat i zapobiegać jego zmianom?

Zwiększanie powierzchni terenów zielonych to jeden ze sposobów na redukowanie ilości CO2, jednak nie jest on w stanie rozwiązać problemu globalnego ocieplenia. Nasz kraj rocznie emituje ok. 320 mln ton dwutlenku węgla, a do jego redukcji potrzebowalibyśmy 104 mln hektarów lasu (teren ponad trzykrotnie większy niż powierzchnia naszego kraju). Obecnie tereny zalesione stanowią ok. 9 mln ha terenu Polski.

Drzewo drzewu nie jest równe, tak jak jego wpływ na środowisko. Dąb ma gęste drewno i akumuluje więcej węgla niż topola. Są gatunki drzew, które potrafią mocno wysuszyć glebę lub tak zacienić dno lasu, by uniemożliwić rozwój innych roślin, a przez to zachwiać miejscowy ekosystem. Dlatego nie wystarczy powiedzieć posadźmy milion drzew. Trzeba wiedzieć, jakie drzewa posadzić i gdzie.

Gleba również może wpływać na klimat, bo jest trwalszym magazynem węgla. Drzewo też pochłania węgiel, ale jednak w procesie rozkładu jego tkanek, część tego węgla trafia do atmosfery, a część do gleby. Drzewo, które szybko rośnie i szybko umiera, nie wpływa tak pozytywnie na klimat jak drzewo, które rośnie wolno.

dodatkowe informacje:
Drzewa

Czy dwutlenek węgla jest jedynym gazem cieplarnianym?

Nie. Najważniejsze gazy cieplarniane poza dwutlenkiem węgla (CO2 ) to para wodna (H2O), metan (CH4), podtlenek azotu (I) (N2O), ozon (O3) oraz fluorowęglowodory i chlorofluorowęglowodory (freony). Największy wpływ na obecną zmianę klimatu mają dwutlenek węgla i metan. Para wodna łatwo się skrapla, a jej ilość w atmosferze zależy od temperatury. Nie da się trwale zwiększyć jej ilości w atmosferze inaczej, niż ocieplając klimat. Para wodna nie powoduje zmian klimatu, ale je nasila.

dodatkowe informacje:
Gazy cieplarniane

Czy metan jest równie groźnym gazem cieplarnianym co CO2?

Emisje metanu stanowią drugą, po emisji dwutlenku węgla, przyczynę globalnego ocieplenia. Chociaż metan występuje w atmosferze rzadziej niż CO2 i ma krótszą żywotność, to pochłania znacznie więcej energii niż dwutlenek węgla. Jego obecność w atmosferze ma zatem zdecydowanie bardziej odczuwalne skutki dla globalnego klimatu.

Największym źródłem przemysłowej emisji metanu jest rolnictwo i sektor energetyczny. Produkcja ropy naftowej odpowiada za około 40% emisji metanu w przemyśle energetycznym, a w trakcie wydobycia gazu ziemnego do atmosfery uwalniane jest pozostałe 60%.

dodatkowe informacje:
Metan

Czy sześciofluorek siarki to równie szkodliwy gaz cieplarniany co CO2?

Sześciofluorek siarki to gaz cieplarniany powstający przy produkcji izolatorów stosowanych w sieciach elektrycznych. W 2021 roku również osiągnął rekord wszech czasów – 10 części na bilion. Chociaż jego stężenie pozostaje o rzędy wielkości niższe niż stężenie większości innych głównych gazów cieplarnianych, jego tempo wzrostu w atmosferze podwoiło się od 2003 roku. Jednocześnie pojedyncza cząsteczka może powodować niemal 24 tys. razy silniejsze ocieplenie niż cząsteczka CO2 i pozostaje w atmosferze ok. 3 tys. lat.

dodatkowe informacje:
Gazy cieplarniane

Co wspólnego mają globalne ocieplenie i smog?

To dwa różne, choć powiązane problemy. Niestety, duża część działań antysmogowych nie spowalnia zmiany klimatu. Ich celem jest ograniczenie emisji zanieczyszczeń szkodliwych dla zdrowia, a nie gazów cieplarnianych.

Jak satelity pomagają badać zmiany klimatu?

Satelity pozwalają nam obserwować Ziemię z daleka, dzięki czemu możemy analizować wzorce klimatu, pogody i energii. Na pokładzie sond znajdują się instrumenty naukowe dostarczające m.in. polichromatyczny obraz Ziemi, oraz dokładne dane na temat zawartości ozonu, zanieczyszczeń i pyłów wulkanicznych, a także chmur i pokrywy roślinnej. Dane te są bardzo ważne dla badań nad zmianami klimatu.

Satelitarne pomiary promieniowania podczerwonego emitowanego przez Ziemię wskazują, że w ciągu ostatnich 40 lat spada strumień energii emitowanej w kosmos w tym przedziale widmowym. Jednocześnie pomiary na powierzchni Ziemi wykazują rosnący strumień energii promieniowania podczerwonego, ogrzewającego tę powierzchnię. To bezpośrednie dowody na to, że wzrost koncentracji CO2 w atmosferze skutkuje globalnym ociepleniem.

Skąd wiemy, że z powierzchni Ziemi w przestrzeń kosmiczną ucieka mniej energii niż kiedyś?

Pokazują to pomiary satelitarne. Sonda DSCOVR dostarcza np. informacje na temat budżetu energetycznego Ziemi i monitoruje ilość energii słonecznej odsyłanej z naszej planety do przestrzeni kosmicznej. Dodatkowo pomiary prowadzone na powierzchni pokazują, że wzrasta natężenie promieniowania podczerwonego pochodzącego z atmosfery .

Czy wiesz, że
Sonda Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) do dziś przekazuje obraz całkowicie oświetlonej półkuli Ziemi. Sonda monitoruje też strumień cząsteczek wiatru słonecznego, dzięki czemu może nas ostrzec o niesprzyjającej pogodzie kosmicznej, oraz burzach na słońcu, które mogłyby zakłócić działanie sieci energetycznych.

Gdzie podziewa się dodatkowa energia, związana z nadmiarem gazów cieplarnianych w atmosferze?

Ponad 90% tej nadwyżki energii przejmują ogrzewające się oceany. Reszta powoduje topnienie lodów, oraz ogrzanie powierzchni lądów i atmosfery. Ilość energii trafiająca do oceanów jest ogromna – w każdej sekundzie odpowiada energii wyzwolonej podczas wybuchu 4 bomb atomowych takich jak ta zrzucona na Hiroszimę.

Jakie są przewidywane konsekwencje zmiany klimatu?

Jeśli szybko nie zaprzestaniemy emisji gazów cieplarnianych, to za kilkadziesiąt lat na znacznych obszarach naszej planety regularnie będą występować temperatury za wysokie, by mogły przeżyć zwierzęta stałocieplne, w tym ludzie. Dotyczy to m.in niektórych rejonów Afryki Północnej i Bliskiego Wschodu.

Coraz częstsze będą katastrofalne susze i inne ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak huragany czy nawalne opady. Wzrost poziomu morza w skutek topnienia lodowców spowoduje postępujące zatapianie obszarów nadbrzeżnych, gdzie mieszka znaczna część populacji świata, a w konsekwencji głód, epidemie, migracje i rosnące ryzyko konfliktów zbrojnych. W każdej części świata, w zmienionym klimacie nie będzie mogło żyć wiele gatunków roślin i zwierząt, które żyły tam do tej pory. Syberyjska tajga może zamienić się w step, a równikowe lasy Amazonii w sawannę.

dodatkowe informacje:
Globalne ocieplenie

Jakie są przewidywane konsekwencje zmiany klimatu dla Polski?

Już teraz w Polsce odczuwany negatywne skutki ocieplenia klimatu, takie jak fale upałów, susza i pożary lasów. Susza w naszym kraju nie jest spowodowana wyłącznie zmianą klimatu, jednak brak wody z topiącego się po zimie śniegu i zwiększone przez wyższe temperatury parowanie sprawiają, że zagrożenie suszą jest większe. Z czasem negatywne konsekwencje zmiany klimatu będą w Polsce coraz poważniejsze.

Co to są sprzężenia zwrotne w systemie klimatycznym?

Sprzężenia zwrotne to zjawiska występujące w odpowiedzi na zmianę klimatu, mogące ją wzmacniać lub osłabiać. Na przykład topniejąca wieloletnia zmarzlina uwalnia dwutlenek węgla i metan, co zwiększa stężenia tych gazów cieplarnianych atmosferze i powoduje szybsze ocieplanie się klimatu. Obecnie większość działających sprzężeń wzmacnia zmianę klimatu.

Jeśli podgrzejemy naszą planetę za bardzo, to uruchomimy kaskadę takich procesów, które będą napędzać się nawzajem, powodując efekt domina.

dodatkowe informacje:
Sprzężenia zwrotne w ziemskim systemie klimatycznym

Czy para wodna wzmacnia efekt cieplarniany?

Para wodna to główny gaz cieplarniany. Jest to też główne dodatnie sprzężenie zwrotne w naszym systemie klimatycznym, które wzmacnia ocieplenie spowodowane przez zmiany atmosferycznego CO2.

Wzrost temperatur wzmaga parowanie. Wzrost zawartości pary wodnej wzmacnia efekt cieplarniany, rosną temperatury i znów wzrasta parowanie. Ten efekt potęguje wzrost temperatur pierwotnie uruchamiany przez wzrost koncentracji dwutlenku węgla. Oszacowano, że jej obecność podwoi wzrost temperatur spowodowany podwojeniem stężenia CO2. Sama jednak nie mogłaby spowodować zmiany klimatu.

To dodatnie sprzężenie to przyczyna, dla której klimat jest tak wrażliwy na ocieplenie spowodowane przez CO2.

Co to są punkty krytyczne systemu klimatycznego?

Punkt krytyczny (tipping point) to taki stan ziemskiego klimatu, po osiągnięciu którego rozpoczyna się jakiś praktycznie nieodwracalny proces, wpływający na system klimatyczny. Przykładowo, jeśli stopi się lądolód Grenlandii, to nie odbuduje się on w wyobrażalnej dla nas skali czasowej, a jego utrata będzie mieć wpływ na klimat całej Ziemi.

dodatkowe informacje:
Punkty krytyczne w ziemskim systemie klimatycznym

Dlaczego liczy się każda tona emisji gazów cieplarnianych, każde 0,1°C ocieplenia klimatu ma znaczenie?

Dlatego, że zbliżamy się do przekroczenia progów, punktów krytycznych, które nie do końca wiemy, gdzie są. To trochę tak, jakbyśmy byli saperem na polu minowym i wiedzieli, że gdzieś przed nami jest mina, ale jeszcze nie wiemy, gdzie dokładnie. Wtedy każdy centymetr może się liczyć.

Jak szybko topnieją lodowce i lądolody?

Globalny poziom morza podniósł się od XIX wieku o ponad 20 cm. Specjalny Raport IPCC z 2019 roku na temat oceanu i kriosfery stwierdza, że tempo wzrostu średniego poziomu morza w latach 2006-2015 wyniosło 3,6 mm na rok. Tempo to jest bezprecedensowe w ostatnich 100 latach i około 2,5 razy większe niż w latach 1901-1990. Przyczyną jest coraz szybsze topnienie lodowców i lądolodów, a także w mniejszym stopniu rozszerzalność cieplna wód oceanów i zmniejszenie masy wody na powierzchni i w glebie kontynentów, oraz w jeziorach.. W latach 1994-2017 topniejące lodowce i lądolody straciły 12 500 kilometrów sześciennych wody.

Jakie są prognozy wzrostu poziomu morza w tym i następnym wieku?

Prognozy wzrostu poziomu morza zależne są od wielkości przyszłych emisji gazów cieplarnianych. Autorzy raportu IPCC przewidują, że tempo średniego światowego wzrostu poziomu morza w 2100 roku osiągnie 15 mm na rok, a w XXII wieku przekroczy kilka centymetrów rocznie.

dodatkowe informacje:
Wzrost poziomu mórz i oceanów

Czy zmiana klimatu mogłaby zniszczyć dużą część biosfery i zagrozić przetrwaniu ludzkiej cywilizacji?

W najgorszym, ale niestety dość realistycznym scenariuszu tak. Kiedy średnia temperatura Ziemi była o około 4°C niższa niż współcześnie, nasza planeta znajdowała się w maksimum ostatniej epoki lodowej, a większość Polski była pokryta kilkusetmetrową warstwą lodu. Wzrost temperatury o kilka stopni w stosunku do holocenu, okresu stabilnego klimatu w którym rozwinęła się ludzka cywilizacja, sprawiłby, że na Ziemi zapanują warunki skrajnie różne od tych które znamy. Zmiany te zachodzą w szybkim tempie, utrudniając przystosowanie się do nich. Dodatkowo, jeśli ocieplenie przekroczy pewną wartość krytyczną, to dalej będzie postępowało samo, nawet jeśli całkowicie przestaniemy emitować gazy cieplarniane. W takim scenariuszu Ziemia stałaby na większości swojego obszaru niezdatna do zamieszkania dla ludzi.

Co powinniśmy zrobić by zatrzymać zmiany klimatyczne?

Musimy przeorganizować wszystkie nasze działania i dziedziny życia tak, by nie wiązały się z emisjami gazów cieplarnianych. W szczególności musimy przestać spalać paliwa kopalne i zmienić sposób w jaki produkujemy żywność. Musimy też pilnie otoczyć ochroną przyrodę, w tym oceany, tak by złagodzić destrukcyjny wpływ naszej cywilizacji i zmiany klimatu na ekosystemy. Na te wszystkie działania mamy niestety mało czasu.

Czym jest IPCC? O czym mówią raporty IPCC?

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) to Międzyrządowy Panel ds. Zmian Klimatu, czyli utworzony przez ONZ międzynarodowy panel ekspertów i naukowców. Wiodący autorzy raportów IPCC to najlepsi eksperci, mający za zadanie uczciwie przedstawić pełen zakres najnowszych recenzowanych badań. Raporty IPCC są bardzo ostrożne i nie doceniają tempa zachodzących zmian, co można łatwo stwierdzić porównując to, co już nastąpiło, z przewidywaniami z wcześniejszych raportów.

Na początku sierpnia 2021 roku Międzynarodowy Panel ds. Zmian Klimatu po raz szósty opublikował swój raport (The Sixth Assessment Report) uznawany za najbardziej wiarygodną i rzetelną ocenę skutków zmian klimatu. Dokument, który powstał na podstawie 14 tys. prac naukowych, po raz pierwszy tak jednoznacznie i dobitnie potwierdza, że to działalność człowieka odpowiada za ogrzanie planety. W żadnym z dotychczasowych raportów IPCC antropogeniczna geneza zmian klimatu nie została wskazana tak bezpośrednio.

Nowy raport IPCC pokazuje też, że globalne ocieplenie przyspiesza. W porównaniu do epoki przedindustrialnej średnia temperatura na Ziemi zwiększyła się już o ponad 1˚C. W obecnym tempie przekroczy bezpieczny próg 1,5˚C już w ciągu najbliższych 20 lat. Z kolei do końca tego wieku, według najbardziej prawdopodobnego scenariusza, wzrośnie o ponad 2,7˚C.

Według prognoz IPCC w optymistycznym scenariuszu do 2100 roku średnia temperatura wzrośnie o 1,4˚C. W czarnym scenariuszu, bez radykalnych działań, wzrost ten może sięgnąć nawet 4,4˚C, czego efektem będzie m.in. wzrost poziomu mórz i oceanów o 3m i zalanie terenów zamieszkałych przez ogromną część światowej populacji.
Naukowcy wskazują, że w kolejnych latach coraz częstsze i bardziej dotkliwe w skutkach będą ekstremalne zjawiska, takie jak susze, powodzie i pożary. Co więcej, w klimacie już zaszły zmiany, które są zauważalne w każdym rejonie Ziemi. Wiele z nich jest niemożliwych do odwrócenia w skali stuleci lub nawet tysiącleci.

Jak wynika z nowego raportu IPCC, aby zatrzymać globalne ocieplenie, kluczowe jest jak najszybsze ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Do 2030 roku ich emisja powinna spaść już o połowę, a do 2050 roku do zera. Publikowany co kilka lat raport IPCC to dokument, który ma duży wpływ na politykę klimatyczną prowadzoną przez instytucje międzynarodowe i poszczególne kraje.

dodatkowe informacje:
Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)

Czy ograniczenie emisji nie ograniczy wzrostu gospodarczego i liczby miejsc pracy?

Szybko rosnący rynek energii odnawianej (OZE) i coraz większy zasięg rewolucji rozwoju zrównoważonego powodują przyrost liczby tzw. zielonych miejsc pracy. Zielone miejsca pracy to stanowiska, które wspierają zielony wzrost i zieloną gospodarkę. Zalicza się do nich branże i przedsiębiorstwa, które zmieniają swoje produkty, technologie na przyjazne środowisku. Zielone zawody definiuje się jako specjalności związane z szeroko rozumianą działalnością w dziedzinach ochrony środowiska, ekologii i odnawialnych źródeł energii, sektorem transportu zbiorowego, budownictwa ekologicznego i gospodarki odpadami. Obecnie zielone miejsc pracy mają wymiar innowacyjny w zakresie wzmocnienia i uzupełnienia tradycyjnie pojmowanych miejsc pracy, ale będą również podstawą do tworzenia nowych ram gospodarowania, poprzez powiązanie z ekologicznymi technologiami przyszłości.

W jaki sposób poszczególne kraje planują redukcję emisji gazów cieplarnianych? Czym jest Europejski Zielony Ład i Fit for 55?

Wiele poszczególnych państw na własną rękę zadeklarowało już osiągnięcie neutralności klimatycznej w ciągu najbliższych dekad. Jednym z pionierów jest Unia Europejska, która zgodnie z Zielonym Ładem i ogłoszonym w połowie lipca 2021 roku pakietem legislacyjnym Fit for 55 zamierza zredukować swoje emisje gazów cieplarnianych co najmniej o 55% do 2030 roku (w stosunku do poziomu z 1990 roku), a do 2050 roku osiągnąć już zerową emisję netto.

Część państw (m.in. Szwecja, Finlandia i Austria) zamierza osiągnąć ją jeszcze wcześniej. Co istotne, w dążeniu do neutralności klimatycznej i radykalnego ścięcia emisji coraz większą rolę zaczyna odgrywać też biznes.

dodatkowe informacje
Europejski Zielony Ład
Porozumienie Paryskie
Protokół z Kioto

źródło: materiały prasowe
An assessment of the solar irradiance record for climate studies, swsc-journal.org
Argumenty Sceptyków a Co Mówi Nauka, John Cook, skeptical.com
Henrik Svensmark, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Klimatyczne ABC. Interdyscyplinarne podstawy współczesnej wiedzy o zmianie klimatu, licencja CC BY SA 4.0 – podręcznik pod redakcją naukową dr Magdaleny Budziszewskiej z Wydziału Psychologii UW, dr Aleksandry Kardaś z Wydziału Fizyki UW oraz Zbigniewa Bohdanowicza z Wydziału Nauk Ekonomicznych UW to praca zbiorowa 16 badaczy, którzy reprezentują wiedzę z zakresu fizyki, chemii, biologii, ekologii, geografii, ekonomii, psychologii, wiedzy o społeczeństwie oraz inżynierii. Książkę przygotowali wspólnie naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, Politechniki Warszawskiej, Instytutu Chemii Fizycznej PAN oraz Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
Lodowcu, nie lej wody, Co mnie obchodzi zeszłoroczny śnieg?, Jakub Małecki, glacjoblogia.wordpress.com
Methane Tracker 2021 Helping tackle the urgent global challenge of reducing methane leaks, Fuel report — January 2021, The International Energy Agency (IEA)
Mit: Czeka nas nowa epoka lodowcowa, naukaoklimacie.pl
Mit: Dwutlenek węgla emitowany przez człowieka nie ma znaczenia, naukaoklimacie.pl
Mit: Globalne ocieplenie jest powodowane wzrostem aktywności słonecznej, skepticalscience.com
Mit: Globalne ocieplenie to efekt miejskiej wyspy ciepła, skepticalscience.com
Mit: Gwałtowny wzrost temperatur to efekt błędu w obliczeniach,naukaoklimacie.pl
Mit: Im więcej CO2, tym lepiej dla roślin, skepticalscience.com
Mit: Im więcej CO2, tym lepiej dla roślin, naukaoklimacie.pl
Mit: Jest zimno więc globalne ocieplenie się skończyło, skepticalscience.com
Mit: Jest zimno, więc globalne ocieplenie się skończyło, naukaoklimacie.pl
Mit: Kiedyś w atmosferze było więcej CO2, więc teraz nie ma się czym martwić, naukaoklimacie.pl
Mit: Między temperaturą a koncentracjami CO2 nie ma korelacji, naukaoklimacie.pl
Mit: Ociepla się, bo wychodzimy z małej epoki lodowej, naukaoklimacie.pl
Mit: To nie CO2, bo w połowie XX w. mimo zanieczyszczeń nastąpiło ochłodzenie, naukaoklimacie.pl
Mit: W Średniowieczu było cieplej niż dziś, skepticalscience.com
Mit: Wulkany emitują więcej dwutlenku węgla niż człowiek, naukaoklimacie.pl
Mit: Za czasów Eryka Rudego Grenlandia była zielona, skepticalscience.com
Mit: Zmiana klimatu wiąże się z promieniowaniem kosmicznym, naukaoklimacie.pl
Mity klimatyczne, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Nauka o klimacie, naukaoklimacie.pl
Prawda nadal niewygodna, Al Gore
Reconstruction of solar spectral irradiance since the Maunder minimum, agupubs.onlinelibrary.wiley.com
Reconstruction of total solar irradiance 1974–2009, aanda.org
Reconstruction of total and spectral solar irradiance from 1974 to 2013 based on KPVT, SoHO/MDI, and SDO/HMI observations, aanda.org
Review article: Earth’s ice imbalance, Thomas Slater, Thomas Slater, Isobel R. Lawrence, Inès N. Otosaka, Andrew Shepherd, Noel Gourmelen, Livia Jakob, Paul Tepes, Lin Gilbert, and Peter Nienow, the-cryosphere.net
Przewodnik Naukowy do Sceptycyzmu Globalnego Ocieplenia, John Cook, skeptical.com, licencja CC BY NC 3.0
Skąd wiemy, że nadmiar dwutlenku węgla powoduje ocieplenie?, skepticalscience.com
Wulkan tarczowy, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
Zmiana klimatu, autorzy, licencja CC BY SA 4.0
#ShowYourStripes, showyourstripes.info

Zmiany klimatu – dodatkowe informacje:
carbon offset, dekarbonizacja, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), depresja klimatyczna (ekolęk, lęk klimatyczny), fakty i mity klimatyczne, handel emisjami CO2, hipoteza pistoletu metanowego, naturalna zmienność klimatu, neutralność klimatyczna, neutralność węglowa, odnawialne źródła energii, rekompensata węglowa, sekwestracja CO2, ślad ekologiczny, ślad węglowy, ślad wodny, węglowy rezerwuar, zielona transformacja energetyczna, zielony rozwój, zrównoważony rozwój

efekt cieplarniany, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie
dwutlenek węgla, freony (chlorofluorowęglowodory CFC), metan, ozon, podtlenek azotu

międzynarodowe organizacje, petycje, protokoły, umowy:
Europejski System Handlu Emisjami (EU ETS), Europejski Zielony Ład, funduszu Loss and Damage, Green Climate Fund, Konferencje Stron COP (Conferences of the Parties), Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC), Petycja Oregońska, Porozumienie Paryskie, Protokół z Kioto, Ramowa konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (United Nations Framework Convention on Climate Change – UNFCCC, FCCC)

zagrożenia ekologiczne związane z zmianami klimatu:
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, El Niño, ekstremalne zjawiska, gatunki zagrożone wyginięciem, geoinżynieria klimatu, gwałtowne zmiany pogody, huragany, kwaśny deszcz, La Niña, miejska wyspa ciepła, migracje gatunków, migracja ludności, ocieplenie oceanu, odtlenienie oceanu, osuwiska i tsunami, otwarcie nowych szlaków handlowych, paliwa kopalne, podtopienia, powodzie, punkty krytyczne w ziemskim systemie klimatycznym, pustynnienie, redukcja morskiej pokrywy lodowej (zmniejszenie zasięgu i frekwencji lodu morskiego), sprzężenia zwrotne w ziemskim systemie klimatycznym, straty ekonomiczne, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, topnienie wiecznej zmarzliny, ubożenie (utrata) różnorodności biologicznej, wydłużony okres wegetacyjny roślin, wylesianie (deforestacja), wymieranie gatunków, wzrost poziomu mórz i oceanów, wzrost śmiertelności, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zmniejszony dopływ słodkiej wody, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie środowiska, zmiana (modyfikacja) cyrkulacji atmosferycznej, zmiana cyrkulacji termohalinowej (zaburzenie cyrkulacji oceanicznej), zwiększenie produkcji rolnej, zwiększenie powierzchni tundry w Arktyce, zwiększony zasięg występowania wektorów przenoszących zakaźne drobnoustroje (rozprzestrzenianie się chorób)

Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)

Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl

Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie