O systemie klimatycznym i globalnym ociepleniu [wywiad]

Współczesne globalne ocieplenie to jeden z epizodów zmienności klimatu, których było bardzo wiele w przeszłości, jak i będą pojawiać się w dalszej historii naszej planety. Z tego tytułu nie należy uznawać je za coś wyjątkowego, a zwłaszcza wieszczyć wszelakiego rodzaju niewyobrażalne klęski. Nie można też traktować sprawy obojętnie ponieważ jest wielce prawdopodobne, iż rozwój cywilizacji ludzkiej prowadzi tym razem do zmian klimatycznych, zmian, które nie tyle jej totalnie zagrażają, co w dużym stopniu mogą być dość uciążliwe dla mieszkańców globu. Słowo "uciążliwe" odnosi się do skutków w wymiarze globalnym, bo w wymiarze lokalnym i jednostkowym może to oznaczać poważne problemy.

Klimat to system, który ma dla ludzkości kluczowe znaczenie, stąd też poznanie jego specyfiki jest celem niezliczonych badań rzeszy klimatologów całego świata. Klimat naszej planety jako całość jest systemem kształtowanym przez różnorodne sfery i zjawiska. Mają one w większości charakter naturalny, chociaż ostatnio coraz wyraźniej zaznacza się wpływ czynników sztucznych, antropogenicznych. W systemie tym centralne miejsce zajmuje oczywiście atmosfera, a współdziałają z nią przestrzeń kosmiczna, powierzchnia Ziemi (litosfera, hydrosfera) oraz biosfera.

Skomplikowanie systemu, jego rozmiar i wiele innych czynników sprawiają, iż nie ma możliwości prowadzenia badań eksperymentalnych. W tej sytuacji można badać i eksperymentować w zakresie jego pojedynczych procesów, zadowalając się osiągnięciem wiedzy cząstkowej, takiej jak np. efekt cieplarniany, niestabilność i cyrkulacja atmosfery i wiele innych. Następnym etapem poznania jest próba szukania wszystkich elementów tworzących system i istotnych dla jego działania (czynniki zewnętrzne i wewnętrzne, stabilizujące i destabilizujące, o działaniu zwrotnym lub jednostronnym). Na tym etapie można się już pokusić na stworzenie modelu systemu klimatycznego, zasadniczo wyłącznie w postaci cyfrowej. Każdy element opisany zostaje cechami, wyrażonymi liczbowo, zaś przyjęte zależności służą do stworzenia wersji funkcjonalnej modelu. Każdy z modeli matematycznych jest na tyle dobry na ile trafnie dobrano zestaw czynników i przypisano im wartości określające cechy jak i relacje. Model matematyczny klimatu może więc symulować przeprowadzenie eksperymentu, przykładowo sprawdzać jak zmieni się temperatura atmosfery w miarę wzrostu koncentracji w niej poszczególnych gazów cieplarnianych. Na bazie takich modeli możemy ocenić kierunki ewolucji klimatu, należy jednak pamiętać, że model nie spełnia oczekiwań jeżeli występują w nim błędne założenia (wynikające np. z braku wiedzy, czy właściwych danych). Nie ma powodu aby kwestionować sprawność modeli, którymi posługują się współcześni badacze klimatu, należy jednak pamiętać, iż istnieje jeszcze inny problem. Pomimo pozytywnej tzw. weryfikacji wstecznej – ocena na postawie scenariusza zmian, które wystąpiły w przeszłości – to model nadal pozostanie niepewny, gdyż owa przeszłość sama w sobie jest efektem rekonstrukcji, a tym samym nie może być uznana za absolutnie pewną. Jedno jest istotne w modelowaniu klimatu, iż ryzyko nieudanych implementacji jest mniejsze niż w przypadku modeli pogodowych, tu bowiem operujemy tylko na jednym lub kilku elementach i najczęściej w skali globalnej.

Bezsprzecznie za istnieniem zjawiska wzrostu temperatur globalnych świadczą fakty, które przytacza się, głównie chodzi o kurczenie się pokrywy lodowej planety, zmiany w środowisku, wzrost poziomu oceanu światowego, etc. Nikt temu nie zaprzeczy, chociaż czasem czynione są karkołomne próby. Trochę więcej kontrowersji mogą budzić pomiary temperatury powietrza i próba ustalenia konkretnego wymiaru wzrostu w stopniach Celsjusza. Na przeszkodzie uzyskania wiarygodnych danych stoi rozmieszczenie stacji pomiarowych, z powodu którego dane nie do końca mają charakter reprezentatywny. Jednak w sukurs przychodzi nam technika satelitarna, rozwiązująca częściowo ten problem. Często przytacza się argumenty wskazujące na anomalie pogodowe jako efekt postępujących zmian klimatu. Dowody na istnienie groźnych tendencji zmian klimatu stanowią przykładowo: tegoroczna katastrofalna powódź w Niemczech, susze w obszarze Sahelu, gwałtowne burze z gradobiciami i tornada w USA, jak i dość chłodne tegoroczne lato w Europie Zachodniej i Ameryce Północnej. Znawcy tematu mają w tym względzie wyważone opinie, natomiast ludzie wpływowi bez podstawowej wiedzy o mechanizmach kształtowania się pogody już nie. Wielkość opadów atmosferycznych w obliczu globalnego ocieplenia może znacząco wzrosnąć i dać efekt w postaci sytuacji powodziowych. Jednak żaden konkretny przypadek powodzi nie może być dowodem na globalne ocieplenie. Dowody możemy jedynie znaleźć analizując sumy globalne opadów, wiadomo bowiem, iż wyższe temperatury generują intensywniejsze parowanie, zwiększają ilość pary wodnej w atmosferze, powodują szybsze tempo przemian fazowych, większe zachmurzenie, więcej opadów. Dowodem na globalne ocieplenie może być sytuacja powodziowa w Niemczech jedynie w połączeniu ze stwierdzeniem, iż tempo obiegu wody w środowisku się zwiększyło. Z drugiej strony powódź w Niemczech zdarzyła się w czasie zachodzących, widocznych zmian klimatu (nieważne, że nieco przyhamowanych), stąd na pewno jest ich składnikiem (nie dowodem), nie jest bowiem tak, że zmiany sobie, a poszczególne zjawiska pogodowe rządzą się swoimi prawami. Dokonując analiz globalnego ocieplenia i wysnuwając wnioski co do jego skali winniśmy posługiwać się faktami, a najważniejszymi z nich są dane dotyczące temperatury powietrza. Jako sztandarowe argumenty przytaczane są w tym przypadku wykresy mające uznany w klimatologii kształt kija hokejowego. Prosty trzonek symbolizuje względną stabilność temperatur w okresie ostatniego tysiąclecia, a wygięta łopatka oznacza symbolicznie szybki ich wzrost w epoce przemysłowej. Tendencja wzrostowa jest w dużej mierze pochodną pomiarów, zaś część „trzonkowa” powstała na zasadzie rekonstrukcji temperatur. Szczegółowe analizy poszczególnych okresów wskazują na zjawiska, które mogły je spowodować. Wśród przyczyn, które zaburzały w przeszłości tendencje ogólniejszego zachowania się temperatury powietrza jest wymieniana aktywność wulkaniczna. Wiąże się ona z wyrzucaniem do atmosfery dużych ilości zanieczyszczeń, o różnej średnicy, które krócej lub dłużej pozostają w powietrzu. Najdrobniejszy pył pozostaje na tyle długo, iż jego efekt istnienia może zaburzyć bilanse energetyczne atmosfery, przyczyniając się do jej ochłodzenia. Pyły te bowiem powodują absorpcję energii, jej odbijanie i w końcu przyczyniają się do tworzenia chmur drobnokroplistych, które nie dają opadów atmosferycznych, pozostając przez dłuższy okres w atmosferze. Każdy przeciętny wybuch wulkanu schładza temperaturę powietrza w jego otoczeniu o 0,5 stopnia przez okres roku. W najnowszej historii mieliśmy do czynienia z dwoma wyjątkowymi erupcjami. Stratowulkan Tambora wybuchł w kwietniu 1815 roku. Wybuch był na tyle silny, iż poprzez mechanizmy opisane wyżej sprawił, iż rok 1816 znany jest w historii jako rok bez lata na półkuli północnej. Ludzie Ameryki i Europy doznali wstrząsu, który był też inspiracją do zmian gospodarczych i politycznych we wielu krajach. Nieco mniejsze konsekwencje pogodowe i klimatyczne, ale również znaczące, wiążą się z wybuchem wulkanu Krakatau w roku 1883. Na tej podstawie wielu klimatologów znajduje odpowiedź na pytanie, dlaczego w ostatnich latach proces globalnego ocieplenia nagle spowolnił. Jeżeli do tego dodamy zwiększoną aktywność gospodarczą tygrysów azjatyckich, w tym Chin wykorzystujących wiele paliw kopalnianych przyczyniających się do wzrostu zawartości w atmosferze gazów cieplarnianych, to odpowiedź ta może być wielce prawdopodobna. Tym bardziej, iż tak samo tłumaczy się okres chłodnego dwudziestolecia: 1950-1970, wskazując na szybką odbudowę gospodarek tuż po wojnie. Sceptycyzm może jednak budzić skala współczesnej aktywności wulkanicznej, niewspółmierna z wyżej opisywanymi przypadkami.

Jest duża grupa ludzi, którzy problem ochrony klimatu, ochrony środowiska traktują w sposób szczególny, co wynika z ich wyjątkowej wrażliwości na sprawy związane z jego funkcjonowaniem, a czynią to tak gorliwie, iż złośliwi przypinają im etykietę ekoterrorystów. Jest to moim zdaniem niesłuszne, gdyż ten typ osobowości stanowi rodzaj sumienia ludzkości i chwała im za to. Zza ich pleców natomiast wyzierają jednak cynicy, którzy widzą w tym swoje korzyści, na ogół ekonomiczne i tylko z tego powodu głośno optują za zmianami na rzecz ochrony klimatu. Po drugiej stronie - ludzi sceptycznych - także jest grupa ekstremalna, będąca przy tym ochoczo wspomaganą przez różnego rodzaju lobby na rzecz dotychczasowych metod rozwoju, która wierzy, iż uda się przetrwać zmiany klimatu bez większych konsekwencji. Abyśmy osiągnęli zgodę w działaniu na rzecz równowagi środowiskowej konieczne jest uzyskanie pełnej, szczegółowej wiedzy na temat działania systemu klimatycznego, takiej która nie będzie mogła być krytykowana przez żadną ze stron sporu. A do tego jeszcze chyba dość daleko. Dlaczego tak sądzę? Otóż ludzi, którzy badają zjawisko zmian klimatycznych i otrzymują wiarygodne informacje jest wbrew pozorom niewielu, także wśród klimatologów, bo wiedzę taką można posiąść prowadząc bardzo kosztowne badania. Pozostali ludzie z branży, badający przykładowo klimat lokalny, nie mający dostępu do światowych baz danych, a przede wszystkim wielka rzesza znawców tematu, nie mająca żadnego związku z badaniami klimatu, przyjmuje pewne tezy „na wiarę”. W takiej sytuacji łatwo o wspomnianą ignorancję i posiłkowanie się chwytliwymi hasłami.

Jeżeli człowiek odpowiada za zmiany klimatu, to powinien być też w stanie im zapobiec, znając mechanizm ich powstawania. Niestety tak nie jest, a składa się na to szereg przyczyn, z których ignorancja, niewiedza, czy zła wola należą do najmniej istotnych. Zmiany klimatyczne są bowiem efektem rozwoju gospodarczego, postępu dokonującego się w sposób, którego nie można ominąć chcąc się piąć po ścieżce wzrostu. Ci, którzy osiągnęli wysoki poziom rozwoju, są w stanie i na ogół mają wolę aby zmienić mechanizmy rozwoju gospodarek. Kraje rozwijające nigdy jednak nie osiągną postępu funkcjonując z użyciem nowoczesnych, często drogich technologii (bo takich nie posiadają), korzystając z na razie drogich, źródeł energii alternatywnej. Ponadto duże nakłady na wykorzystanie energii alternatywnej przynoszą mizerny skutek w zakresie ograniczenia potencjalnych szkód klimatycznych. System klimatyczny funkcjonuje w sposób ogólnie znany – na zasadzie interakcji tysięcy elementów, a w takiej sytuacji skutek trudny jest do przewidzenia. Dzisiaj wszystko wskazuje na określony scenariusz przyszłych zmian, a ludzkość pozostaje w stanie inercji i rozdarcia, robi się wiele i nic, czekamy jak żaba w wodzie, którą się stopniowo podgrzewa, żaba, która będzie czekać na moment aż ją ktoś uratuje. Może się w końcu okazać, iż naszym wybawcą z impasu będzie sam system klimatyczny, który dokona samoregulacji. Temperatury bowiem mogą powoli wzrastać, ale w pewnym momencie ich wzrost zostanie ograniczony wzrostem powłoki chmur, rozpuszczony w wodzie CO2 zakwasi niebezpiecznie wody oceaniczne, dokonując wielkiego spustoszenia w żyjących tam organizmach, jednak skład chemiczny wód oceanicznych zmieni cyrkulację prądów atmosferycznych prowadząc przynajmniej do odtworzenia powłoki lodowej w rozmiarze sprzed epoki przemysłowej. Tego typu dywagacji można czynić więcej, jednak warto zastanowić się, czy to już ten czas, kiedy jeden z gatunków żyjących na Ziemi dokona kolejnej zmiany jej oblicza i skieruje na nieznaną ścieżkę rozwoju? Tak stało się kiedyś, gdy ekspansywność sinic wyemitowała tyle tlenu do atmosfery, że życie mogło się wydobyć z głębi oceanów i opanować ląd. Czy zbiorowa mądrość rozwijającej się ludzkości potrafi okiełznać naturalny pęd za wszelką cenę do ekspansji? Chyba nie. No, ale może my jesteśmy w tym świecie gatunkiem szczególnym? Człowiek już w zamierzchłej przeszłości nabrał przekonania, iż jest najważniejszym elementem wszechświata, a wielu do dziś tak uważa. Z tej perspektywy możemy snuć przypuszczenia, iż jesteśmy w stanie zatrzymać toczące się procesy, a w szczególności te, które sami wywołujemy i uruchamiamy. Cóż, w naszym otoczeniu nie ma nam równych, a jako zwierzchność nad nami uznajemy tylko licznych w skali świata bogów. Zatrzymać procesy można tylko w ten sam sposób w jaki zostały wywołane. Oznacza to, iż na tzw. rozsądek rodzaju ludzkiego mogą liczyć tylko hurra-optymiści. Globalnego ocieplenia, które sami wywołaliśmy, nie spowolnią i wyeliminują ludzie na zasadzie porozumienia lub zdobycia przewagi przez znaczącą większość. Groźba rychłego kataklizmu też nas do niczego nie zmusi, bo wszyscy zaczną działać na zasadzie 'ratuj się, kto może'. Czy więc w obliczu istniejącej sytuacji zmierzamy w kierunku samozagłady lub drastycznego pogorszenia życia? Gdyby nic nie miało się zmienić, a ocieplenie klimatu postępowałoby dalej to możemy mieć problemy i jest to pierwszy z trzech scenariuszy, którego spełnienie traktuję z takim samym prawdopodobieństwem jak pozostałych. Może się jednak tak zdarzyć, iż w sukurs przyjdą nam odległe, ale niechybne naturalne zmiany klimatu, które zmierzają w kierunku kolejnego ochłodzenia. Wiemy, że jest to pewne, bowiem w przeszłości okresy zlodowacenia i ocieplenia następowały cyklicznie i nigdy nie zostały zatrzymane. Trzeci scenariusz to ewolucyjne przejście do fazy rozwojowej, w której postęp cywilizacyjny będzie odbywał się zgodnie z zasadami, które jednoznacznie ograniczą antropogeniczne ocieplanie się klimatu i w końcu je wyeliminują. Dziś nawet całkowite wyeliminowanie emisji gazów cieplarnianych nie zatrzyma procesu charakteryzującego się dużym stopniem bezwładności. Po zatrzymaniu wzrostu stężenia gazów cieplarnianych efekt ich działania ustałby dopiero po 50-ciu latach. Posadzenie tysięcy hektarów lasów dałoby pewien skutek, ale także dopiero za kilkadziesiąt lat (młody las nie spełnia roli pochłaniacza CO2 netto), nie zalesimy też całej planety, a to byłoby konieczne aby było skuteczne. Można by także przytaczać dane amerykańskie, które dowodzą, że 400 mld dolarów inwestycji w programy klimatochronne dałoby skutek w postaci schłodzenia średniej temperatury atmosfery o 0,001 stopni C. Dane te na pewno nie są ścisłe, jednak mogą służyć do właściwego zrozumienia problemu, z którym mamy do czynienia. Zasada: „ziarnko do ziarna, a zbierze się miarka” to dobre wskazanie na sposób działania ludzkości w celu uzyskania efektu zmniejszenia oddziaływania wymuszającego zmiany temperatury. Musielibyśmy uzyskać aprobatę wszystkich ludzi na Ziemi na taką postawę, tymczasem nawet zagorzali wojownicy w sprawie ochrony klimatu organizują cykliczne konferencje klimatyczne z udziałem tysięcy uczestników w ekskluzywnych miejscach powodując dodatkową emisję gazów cieplarnianych, zamiast preferować debatę bardziej przyjazną środowisku za pomocą Internetu. Wobec trudności jakie sprawia ludzkości skoordynowany front działań na rzecz stabilności klimatu należałoby chyba przyjąć na dziś drugi kierunek działań: przystosowanie się do stopniowo zmieniającej się rzeczywistości. Wprawdzie podniesienie poziomu oceanu światowego może być znaczące i zalać tereny gęsto zamieszkałe, ale przecież nie stanie się to z dnia na dzień.