KLIMAT: Wiszą aerozole, bez linki

Oziębienie przesłoniło ocieplenie

W atmosferze ziemskiej poza gazami cieplarnianymi znajdują się także inne, wyprodukowane przez ludzką cywilizację, substancje. Są wśród nich aerozole, które nie są gazami jak dwutlenek węgla, a cząsteczkami stałymi, mającymi postać między innymi pyłów.


Żywotność aerozoli w przeciwieństwie do gazów jak bardzo krótka, często liczona w dniach. Powód jest prosty. Są to ciała mające większą masę niż gazy, a więc po dostaniu się do atmosfery opadają na ziemię. Szczególnie opady deszczu przyspieszają ich usuwanie. Są jednak zawiesiny, które potrafią dotrzeć bardzo wysoko.

Źródłem tych wysokosiężnych aerozoli są wulkany, które mogą sadzę, pył wulkaniczny i dwutlenek siarki (ten jest prekursorem powstających stałych cząstek siarczanów) wyrzucić na wysokość 6-10 kilometrów, a nawet do stratosfery – przy potężniejszych erupcjach.

na wysokości 12-15 kilometrów żywotność aerozoli może wynieść nawet kilkanaście lat.

Aerozole pochodzenia wulkanicznego od dawien dawna są czynnikiem klimatotwórczym, tak samo jak dwutlenek węgla. Serie wielkich erupcji wulkanicznych prowadziły do ochłodzenia klimatu na Ziemi, a potem, gdy aerozole zniknęły, pozostały w atmosferze dwutlenek węgla powodował jego ocieplanie. Takie zjawiska w historii Ziemi powtarzały się wielokrotnie. Dziś wulkany mają niewielki wpływ na klimat, bo skala erupcji jest niewielka. Ostatni silny wybuch miał miejsce w 1991 roku.

Pinatubo schłodził klimat Ziemi, ale tylko na rok, potem wszystko wróciło do normy.

Krater Pinatubo wypełnia dziś malownicze jezioro. fot. Anne Jimenez, wikimedia.org

Jednak nie wulkanach będzie tu mowa, lecz o nas. Albowiem człowiek, spalając paliwa kopalne, wyręcza wulkany na dużo, dużo większą skalę. Emituje nie tylko CO2 czy metan, ale też aerozole. To sadza, pyły, a także dwutlenek siarki, dzięki któremu tworzą się aerozole siarczanowe. Te atmosferyczne zawiesiny rozpraszają promienie Słońca. W wyniku tego, nie wszystkie docierają do powierzchni Ziemi.

Oziębienie planety

Od ponad 200 lat ludzkość spala paliwa kopalne, tym samym zwiększając ilość dwutlenku węgla w atmosferze. Następuje wzrost temperatur, bo CO2 jako gaz cieplarniany zatrzymuje część energii cieplnej, nie pozwalając jej ulecieć w kosmos. Aerozole ów wzrost temperatur spowalniają. Zjawisko to jest przedmiotem debaty naukowej, która toczy się od lat 70. XX wieku. Wtedy właśnie naukowcy podnieśli alarm, że grozi nam… epoka lodowcowa. Do głosu doszli wówczas sceptycy, którzy twierdzili, że nie ma żadnego ocieplenia klimatu, a wręcz przeciwnie – zbliża się ochłodzenie.

Nadejście nowej epoki lodowcowej zostało rozpowszechnione przez media. Mimo że większość recenzowanych badań naukowych w tamtych czasach przewidywało ocieplenie wywołane przez wzrost ilości CO2 w atmosferze. Jednak chętniej rozważano scenariusze gwałtownego ochłodzenia klimatu wywołanego ewentualną światową wojną jądrową, co nazywano zimą nuklearną.

Tematem ówczesnych rozważań naukowych był także światowy przemysł, który już wtedy szybko się rozwijał. W 1971 roku opublikowano raport mówiący o tym, że czterokrotny wzrost globalnej koncentracji aerozoli może wystarczyć do zmniejszenia globalnej temperatury nawet o 3,5 stopnia Celsjusza. A to bardzo dużo. Perspektywa była realna, bowiem emisje dwutlenku siarki w okresie 1930-1970 wzrosły czterokrotnie i rosły coraz szybciej.

Człowiek faktycznie mógł stworzyć warunki jak po wybuchu potężnych superwulkanów czy po upadku dużej asteroidy. Impuls klimatyczny w przypadku aerozoli jest bardzo szybki, bo następuje fizyczna blokada promieni słonecznych. Spadek o 3,5 stopnia z powodu dalszych emisji siarki i sadzy oznaczałby naprawdę powrót do epoki lodowcowej lub stanu do niej zbliżonego.

Sid z filmu “Epoka lodowcowa”, fot. Movie Park Germany, wikimedia.org
Oziębienie przesłoniło ocieplenie

W obawie przed konsekwencjami, w tym ekologicznymi, zaczęto modernizować przemysł, by ograniczyć emisje aerozoli. I to się udało. Teraz żyjemy w świecie, gdzie aerozoli przemysłowych jest mniej. Paradoksalnie, to źle, bo ich obecność w atmosferze ogranicza szybki wzrost temperatur. Nie wiadomo tylko, w jakim stopniu. Nie wiadomo też, kiedy stamtąd znikną…

Większość analiz pokazuje, że przy obecnej ilości aerozoli temperatura wymuszona wynosi 0,7 stopnia: o tyle wzrośnie temperatura w ciągu kilku lat, nawet gdybyśmy natychmiast zaprzestali spalania paliw kopalnych. Co gorsza, naukowcy mówią o granicach niepewności. Może to być mniej niż te 0,7 stopnia, ale może być też więcej.

Mamy świat cieplejszy już o jeden stopień względem ery preindustrialnej. W sumie byłby to więc wzrost temperatury globalnej łącznie do 1,7 stopnia. Oczywiście do tego dochodzą już wywołane zjawiska – antropogeniczny CO2 długo będzie w atmosferze i oceany długo jeszcze będą pochłaniać ciepło, a potem je oddawać. Są też rosnące emisje naturalne, z wiecznej zmarzliny na przykład. Może się więc okazać, że o cele postulowane w Paryskim Porozumieniu Klimatycznym są nieosiągalne.

Schładzający efekt aerozoli

Są badacze, którzy twierdzą, że wpływ aerozoli jest niedoszacowany. W 2013 roku opublikowano raport, zgodnie z którym obniżenie antropogenicznych emisji aerozoli tylko o 35% podniosłoby średnią temperaturę na Ziemi o dodatkowy jeden stopień i to po upływie zaledwie kilkudziesięciu dni.

Profesor Daniel Rosenfeld z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie stwierdził, że stopień, w jakim aerozole powstrzymują wzrost średniej temperatury Ziemi został poważnie zaniżony. Wspólnie z Yannianem Zhu z Instytutu Meteorologicznego Prowincji Shaanxi w Chinach Rosenfeld opracował metodę, dzięki której udało się dokładniej obliczyć schładzający efekt aerozoli: jest on dwukrotnie wyższy, niż wskazywały na to wcześniejsze ustalenia. W świetle nowych badań, gdyby błyskawicznie ograniczyć emisje do zera, to świat ociepli się nie tylko o ponad 2 stopnie – ogrzeje się powyżej wartości 5 stopni. To zła wiadomość dla planety i ludzkości

Ocieplenie postępowało i postępuje powoli (w naszym mniemaniu), to mogło mieć wpływ na wyniki badań, na decyzje polityczne. Mówiono, że jest jeszcze czas, że daleko do poważnego ocieplenia. A trzeba było ograniczać emisje CO2 już w latach 80. Nie zrobiono tego wtedy i dziś też nie. Teraz nie wiemy, w jakiej tak naprawdę jesteśmy sytuacji. Co się stanie, jeśli atmosfera oczyści się z areozoli? Czy ocieplanie się klimatu drastycznie przyspieszy?

Źródła: Magazyn Science, AGU.org


REO POLECA

Hubert Bułgajewski: Jesteśmy winni

Hubert Bułgajewski
Publicysta REO. Wcześniej portali: naukaoklimacie.pl oraz ziemianarozdrozu.pl Ekspert ds. zmian klimatu. Autor bloga Arktyczny Lód.