Kada su u pitanju klimatske promjene, među nama postoji velika debata i čini se da je javnost podijeljenog mišljenja. Međutim, znanost je puno usuglašenija nego što mislite. Ali opseg teme, kao i golema količina pogrešnih informacija, mogu otežati odvajanje činjenica od fikcije. Ovdje smo dali sve od sebe kako bismo vam predstavili ne samo najtočnije znanstvene informacije, već i objašnjenje kako ih znamo.
Upotrijebite ovaj vodič kako biste imali najbolje informacije o hitnom izazovu klimatskih promjena i kako ga možemo riješiti zajedničkim snagama.
1. Kako znamo da se klimatske promjene stvarno događaju?
Unatoč mnogim klimatskim “skepticima” na ključnim pozicijama moći, 97 posto aktivnih klimatskih znanstvenika slaže se da je zagrijavanje Zemljine klime u posljednjih 100 godina uglavnom posljedica ljudske aktivnosti koja je povećala količinu stakleničkih plinova u atmosferi. Zašto su znanstvenici tako sigurni u to?
Tijekom Industrijske revolucije ljudi su počeli sagorijevati ugljen i druga fosilna goriva za pogon tvornica, talionica i parnih strojeva, što je dodalo više stakleničkih plinova u atmosferu. Od tada ljudske aktivnosti zagrijavaju planet.
Znamo da je to istina zahvaljujući velikom broju dokaza koji počinju mjerenjima temperature na meteorološkim postajama i na brodovima od sredine 19. stoljeća. Kasnije su znanstvenici satelitima počeli pratiti površinske temperature i tražiti tragove klimatskih promjena u geološkim zapisima. Zajedno, svi ovi podaci govore istu priču: Zemlja postaje sve toplija.
Prosječna globalna temperatura porasla je za 1,2 stupnja Celzijusa od 1880. godine, a najveće promjene dogodile su se krajem 20. stoljeća. Temperaturni ekstremi su se također pomaknuli.
Morski led na Arktiku se stanjio i smanjio u posljednjih nekoliko desetljeća; grenlandski i antarktički ledeni pokrovi smanjuju masu. Sjeverni i Južni pol zagrijavaju se brže nego bilo gdje drugdje na Zemlji. Ledenjaci se povlače na planinama diljem svijeta. U proljeće se snijeg prije otopi i biljke ranije procvjetaju. Životinje se sele na više nadmorske visine i geografske širine kako bi pronašle hladnije uvjete. A suše, poplave i šumski požari postali su ekstremniji. Modeli su predvidjeli mnoge od ovih promjena, ali promatranja pokazuju da se one sada ostvaruju.
2. Imamo li doista samo 150 godina klimatskih podataka? Kako je to dovoljno da nam govori o stoljećima promjena?
Klima na Zemlji prirodno se promijenila tijekom proteklih 650.000 godina, ulazeći i izlazeći iz ledenih doba i toplih razdoblja. Promjene u klimi događaju se zbog promjena u Zemljinoj energetskoj ravnoteži, koje proizlaze iz neke vrste vanjskog čimbenika ili “prisiljavanja” – okolišnog čimbenika koji utječe na klimu. Ledena doba i pomicanje klime uzrokovani su kombinacijom promjena u Sunčevom zračenju, Zemljinoj orbiti, cirkulaciji oceana, albedu (reflektivnost Zemljine površine) i sastavu atmosfere (količina ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova poput vodene pare, metana, dušikovog oksida i ozona koji su prisutni).
Dakle, kako znanstvenici mogu pogledati podatke prikupljene u relativno kratkom vremenskom razdoblju i zaključiti da ljudska aktivnost uzrokuje zagrijavanje planeta? Odgovor je da nam podaci o instrumentalnoj temperaturi koje imamo govore mnogo, ali to nije sve što moramo navesti.
Znanstvenici mogu pratiti ove ranije prirodne klimatske promjene ispitivanjem jezgri leda izbušenih na Grenlandu i Antarktici, koje pružaju dokaze o uvjetima od prije 800.000 godina. Ledene jezgre pokazale su da su rastuće razine ugljikovog dioksida i rastuće temperature usko povezani.
Istraživači također koriste geološke zapise poput godova drveća, jezgri leda, koralja i sedimenata koji čuvaju informacije o prapovijesnoj klimi kako bi proširili klimatski zapis. Rezultirajuća slika prikaza globalne temperature u osnovi je stoljećima bila ravna linija, a zatim svjedočimo naglom rastu globalne temperature tijekom posljednjih 150 godina.
3. Kako znamo da smo mi odgovorni za klimatske promjene?
Znamo da su se zagrijavanja i hlađenja planeta događala u prošlosti, mnogo prije nego što su ljudi postojali. Prirodni “klimatski pokretači” uključuju energiju Sunca, aerosole od povremenih vulkanskih erupcija, prašinu i slani sprej, prirodne ekološke fenomene kao što su termitnjaci koji emitiraju metan i unos ugljikovog dioksida od strane biljaka, te varijacije u snježnom i ledenom pokrivaču koje mijenjaju koliko Zemljina površina reflektira Sunčevu energiju natrag u svemir (albedo).
Na primjer, prije otprilike 12.000 godina, velike promjene u atlantskoj cirkulaciji bacile su sjevernu hemisferu u ledeno doba. A prije 56 milijuna godina, golema eksplozija stakleničkih plinova, uslijed vulkanske aktivnosti ili golemih naslaga metana (ili oboje), naglo je zagrijala planet za najmanje 5 stupnjeva Celzija, poremetivši klimu, zagušivši oceane i potaknuvši masovna izumiranja.
Svi ovi čimbenici su snažno utjecali na Zemljine klimatske promjene. Međutim, nijedan od njih ne može objasniti nedavni, dramatičan porast globalnih temperatura. Za to znanstvenici moraju uključiti ljudske utjecaje.
Znanstvenici se slažu da je globalno zatopljenje uglavnom uzrokovano ljudskim djelovanjem. Konkretno, dokazi pokazuju da određeni plinovi koji zadržavaju toplinu, poput ugljičnog dioksida, zagrijavaju planet – i da te plinove oslobađamo kada sagorijevamo fosilna goriva poput ugljena, nafte i plina.
Kako znanstveni modeli i metode postaju sve sofisticiraniji i kako prikupljamo više podataka, teorija da su klimatske promjene uzrokovane ljudskim djelovanjem samo se dodatno potvrđuje. Evo što znamo.
Koncentracija ugljikovog dioksida u Zemljinoj atmosferi dramatično je porasla tijekom posljednjih 150 godina, s koncentracije iz predindustrijske ere od približno 280 dijelova na milijun (ppm) na više od 410 ppm trenutno. Malo je vjerojatno da će razine koncentracije ugljikovog dioksida pasti ispod ovih godišnjih prosjeka u stoljećima koja slijede.
Zapravo, mjerenja iz drevnih jezgri leda pokazuju da je ugljikov dioksid sada na najvišoj razini u više od 800.000 godina Zemljine prošlosti.
Kako koncentracija ugljikovog dioksida i drugih plinova koji zadržavaju toplinu u atmosferi raste, Zemlja se zagrijava. Zapravo, Zemlja je nedavno prošla kroz nezapamćeno zagrijavanje, posebno od 1950-ih.
Svaka pojedinačna godina od 1977. bila je toplija od prosjeka 20. stoljeća. Devetnaest od 20 najtoplijih godina dogodilo se od 2001. godine. Svih pet najtoplijih godina na svijetu dogodilo se od 2015., a devet od 10 najtoplijih godina dogodilo se od 2005. godine, prema znanstvenicima iz Nacionalnih centara za informacije o okolišu (NCEI) NOAA-e.
Analiza ovih trendova snažno sugerira da je bez emisija iz izgaranja ugljena i nafte vrlo malo vjerojatno da bi se 13 od 15 najtoplijih zabilježenih godina dogodilo samostalno ili u tako brzom slijedu. Ovo također ima smisla iz poznatih uzroka.
Znamo da ugljikov dioksid zagrijava planet, da su koncentracije ugljikovog dioksida na rekordnim razinama i da globalne temperature rastu. Ali kako sa sigurnošću znamo da su ljudi uzrok?
Odgovor je u znanosti. Ugljikov dioksid proizveden iz fosilnih goriva ima jedinstveni potpis koji ga razlikuje od ugljikovog dioksida proizvedenog iz drugih izvora. Ukratko, nosi određeni omjer izotopa ugljika koji se nalazi u atmosferi samo kada se izgaraju ugljen, nafta ili plin.
Znanstvenici ovo zovu δ13C (izgovara se “delta C trinaest”). Od 1880-ih, δ13C se promijenio na način koji bi se mogao dogoditi samo ako ugljikov dioksid u sve većoj mjeri dolazi iz izvora fosilnih goriva. Ove informacije govore znanstvenicima da su emisije fosilnih goriva koje je uzrokovao čovjek glavni uzrok povećanja koncentracije ugljikovog dioksida još od predindustrijske ere.
Ova brza povećanja stakleničkih plinova uzrokovala su naglo zagrijavanje klime. Zapravo, klimatski modeli sugeriraju da efekt staklenika može objasniti gotovo sve promjene temperature od 1950. Godine. Jedna znanstvena studija to je objasnila na sljedeći način: izgledi da će do trenutačnog zagrijavanja doći bez antropogenih emisija stakleničkih plinova manji su od 1 prema 100.000.
4. Budući da se staklenički plinovi pojavljuju prirodno, kako znamo da uzrokuju porast temperature na Zemlji?
Staklenički plinovi poput vodene pare i ugljičnog dioksida imaju važnu ulogu u klimi. Bez njih bi Zemlja bila previše hladna da zadrži tekuću vodu i život na Zemlji ne bi bio moguć.
Evo kako to funkcionira: temperatura planeta je u osnovi funkcija energije koju Zemlja apsorbira od Sunca (koje ju zagrijava) i energije koju Zemlja emitira u svemir kao infracrveno zračenje (koje ju hladi). Zbog svoje molekularne strukture, staklenički plinovi privremeno apsorbiraju dio tog izlaznog infracrvenog zračenja i zatim ga ponovno emitiraju u svim smjerovima, šaljući dio te energije natrag prema površini i zagrijavajući planet. Znanstvenici su razumjeli ovaj proces još 1850-ih.
Koncentracije stakleničkih plinova su u prošlosti prirodno varirale. Tijekom milijuna godina, atmosferske razine ugljikovog dioksida mijenjale su se ovisno o tome koliko su vulkani izbacili plina u zrak i koliko je plina uklonjeno kroz geološke procese. Na vremenskim skalama od stotina do tisuća godina, koncentracije su se mijenjale kako je ugljik kružio između oceana, tla i zraka.
Danas smo, međutim, mi ti koji uzrokujemo porast razine ugljikovog dioksida neviđenom brzinom uzimajući drevni ugljik iz geoloških naslaga fosilnih goriva i stavljajući ga u atmosferu kada ih sagorijevamo. Od 1750. koncentracije ugljičnog dioksida porasle su za gotovo 50 posto. Metan i dušikov oksid, drugi važni antropogeni staklenički plinovi koji se ispuštaju uglavnom poljoprivrednim aktivnostima, također su naglo porasli u posljednjih 250 godina.
Na temelju gore opisane fizike znamo da bi to trebalo uzrokovati zagrijavanje klime. Također vidimo određene izdajničke “otiske prstiju” kod stakleničkog efekta. Na primjer, noći se zagrijavaju čak brže od dana jer staklenički plinovi ne nestaju kada Sunce zađe. A viši slojevi atmosfere zapravo su se ohladili, jer je više energije zarobljeno stakleničkim plinovima u nižim slojevima atmosfere.
Također znamo da smo mi uzrok rastućih koncentracija stakleničkih plinova – i to ne samo zato što možemo mjeriti ugljikov dioksid koji izlazi iz ispušnih cijevi i dimnjaka. Možemo to vidjeti u kemijskom potpisu ugljika, kao što smo već spomenuli.
Važno je napomenuti da je vodena para najzastupljeniji staklenički plin u atmosferi. Međutim, ona ne uzrokuje zagrijavanje; umjesto toga odgovara na njega. To je zato što topliji zrak zadržava više vlage, što stvara efekt snježne grude u kojem zagrijavanje uzrokovano ljudskim djelovanjem omogućuje atmosferi da zadrži više vodene pare i dodatno pojačava klimatske promjene. Ovaj takozvani povratni ciklus udvostručio je zagrijavanje uzrokovano antropogenim emisijama stakleničkih plinova.
5. Zašto bismo se trebali zabrinuti što se planet zagrijao za 1,2 stupanj od 1800-ih?
Čest izvor zabune kada je riječ o klimatskim promjenama je razlika između vremena i klime. Vrijeme je skup meteoroloških uvjeta koji se stalno mijenjaju i koje doživljavamo kada izađemo vani, dok je klima dugoročni prosjek tih uvjeta, obično izračunat za razdoblje od 30 godina. Ili, kako neki kažu: Vrijeme je vaše raspoloženje, a klima je vaša osobnost.
Dakle, iako 1,2 stupanj Celzija ne predstavljaju veliku promjenu u vremenu, to je velika promjena u klimi. Kao što smo već vidjeli, dovoljno je otopiti led i podići razinu mora, promijeniti obrasce padalina diljem svijeta i reorganizirati ekosustave, što šalje životinje da jure prema hladnijim staništima i ubija milijune stabala.
Također je važno zapamtiti da 1,2 stupanj predstavlja globalni prosjek, a mnogi su se dijelovi svijeta već zagrijali za više od toga. Na primjer, kopnene površine zagrijale su se otprilike dvostruko više od površine mora. I Arktik se zagrijao za oko 3 stupnja. To je zato što gubitak snijega i leda na visokim geografskim širinama omogućuje tlu da apsorbira više energije, uzrokujući dodatno zagrijavanje povrh stakleničkog efekta.
Relativno male dugoročne promjene klimatskih prosjeka također pomiču ekstreme na značajan način. Na primjer, toplinski valovi uvijek su se događali, ali su posljednjih godina srušili rekorde. Ovog ljeta, točnije 3. lipnja, jedan grad u Sibiru zabilježio je temperaturu od 37,9 stupnja Celzija. A u Australiji su meteorolozi dodali novu boju na svoje vremenske karte kako bi prikazali područja u kojima temperature prelaze 50 stupnjeva. Porast razine mora također je povećao rizik od poplava zbog olujnih udara i visokih plima. Ovo su nagovještaji klimatskih promjena.
6. Jesu li klimatske promjene dio prirodnih ciklusa zagrijavanja i hlađenja planeta?
Klima varira bez ljudskog utjecaja, a ova prirodna varijacija je pozadina za klimatske promjene koje uzrokuje čovjek i koje se sada događaju. Ovi obrasci sadrže važne lekcije za razumijevanje veličine i opsega sadašnjih i budućih klimatskih promjena.
Cikličke varijacije u Zemljinoj klimi događaju se u više vremenskih razmjera, od godina do desetljeća, stoljeća i tisućljeća. Ciklusi na svakoj skali uzrokovani su nizom fizičkih mehanizama. Klima u bilo kojem danom razdoblju izraz je svih ovih mehanizama i ciklusa koji djeluju zajedno.
Znamo da su različiti mehanizmi uzrokovali promjenu klime u prošlosti. Glacijalni ciklusi, na primjer, potaknuti su periodičnim varijacijama u Zemljinoj orbiti (tzv. Milankovićevi ciklusi), koje se odvijaju tijekom desetaka tisuća godina i mijenjaju način na koji se solarna energija distribuira diljem svijeta i kroz godišnja doba.
Ove orbitalne varijacije same po sebi ne utječu mnogo na temperaturu planeta. Ali one pokreću kaskadu drugih promjena u klimatskom sustavu; na primjer, rast ili topljenje golemih ledenih ploča sjeverne hemisfere i mijenjanje cirkulacije oceana. Te promjene zauzvrat utječu na klimu mijenjanjem količine snijega i leda koji reflektiraju Sunčevu svjetlost i mijenjanjem koncentracije stakleničkih plinova. Ovo je zapravo dio načina na koji znamo da staklenički plinovi imaju sposobnost značajnog utjecaja na temperaturu Zemlje.
Međutim, danas su razine ugljikovog dioksida porasle na razinu koja je najveća u najmanje tri milijuna godina. Koncentracija ugljikovog dioksida danas također raste oko 100 puta brže nego na kraju posljednjeg ledenog doba. Ovo sugerira da se događa nešto drugo, a mi znamo što je to: od industrijske revolucije ljudi spaljuju fosilna goriva i ispuštaju stakleničke plinove koji sada zagrijavaju planet.
Tijekom sljedećeg stoljeća ili dva, društva i ekosustavi će iskusiti posljedice ovih klimatskih promjena. Ali naše će emisije imati još dugotrajnije geološke utjecaje: prema nekim studijama, razine stakleničkih plinova možda su već dovoljno zagrijale planet da odgode početak sljedećeg glacijalnog ciklusa za najmanje dodatnih 50.000 godina.
7. Šumski požari i loše vrijeme uvijek su se događali. Kako znamo da postoji povezanost s klimatskim promjenama?
Ekstremni vremenski uvjeti i prirodne katastrofe dio su života na Zemlji – samo pitajte dinosaure. Ali postoje dobri dokazi da su klimatske promjene povećale učestalost i ozbiljnost određenih pojava poput toplinskih valova, suša i poplava. Nedavna istraživanja također su omogućila znanstvenicima da identificiraju utjecaj klimatskih promjena na određene događaje.
Počnimo s toplinskim valovima. Studije pokazuju da se razdoblja nenormalno visokih temperatura sada događaju oko pet puta češće nego što bi bio slučaj bez klimatskih promjena, a također traju dulje. Klimatski modeli predviđaju da će do 2040-ih toplinski valovi biti oko 12 puta češći. I to je zabrinjavajuće budući da ekstremne vrućine često uzrokuju povećan broj hospitalizacija i smrti, osobito među starijim ljudima i onima s osnovnim zdravstvenim problemima. U ljeto 2003. godine, na primjer, toplinski val prouzročio je procijenjenih 70.000 smrtnih slučajeva više diljem Europe.
Klimatske promjene također su pogoršale suše, prvenstveno povećanjem isparavanja. Suše se javljaju prirodno zbog nasumične klimatske varijabilnosti i drugih klimatskih čimbenika. No, staklenički efekt samo pogoršava postojeće prirodno stanje stvari. Prema jednoj analizi, suša koja je pogodila američki jugozapad od 2000. do 2018. bila je gotovo 50 posto jača zbog klimatskih promjena. Bila je to najgora suša koju je regija doživjela u više od 1000 godina.
Rastuće temperature također su povećale intenzitet obilnih oborina i poplava koje često slijede.
Još uvijek nije jasno mijenjaju li klimatske promjene ukupnu učestalost uragana, ali ih čini jačima. Čini se da zagrijavanje pogoduje određenim vrstama vremenskih obrazaca.
Važno je zapamtiti da u većini prirodnih katastrofa postoji više čimbenika i da nije uvijek jednostavno uperiti prstom na glavni uzrok. Šumski požari još su jedan fenomen koji ima više uzroka. U Sjedinjenim Državama, primjerice, rizik od požara se povećao jer su se ljudi agresivno borili protiv prirodnih požara i spriječili domorodačke narode u provođenju tradicionalnih postupaka paljenja i krčenja šuma. To je omogućilo nakupljanje goriva koje pogoršava trenutne požare.
Međutim, klimatske promjene i dalje igraju veliku ulogu grijanjem i sušenjem šuma, pretvarajući ih u lomače. Studije pokazuju da je zatopljenje pokretački čimbenik nedavnih porasta šumskih požara, a istraživači kažu da će zatopljenje požare samo učiniti većima i opasnijima u budućnosti.
8. Što će se dogoditi ako ne učinimo ništa da zaustavimo klimatske promjene?
Ako ne poduzmemo daljnje korake da zaustavimo klimatske utjecaje koje već doživljavamo, planet će vjerojatno doživjeti porast globalne temperature za 2-4 °C do kraja stoljeća. Ova vrsta zagrijavanja mogla bi dovesti do katastrofalnog otapanja ledenih ploča na Grenlandu i Antarktici, uzrokujući porast razine mora koji bi poplavio većinu velikih svjetskih obalnih gradova.
Divlje životinje koje volimo i njihova staništa bit će uništeni, što će dovesti do masovnog izumiranja vrsta. Superoluje, suša i toplinski valovi postali bi sve češći i ekstremniji, što bi dovelo do velikih zdravstvenih kriza i bolesti.
Poljoprivredna proizvodnja bi se naglo smanjila, što bi vjerojatno dovelo do globalne nestašice hrane i gladi. Zalihe vode bi nestale diljem svijeta, čineći neke regije gotovo nenastanjivima.
9. Što možemo učiniti da spriječimo ili makar usporimo katastrofalne posljedice klimatskih promjena?
Veliki napredak u borbi u koju su nas uvele klimatske promjene se može i mora postići s niskougljičnim tehnologijama koje danas imamo. I svi mi možemo pomoći ubrzati tempo kojim se te tehnologije ukorjenjuju i šire. Pojedinci mogu promijeniti svoje ponašanje i zagovarati nove ambiciozne politike. Korporacije mogu potaknuti promjene u cijelim industrijama. Vlade mogu donijeti zakone koji će olakšati i pojeftiniti smanjenje emisija stakleničkih plinova i pomoći zajednicama da se pripreme za nove izazove. A međuvladini sporazumi kao što je Pariški sporazum već su stvorili snažan okvir za međunarodnu suradnju i agresivno djelovanje, ako vlade diljem svijeta pojačaju svoje obveze.
U isto vrijeme, svijet nema pravu alternativu fosilnim gorivima koja može zadovoljiti sve naše trenutne energetske potrebe, a kamoli zadovoljiti povećanu potražnju u budućnosti. Ozbiljno nam nedostaje paket rješenja za rješavanje klimatskih promjena uz ekonomsku i društvenu cijenu koju možemo snositi.
Ogromna količina posla odvija se u znanstvenim i inženjerskim institucijama diljem svijeta kako bi se razvile ove opcije, u suradnji s industrijama i zajednicama koje ih mogu primijeniti i skalirati. Ali kako bi se ubrzao tempo tehnoloških otkrića, kreatori politika moraju odmah pripremiti pozornicu za napredak koji mijenja igru u više polja znanosti, tehnologije i politike. Kako bismo prihvatili najteže izazove u smanjenju naših emisija, u uklanjanju ugljikovog dioksida iz atmosfere i u prilagodbi promjenjivoj klimi, hitno su nam potrebni novi alati, među njima i puno veće oslanjanje na obnovljive izvore energije.
