Visuotinis atšilimas ir grandininės reakcijos

Visuotinis atšilimas (arba globalinis atšilimas) – per paskutinius dešimtmečius fiksuojamas Žemės atmosferos paviršiaus ir vandenynų vidutinės temperatūros didėjimas. Per XX amžių vidutinė pasaulinė temperatūra pakilo 0,74 ± 0,18 °C. Taigi, trumpai kalbant, imant blogiausią variantą, beveik vienu laipsniu. Tačiau tai ne pabaiga: Tarpvyriausybinės klimato pokyčių komisijos (IPCC) ataskaitoje pateiktais modeliais, vidutinė pasaulinė temperatūra per XXI amžių pakils 1,1–6,4 °C. Ši prognozė yra apytikslė, kadangi sudėtinga numatyti įvairius veiksnius, kurie turės įtakos klimato pokyčiams ateityje. Mokslinkai, fiksuojantys klimato pokyčius, kartais tikrai būna suglumę, kai neišsipildo jų prognozės, o modeliai pasirodo esą netiklūs. Tam neretai įtakos turi įvairiausios grandininės reakcijos, kurias numatyti labai sunku.

Pokyčiai yra greitesni nei tikėtasi

Kai kurie pokyčiai, bent iš dalies susieti su pasauliniu atšilimu, žmogaus gyvenime ir natūralioje aplinkoje jau yra pastebimi. Tai kalnų ledynų tirpimas, ledo šelfų irimas, jūros lygio kilimas, kritulių kiekio ir pasiskirstymo pokyčiai, dažnesnis uraganų ir kitų ekstremalių gamtos stichijų šėlsmas. Mokslininkai prognozuoja, kad dėl visuotinio atšilimo jūros lygis iki 2100 metų gali pakilti 11–77 cm. Tai labai daug.

Praėjusį dešimtmetį mokslo visuomenėje buvo kalbama, kad jei pavyktų išlaikyti iki 2 °C pakilusią vidutinę pasaulinę temperatūrą, tai nieko baisaus nebūtų. Tų grėsmių, kuriomis mus grasina visuotinis atšilimas (katastrofiškas vandens lygio kilimas, pražūtingos sausros, nemažos dalies gyvūnijos rūšių išnykimas ir t. t.) būtų galima išvengti. Tačiau šiandien šnekama apie tai, kad 2 °C vidutinės pasaulinės temperatūros pakilimas yra pernelyg optimistinė prognozė. Visuose pasaulio kampeliuose renkami mokslinių tyrimų duomenys rodo, kas mūsų planeta keičiasi kur kas greičiau nei buvo manyta. Arkties vandenynas neteko kur kas daugiau ledynų nei buvo tikėtasi. Aplink Antarktidą esantys ledynai tirpsta greičiau, nei buvo prognozuota, o žemyną dengiantys ledynai į vandenyną slenka greičiau. 2012 m. Ameriką užklupo sausra ir neregėti karščiai. Tai buvo viena iš karščiausių vasarų Amerikos istorijoje – visa tai taip pat siejama su visuotiniu atšilimu.

Esame ant slenksčio?

O kaip pokyčių mechanizmai veikia gamtoje? Ar tie pokyčiai sukels kitus, spartins jau vykstančius, ar, atvirkščiai, stabdys? Pavyzdžiui, vandenynų tyrinėtojai tvirtina, kad ledynų mažėjimas leidžia Saulei dar labiau įkaitinti vandenį, o tai turėtų paspartinti tolimesnį ledynų tirpsmą. Traukiantis amžino įšalo zonai, į atmosferą patenka didesni metano ir CO2 kiekiai. Tai lemia dar šiltesnį orą ir dar spartesnį amžino įšalo zonos susitraukimą. Tokių ryšių nustatymas, kai kokio nors proceso metu atsiradę veiksniai spartiną tą patį procesą, lėmė ir daugybės gąsdinančių publikacijų atsiradimą. Kai kurios iš jų sako tiesiai šviesiai: nesvarbu, ką žmonija darytų, viskas jau per vėlu – džinas iš butelio išleistas ir jo ten jau nesugrąžinsi.

NASA Goddardo kosminių tyrimų instituto vadovas, garsus klimatologas Jamesas E. Hansenas teigia, kad jau šiame amžiuje vandenyno lygis gali pakilti net 5 metrais. Tai milžiniškas skaičius, kuris byloja apie tai ir, kad ir Majamis, ir Bankokas atsiras po vandeniu, jau nekalbant apie Nyderlandus. Tačiau, Jameso E. Hansenio teigimu, nuo to, kad vandens bus daugiau, nereiškia, kad gyvensime geriau. Atvirkščiai – Žemei nuolat smūgiuos stiprios sausros, derliai bus mažesni, badaus kur kas daugiu žmonių nei dabar. Gali būti, kad mes dabar esame ant slenksčio, kurį peržengę atsidursime kur kas karštesniame ir gyvenimui mažiau palankiame pasaulyje.

O Kolorado universiteto mokslininkas W. Tad Pfefferis teigia, kad XXI amžiuje tikrai nebus taip, kad vandenynų lygios pakiltų 5 metrus. Jis pakils, bet tik 2 metrus. Tačiau ir 60–70 cm vandens lygio pokytis yra pražūtingas.

Nors mokslininkai, remdamiesi įvairiais modeliais ir skaičiavimais, nesutaria dėl klimato kaitos tempų, o jų prognozės gali labai skirtis, tačiau vienas dalykas yra bendras – dauguma pavojų kelia dėl to, kad klimato pokyčiai sukelia dar spartesnius klimato pokyčius.

Be abejo, dabartiniai klimato pokyčiai (tik kvailas ir aklas gali tvirtinti, kad klimatas nesikeičia) priverčia mokslininkus atsisukti atgal, į praeitį, ir atliekant sudėtingiausius įvairiausių nuosėdų tyrimus aiškintis, kas buvo praeityje, kaip kito mūsų planetos temperatūra prieš šimtus tūkstančių metų. O tyrimai parodė labai įdomų dalyką: visa tai mūsų planetoje jau buvo. Buvo visuotinis atšilimas, buvo ir atšalimas, ledynmečių periodai. Jie net atkapstė, kad tarp dviejų paskutinių ledynmečių buvo laikotarpis, kai vandenyno lygis vos per 100 metų pakilo net 2 metrais, o vėliau vėl nukrito. Šiais laikais mokslininkai gana smulkiai žino klimato pokyčius, kuriuos mūsų Žemė ištvėrė per paskutinius 800 000 metų. Vienas iš esminių dalykų, kurį mokslininkai akcentuoja, yra labai glaudus ryšys tarp temperatūros pokyčių, vandenyno lygio ir CO2 kiekio atmosferoje. Tie pokyčiai vyksta sinchroniškai: didėja vidutinė metinė temperatūra, kyla vandenyno lygis, atmosferoje daugėja CO2. Ilgą laiką mokslininkai negalėjo tiksliai pasakyti, ar tikrai CO2 kiekio didėjimas atmosferoje sukeldavo temperatūros pokyčius – jie fiksavo priklausomybę tarp įvairių veiksnių, susijusių su klimato pokyčiais, bet tikslaus atsakymo nežinojo, kol Harvardo universiteto klimatologai paskelbė, kad jiems pavyko nustatyti, jog baigiantis paskutiniam ledynmečiui staigus temperatūros šuolis Žemėje įvyko po staigaus CO2 padidėjimo atmosferoje.

Mokslininkus neramina štai kas: tyrinėdami praeitį, tuomet vykusius staigius klimato pokyčius, jie mato, kad egzistuoja grandininė reakcija, nes visada vieni pokyčiai sukeldavo kitus, o šie paspartindavo pirmuosius. Taigi ryšys yra – jei atmosferoje padidėja CO2, pakyla vidutinė pasaulinė temperatūra, reikia laukti atgalinio ryšio, kuris greičiausiai paspartins tolimesnę įvykių eigą. Bėda ta, kad tų klimatą lemiančių, glaudžiai susijusių mechanizmų veikimai nėra perprasti. Kas dar blogesnio? Kai kurių mokslininkų teigimu, dabartiniai klimato pokyčio tempai yra tokie spartūs, kad nėra kada laukti, kol mokslas sužinos, kaip visi mechanizmai veikia ir kaip viskas susiję. Mokslas tai kada nors sužinos, bet bus per vėlu, todėl reikia veikti dabar – stabdyti tuos pokyčius, nelaukiant mokslininkų išvadų.

Be abejo, kai mokslas dar yra aklavietėje ir į kai kuriuos klausimus neturi atsakymų, atsiranda labai didelė niša populizmui, tačiau geriau ko nors imtis, nei laukti.

Prieš 55 mln. metų mūsų planetoje buvo labai karšta. Antarktida buvo subtropikai, vidutinė temperatūra ten buvo 23 °C, Grenlandijoje taip pat buvo šilta. O štai ten, kur dabartiniai subtropikai, tais laikais gyventi buvo neįmanoma. Mokslininkų teigimu, tokius akivaizdžius pokyčius mūsų planetoje sukėlė ne kas kita, o 2 °C aukštesnė metinė vidutinė planetos temperatūra. Tik tiek tereikėjo, kad per tam tikrą laiką Grenlandija ir Antarktida virstų šiltaisiaisi kraštais. Trumpai kalbant, per 100 metų (XX amžių) vidutinė pasaulinė temperatūra pakilo 0,74 ± 0,18 °C. Ne taip jau mažai, ir tai nėra gerai. Tačiau dėl mūsų veiklos į atmosferą patenka 10 kartų daugiau CO2 nei prieš 55 mln. metų, kai Grenlandijoje buvo galima degintis. Specialistų teigimu, būtent labai didelės CO2 emisijos gali sukelti ypač staigų klimato šiltėjimą, o tada prasidės nebesustabdoma grandininė reakcija.

Mokslininkai atidžiai stebi vandenynų sroves, nes jos gabena ir paskirsto šilumą įvairiems planetos kampeliams. Jiems nerimą kelia tirpstantis ledynas ir į vandenynus patenkantis gėlas vanduo, taip pat besitraukianti amžino įšalo zona ir su šiuo procesu susijusios grandininės reakcijos. Reikalas tas, kad amžino įšalo zona yra tarsi didelis nuolat veikiantis šaldytuvas. O kaip žinia, šaldytuve visi procesai beveik sustoja – įdėjai mėsos gabalą į šaldymo kamerą ir jis ten būna metus. Bet jei staiga dingtų elektra, per parą mėsa atšiltų, po kelių parų pradėtų skleisti smarvę (tai nuodingos iš mėsos sklindančios puvimo proceso dujos). Tas pats vyksta ir su amžino įšalo zona. Jei įšalo zona atsitraukia labiau į šiaurę, tose vietose, iš kurių amžinas įšalas pasitraukė, prasideda organinių nuosėdų puvimo procesai, dėl kurių į atmosferą patenka nemaži CO2 kiekiai, metano dujos ir pan. Anksčiau mokslininkai manė, kad buvusiuose amžinojo įšalo plotuose atitirpusių organinių nuosėdų sluoksnio storis yra ne didesnis kaip 1 m. Nauji tyrimai rodo, kad organinių nuosėdų irimo metu atsirandantis CO2 aptinkamas ir 3 m gylyje. Vadinasi, atmosferos tarša CO2 dujomis dėl amžino įšalo zonos susitraukimo yra kur kas daugiau nei buvo manyta. Kolorado universiteto mokslininkas Joe von Fischeris teigia, kad tas CO2, kuris pateks į atmosferą susitraukiant amžino įšalo zonai, yra tarsi uždelsto veikimo bomba, nes mažėjant įšalo zonai mikrobai maitinasi organinėmis nuosėdomis, jas paversdami CO2 ir metanu. Dujos patenka į atmosferą ir lemia dar spartesnį amžino įšalo zonos atsitraukimą. Tačiau mokslininkai nesutaria, koks gali būti pražūtingas į atmosferą patenkančio metano poveikis klimatui. Vieni tai išties laiko didele problema, juolab kad dideli metano kiekiai į atmosferą patenka iš tropinių pelkių, kiti į šį klausimą žiūri ne taip kategoriškai. Mokslininkų teigimu, jei tropinės liūtys taptų intensyvesnės, pelkių plotai labai išsiplėstų ir iš jų į atmosferą patenkančio metano kiekis labai padidėtų. Taigi amžino įšalo zonos siaurėjimas, tropinių pelkių didėjimas labai prisidėtų prie bendros grandininės reakcijos, kurį sukeltų dar spartesnį klimato šiltėjimą. Kiek rimta yra ši situacija, kiek realus gali būti toks modelis? Mokslininkai to nežino, bet reiktų būti pasiruošus viskam.

Ir vis tik didžiausią nerimą mokslininkams šiais laikais kelia ledynų mažėjimas Šiaurėje. Tai liečia ir Sibirą, ir Kanados šiaurę. Jų teigimu, dėl klimato šiltėjimo dideli lapuočių miškų masyvai virsta spygliuočių miškų masyvais, kuriuose dominuoja eglės ir kėniai. Ir tai mokslininkams rūpestį kelia štai dėl ko: rudenį lapuočiai numeta lapus, žiemą medžiai būna pliki. Tuomet saulės šviesa atsispindi nuo sniego. Jei miškas – eglynas, tankios eglių šakos sugeria saulės šviesą. Kas vyksta? Baltas sniegas atspindi saulės šviesą ir kartu šilumą. Juoda žemė ją sugeria, o kartu sugeria ir šilumą. Tą patį daro ir eglės. Taigi medžiai, pasiimdami saulės šilumą, ją atiduoda aplinkai, taip jai suteikdami papildomos šilumos, kurios galėjo ir nebūti. Tai dar viena priežastis, dėl ko mokslininkams nerimą kelia besitraukiantys ledynai. Ledynai taip pat atspindi saulės šviesą, o vietoj jų atsivėrusi žemė ją sugeria. Taigi žemė tokiose vietose tampa dar šiltesnė ir daro dar didesnę įtaką ledynų tirpsmui. Ledynų tirpimas ne tik kilsteli pasaulinio vandenyno lygį, bet ir sukuria tam tikrą grandininę reakciją, kurios pasekmė – dar spartesnis ledynų nykimas. Mokslininkų manymu, grandininė reakcija, liečianti ledynų tirpsmą, jau vyksta; jei jos nebūtų, galbūt ledynų mažėjimas atitiktų mokslininkų prognozes. Dabar gi mokslininkai turi pripažinti, kad visi jų sukurti modeliai, visos prognozės neatitinka tikrovės – realybėje ledynai tirpsta kur kas sparčiau nei buvo prognozuota.

Mokslininkų teigimu, tokių grandininių reakcijų gali būti ne viena. Kai kurios jau veikia, kitos tūno pasislėpusios, lyg savo valandos laukiančios slapto veikimo bombos. Mokslininkus labai domina, kiek tokios grandininės reakcijos gali būti grėsmingos, kaip jos galėtų paspartinti procesus. Visa tai gana sunku prognozuoti, sumodeliuoti. Jau dabar nerimą kelia kai kurių regionų klimato pokyčiai, vis dažnėjantys ekstremalūs reiškiniai (audros, uraganai, sausros), kurie anksčiau būdavo ir retesni, ir ne tokie intensyvūs.

Mokslininkai teigia, kad tie metodai, kuriais numatomi dabartiniai orų pasikeitimai, netinka ateities prognozėms. Didele dalimi taip yra dėl to, kad mokslas nesugeba tinkamai įvertinti grandininių reakcijų masto. Mokslininkai pabrėžia, kad blogiausia yra tai, jog mokslas neturi atsakymų į kai kuriuos su klimatu susijusius klausimus – tai atveria plačias nišas įvairioms spekuliacijoms. „Mes matome klimato kaitos kryptis ir žinome tendencijas, bet negalime pasakyti pokyčių greičio ir kaip greitai viskas keisis ateityje“, – teigia mokslininkai.

Pasak klimatą tyrinėjančių mokslininkų, delsimas yra pražūtingas. Nieko nedarymas – irgi. O dar pražūtingiau – paimti kokius nors duomenis iš konteksto ir pateikti kaip įrodymus, kad mūsų planetoje nieko blogo nevyksta, kad viskas gerai, kad taip buvo ne kartą ir nieko blogo neatsitiko.