Klimatske promjene predstavljaju bilo kakvu dugoročnu promjenu u prosječnim vremenskim obrascima, bilo globalno ili regionalno. Kao što ova široka definicija sugerira, klimatske promjene su se događale više puta u povijesti Zemlje i to iz više razloga. Promjene globalnih temperatura i vremenski obrasci koje danas vidimo, uzrokovane su ljudskom aktivnošću. Događaju se mnogo brže od prirodnih klimatskih promjena u prošlosti.
Znanstvenici imaju mnogo načina praćenja klime tijekom vremena, što sve jasno daje do znanja da su današnje klimatske promjene povezane s emisijom stakleničkih plinova poput ugljičnog dioksida i metana. Ti su plinovi učinkoviti za zadržavanje topline sunčevih zraka u blizini Zemljine površine, baš kao što stakleni zidovi staklenika zadržavaju toplinu u sebi. Male promjene u proporcijama stakleničkih plinova u zraku mogu pridonijeti velikim promjenama na globalnoj razini.
Učinak stakleničkih plinova u prosjeku je povećanje globalnih temperatura. Zbog toga se klimatske promjene ponekad nazivaju i globalnim zagrijavanjem. Ali većina istraživača danas više voli termin klimatske promjene zbog varijabilnosti vremena i klime širom svijeta. Na primjer, zagrijavanje prosječnih globalnih temperatura moglo bi promijeniti protok mlaznog toka, glavne zračne struje koja utječe na vrijeme u Sjevernoj Americi, što bi zauzvrat moglo dovesti do sezonskih razdoblja izrazite hladnoće u nekim područjima.
"Ljudima je važno da shvate da na Zemlji postoji puno varijacija u odnosu na mjesto", rekla je Ellen Mosley-Thompson, paleoklimatologinja iz središta države Byrd Polar i klimatska istraživanja Sveučilišta Ohio. "Kada govorimo o globalnim klimatskim promjenama, govorimo o promjenama temperature na velikim površinama."
Kako znanstvenici znaju da su klimatske promjene stvarne
Klima prošlosti zabilježena je u ledu, sedimentima, špiljskim formacijama, koralnim grebenima, pa čak i prstenovima drveća. Istraživači mogu pogledati kemijske signale - poput ugljičnog dioksida zarobljenog u mjehurićima unutar ledenjačkog leda - kako bi utvrdili atmosferske uvjete u prošlosti. Oni mogu proučavati mikroskopski fosilizirani pelud kako bi naučili kakva je vegetacija uspijevala u bilo kojem području, što zauzvrat može otkriti kakva je bila klima. Oni mogu izmjeriti prstenove na drveću kako bi postigli sezonski rekord temperature i vlage. Omjeri kemijskih inačica kisika u koraljima i stalaktitima i stalagmitima mogu otkriti minule oborinske obrasce.
Različite vrste prirodnih zapisa imaju različitu snagu. Okeanski sedimenti ne nose detalje iz sezone u sezonu ili čak iz godine u godinu, ali mogu pružiti mutne slike klime koje datiraju milijunima godina, rekao je Mosley-Thompson za Live Science. (Najstarija jezgra izbušena iz oceanskih sedimenata datiraju 65 milijuna godina, prema Smithsonian Institution.) Zapisi o drveću relativno su kratki, ali nevjerojatno detaljni. I led može biti prepun informacija: ledenjaci ne samo da ulove atmosferske plinove u obliku mjehurića zraka, oni zarobljavaju prašinu i druge sedimente, peludno zrno, vulkanski pepeo i drugo. Kako led postaje stariji i komprimiraniji, rekord može postati nejasan, rekao je Mosley-Thompson, ali noviji led može osigurati iz godine u godinu pogled na to što klima radi.
Najnovije klimatske promjene - od početka industrijske revolucije - također se mogu izravno pratiti. Vođenje evidencije o stvarima poput temperature na kopnu počelo se poboljšavati u kasnim 1800-ima, a kapetani brodova počeli su u svojim zapisnicima čuvati bogatstvo vremenskih podataka utemeljenih na oceanu. Pojava satelitske tehnologije u 1970-ima omogućila je eksploziju podataka, koja je pokrivala sve, od leda na polovima do temperature mora do pokrivanja oblaka.
Kako se klima mijenja
Uzeti zajedno, ovi su zapisi pokazali da se suvremena klima brzo odmiče od uzoraka prošlosti.
Prije industrijske revolucije u atmosferi je bilo oko 280 molekula ugljičnog dioksida na svaki milijun molekula, mjera poznata kao dijelovi na milijun (ppm). Od 2018. godine, globalna prosječna razina CO2 bila je 407,4 ppm, više od 100 ppm veća od te razine u posljednjih 800 000 godina, prema podacima Nacionalne uprave za oceane i atmosferu (NOAA). Zadnji put kada je atmosferski ugljik dostigao današnje razine bio je prije 3 milijuna godina, prema NOAA.
Brzina promjene današnjeg atmosferskog ugljika je također brža nego ranije, navodi NOAA. Stopa porasta bila je 100 puta brža u proteklih 60 desetljeća nego ikad u posljednjih milijun godina - ili razdoblje u kojem je došlo do osam velikih klimatskih naleta između ledenjačkih ciklusa, u kojima se led proširio od polova u srednje geografske širine, i međuglavni ciklusi u kojima se led povukao do mjesta gdje je danas. A stopa se i dalje povećava. U 1960-im se atmosferski ugljik povećavao u prosjeku 0,6 ppm godišnje. U 2010.-ima je prosječno porastao 2,3 ppm godišnje.
Sposobnost zagrijavanja svih tih dodatnih ugljika pretočila je u porast prosječnih globalnih temperatura. Prema NASA-inom Goddard institutu za svemirske studije (GISS), zemaljska prosječna temperatura porasla je za nešto više od 2 stupnja Fahrenheita (1 stupanj Celzija) od 1880. godine, što je mjerenje točno na desetinu stupnja Farenheita. Kao što se odnosi i na porast atmosferskog ugljika, ubrzava se i porast globalne temperature, prema NASA-inoj opservatoriju za Zemlju: Dvije trećine tog zagrijavanja dogodilo se od 1975. godine.
Koji su utjecaji klimatskih promjena?
To zagrijavanje prevelo je na promjene u ekosustavima Zemlje i okolišu. Među najdramatičnijim promjenama došlo je na Arktiku, gdje je morski led u opadanju. Ledeni padovi i najniži rekordni minimumi bili su nova norma od 2002. godine, prema NASA, a studije otkrivaju da se čak i najstariji višegodišnji morski led brzo prorjeđuje. Znanstvenici sada očekuju prvo arktičko ljeto bez leda negdje između 2040. i 2060. godine.
Glečeri se povlače globalno, osobito u srednjim širinama, rekao je Mosley-Thompson. U Nacionalnom parku ledenjaka u Montani 1850. bilo je 150 ledenjaka. Danas ih je samo 25. Mosley-Thompson i njezin tim procjenjuju da će posljednji tropski ledenjaci nestati u sljedećem desetljeću.
Taljenje leda i širenje okeanskih voda zbog vrućine već su pridonijeli porastu razine mora. Prema NOAA, globalna prosječna razina mora porasla je na 8-9 inča (21-24 centimetra) od 1880. Brzina porasta povećava se sa 0,06 inča (1,4 milimetra) godišnje u 20. stoljeću na 3,6 mm (0,1 mm) godišnje od 2006-2015. Prema NOAA, ovo povećanje razine mora prevelo je na 300% do 900% porast poplava u primorskim područjima u Sjedinjenim Državama.
Voda oceana apsorbira ugljični dioksid iz atmosfere, što stvara kemijsku reakciju koja uzrokuje zakiseljavanje oceana. Globalni prosječni pH površinskih voda oceana smanjen je za 0,11 od početka industrijske revolucije, što je povećalo kiselost za 30%, pokazao je Pacifički laboratorij za morske životne sredine NOAA. Povećavanje kiselosti oceana otežava koraljima da naprave svoj karbonatni kostur, a životinje na granatama poput školjki i nekih vrsta planktona da prežive.
Klimatske promjene čak utječu na vrijeme proljetne vremenske prilike. Najranije proljeće (što je definirano rastom biljaka i temperaturama) zabilježeno u ožujku 2012. bilo je u ožujku 2012. Klimatski modeli sada sugeriraju da bi takva rana proljeća mogla biti norma do 2015. godine. No, vjerojatno će se ipak dogoditi kasno smrzavanje, stvarajući uvjete u kojima biljke bi se mogle rano otpustiti i potom biti oštećene hladnim temperaturama. Klimatski modeli predviđaju i pogoršanje zabrinjavajućih trendova na sušama i požarom zahvaljujući toplijim temperaturama.
Modeli su ključno sredstvo za klimatske znanstvenike, rekla je Kathie Dello, državna klimatologinja iz Sjeverne Karoline. Ne postoji planeta za usporedbu planeta Zemlje, rekao je Dello, ali modeli omogućuju znanstvenicima stvaranje virtualnih verzija planeta za testiranje različitih scenarija. Iako je sustav Zemlje kompliciran, pokazali su se da su ovi računalni modeli sposobni predvidjeti budućnost. Dokument iz 2020. godine u časopisu Geophysical Research Letters utvrdio je da su predviđanja klimatskog modela objavljena između 1970-ih i 2010-ih točna u usporedbi s stvarnim zagrijavanjem koje je nastupilo nakon objave.
Možemo li preokrenuti klimatske promjene?
Sve veći broj poslovnih lidera, vladinih dužnosnika i privatnih građana zabrinut je zbog klimatskih promjena i njihovih posljedica te predlažu korake da se obrne trend.
"Dok neki tvrde da će se" Zemlja izliječiti, "prirodni procesi uklanjanja ovog CO2 uzrokovanog čovjekom iz atmosfere djeluju na skali od stotina tisuća do milijuna godina", Josef Werne, geokemičar i paleoklimatolog sa Sveučilišta Pittsburgh, rekao je. "Dakle, da, Zemlja će izliječiti sebe, ali ne na vrijeme da se naše kulturne institucije sačuvaju onakve kakve jesu. Stoga, u vlastitim vlastitim interesima, moramo na jedan ili drugi način djelovati kako bi se bavili klimatskim promjenama. mi izazivamo. "
Ako bi se sve ljudske emisije stakleničkih plinova odmah zaustavile, Zemlja bi vjerojatno i dalje imala zagrijavanje, pokazuju neka istraživanja, jer ugljični dioksid ostaje u atmosferi stotinama godina. Postoje prijedlozi koji bi teoretski mogli preokrenuti dio tog „zatvorenog“ zagrijavanja uklanjanjem ugljičnog dioksida iz atmosfere, poput ukupljanja i skladištenja ugljika, koji uključuje ubacivanje ugljika u podzemne rezervoare. Zagovornici tvrde da je sakupljanje i skladištenje ugljika tehnološki izvedivo, ali tržišne su snage spriječile široko prihvaćanje.
Bez obzira na to je li izlučivanje ugljika iz atmosfere izuzeće ili ne, sprečavanje budućeg zagrijavanja zahtijeva zaustavljanje emisije stakleničkih plinova. Do sada najambiciozniji napor za sprječavanje zagrijavanja je Pariški sporazum. Ovaj neobavezujući međunarodni ugovor, koji je stupio na snagu u studenom 2016., ima za cilj zagrijavanje "znatno ispod 2 stupnja Celzija iznad predindustrijske razine i poduzimanje napora da se povećanje temperature još više ograniči na 1,5 stupnjeva Celzija", navode Ujedinjene nacije. Svaka potpisnica sporazuma složila se odrediti vlastita ograničenja dobrovoljnih emisija i vremenski ih pooštriti. Klimatski znanstvenici rekli su da ograničenja emisija počinjena sporazumom neće zagrijavati najniže 1,5 ili čak 2 stupnja C, ali da će to biti poboljšanje u odnosu na scenarij "uobičajen posao".
Pod Obaminom administracijom, Sjedinjene Države obvezale su se da će do 2025. ograničiti emisiju stakleničkih plinova na manje od 28% iz 2005. godine. Međutim, predsjednik Donald Trump najavio je ubrzo nakon izbora da njegova administracija neće poštivati Pariški sporazum. Trumpova administracija je 2019. započela formalni postupak povlačenja iz sporazuma.
Nekoliko državnih i lokalnih vlasti pokrenulo je vlastite napore u borbi protiv klimatskih promjena. Na primjer, 24 države i Portoriko pridružile su se američkom klimatskom savezu, obećavajući ispuniti ciljeve zadate Pariškim sporazumom.
"Savezna vlada, čak i ako dobro posluje, nije najčasnija institucija", rekao je Dello. "Ali države i gradovi su malo fleksibilniji."
