Globus se zagrijava. I kopno i oceani sada su topliji nego što su bili kad je započelo vođenje evidencije 1880. godine, a temperature još uvijek gore. Ovaj porast topline je ukratko.
Ovo su goli brojevi, prema Nacionalnoj oceanskoj i atmosferskoj upravi (NOAA): Između 1880. i 1980., globalna godišnja temperatura porasla je prosječno brzinom od 0,13 stupnja Farenheita (0,07 stupnjeva Celzija) po desetljeću. Od 1981. godine stopa porasta ubrzala se na 0,18 stupnjeva F (0,18 stupnjeva C) po desetljeću. To je dovelo do ukupnog porasta prosječne globalne temperature za 3,6 stupnjeva F u odnosu na predindustrijsko doba. U 2019. prosječna globalna temperatura nad kopnom i oceanom bila je 1,75 stupnjeva F (0,95 stupnjeva C) iznad prosjeka 20. stoljeća. Time je 2019. bila druga najtoplija godina na snimanju, a bila je tek 2016. godina.
Taj porast topline uzrokuju ljudi. Izgaranje fosilnih goriva ispuštalo je stakleničke plinove u atmosferu, koji zadržavaju toplinu od sunca i podižu temperaturu na površini i u zraku.
Kako efekt staklenika igra ulogu
Glavni pokretač današnjeg zagrijavanja je izgaranje fosilnih goriva. Ti ugljikovodici zagrijavaju planet pomoću efekta staklene bašte, što je uzrokovano interakcijom između Zemljine atmosfere i dolaznog zračenja sunca.
"Osnovnu fiziku efekta staklenika smislio je pametni momak prije više od sto godina, koristeći samo olovku i papir", rekao je Josef Werne, profesor geologije i znanosti o okolišu sa Sveučilišta u Pittsburghu.
Taj "pametni momak" bio je Svante Arrhenius, švedski znanstvenik i mogući dobitnik Nobelove nagrade. Jednostavno rečeno, sunčevo zračenje udara u Zemljinu površinu, a zatim odbija toplinu u atmosferu. Plinovi u atmosferi hvataju tu toplinu, sprečavajući je da pobjegne u prazninu svemira (dobra vijest za život na planeti). U radu predstavljenom 1895. godine Arrhenius je otkrio da staklenički plinovi poput ugljičnog dioksida mogu zarobiti toplinu blizu Zemljine površine i da male promjene količine tih plinova mogu donijeti veliku razliku u tome koliko topline biva zarobljeno.
Odakle dolaze staklenički plinovi
Od početka industrijske revolucije, ljudi su naglo mijenjali ravnotežu plinova u atmosferi. Izgaranjem fosilnih goriva poput ugljena i nafte oslobađa se vodena para, ugljični dioksid (CO2), metan (CH4), ozon i dušikov oksid (N2O), primarni staklenički plinovi. Ugljični dioksid je najčešći staklenički plin. Između oko 800 000 godina i početka industrijske revolucije, prisutnost CO2 u atmosferi iznosila je oko 280 dijelova na milijun (ppm, što znači da je u zraku bilo oko 208 molekula CO2 na svaki milijun molekula zraka). Od 2018. (posljednja godina kada su dostupni puni podaci) prosječni CO2 u atmosferi bio je 407,4 ppm, prema Nacionalnim centrima za okolišne podatke.
To možda ne zvuči mnogo, ali prema Scrippsovoj instituciji za oceanografiju, razine CO2 nisu toliko visoke od pliocenske epohe, koja se dogodila prije 3 milijuna i 5 milijuna godina. Arktik je u to vrijeme bio bez leda barem dio godine i znatno topliji nego danas, pokazuju istraživanja iz 2013. objavljena u časopisu Science.
U 2016. godini CO2 je činio 81,6% svih američkih emisija stakleničkih plinova, pokazuje analiza Agencije za zaštitu okoliša (EPA).
"Mi znamo kroz instrumentalna mjerenja visoke preciznosti da u atmosferi dolazi do neviđenog porasta CO2. Znamo da CO2 apsorbira infracrveno zračenje i globalna srednja temperatura raste", Keith Peterman, profesor kemije na York College of Pennsylvania, i njegov istraživački partner Gregory Foy, izvanredni profesor kemije na York Collegeu u Pennsylvaniji, rekli su Live Scienceu u zajedničkoj poruci e-pošte.
Na različite načine prolazi CO2 u atmosferu. Sagorijevanje fosilnih goriva oslobađa CO2 i daleko je najveći američki doprinos emisijama koje zagrijavaju svijet. Prema izvještaju EPA za 2018., izgaranje fosilnih goriva u SAD-u, uključujući proizvodnju električne energije, u 2016. je u atmosferu ispuštalo nešto više od 5,8 milijardi tona (5,3 milijarde metričkih tona) CO2. Ostali procesi - poput neenergetske uporabe goriva, željeza i čelika , proizvodnja cementa i spaljivanje otpada - povećavaju ukupno godišnje ispuštanje CO2 u SAD-u na 7 milijardi tona (6,5 milijardi metričkih tona).
Krčenje šuma također doprinosi prekomjernom udjelu CO2 u atmosferi. U stvari, krčenje šuma je drugi najveći antropogeni izvor ugljičnog dioksida (koji je stvorio čovjek), prema istraživanju koje je objavilo Sveučilište Duke. Nakon što stabla umiru, oni oslobađaju ugljik koji su pohranili tijekom fotosinteze. Prema Globalnoj procjeni šumskih resursa iz 2010. godine, krčenje šuma u atmosferu godišnje ispušta gotovo milijardu tona ugljika.
U globalu, metan je drugi najčešći staklenički plin, ali je najučinkovitiji u hvatanju topline. EPA izvještava da je metan 25 puta učinkovitiji u hvatanju topline od ugljičnog dioksida. U 2016. godini plin je predstavljao oko 10% svih američkih emisija stakleničkih plinova, prema EPA.
Metan može poticati iz mnogih prirodnih izvora, ali ljudi uzrokuju veliki dio emisije metana rudarstvom, uporabom prirodnog plina, masovnim uzgojem stoke i korištenjem odlagališta. Stoka je najveći pojedinačni izvor metana u SAD-u, prema EPA, gdje životinje proizvode gotovo 26% ukupne emisije metana.
Postoje izvjesni trendovi u pogledu broja američkih emisija stakleničkih plinova. Prema izvješću EPA za 2018. godinu, ove su emisije porasle za 2,4% između 1990. i 2016., ali su smanjene za 1,9% u razdoblju od 2015. do 2016. godine.
Dio tog pada bila je potaknuta toplom zimom 2016. godine, koja je zahtijevala manje goriva za grijanje nego inače. No, još jedan značajan razlog ovog nedavnog pada je zamjena ugljena prirodnim plinom, izvijestili su iz Centra za klimatska i energetska rješenja. Amerika također prelazi iz gospodarstva temeljenog na proizvodnji u gospodarstvo na manje ugljiku. Vozila s ekonomičnom potrošnjom goriva i standardi energetske učinkovitosti zgrada također su poboljšali emisije, navodi EPA.
Učinci globalnog zagrijavanja
Globalno zatopljenje ne znači samo zatopljenje, zbog čega su "klimatske promjene" postale najomraženiji termin istraživača i kreatora politika. Iako je globus u prosjeku vrući, to povećanje temperature može imati paradoksalne učinke, poput učestalijih i jačih snježnih oluja. Klimatske promjene mogu i hoće utjecati na globus na nekoliko velikih načina: otapanjem leda, isušivanjem već suhih područja, izazivanjem vremenskih krajnosti i narušavanjem osjetljive ravnoteže oceana.
LED koji se topi
Možda najvidljiviji učinak klimatskih promjena do sada je otapanje ledenjaka i morskog leda. Ledene plohe povlače se od kraja posljednjeg ledenog doba, prije otprilike 11.700 godina, ali zatopljenje prošlog stoljeća ubrzalo je njihovu smrt. Studija iz 2016. utvrdila je da je 99% šanse da je globalno zagrijavanje uzrokovalo nedavno povlačenje ledenjaka; u stvari, istraživanje je pokazalo da su se ove ledene rijeke povukle 10 do 15 puta više nego što bi klima imala stabilnu klimu. Nacionalni park Glecier u Montani imao je 150 ledenjaka u kasnim 1800-ima. Danas ih ima 26. Gubitak glečera može uzrokovati gubitak života ljudi kada se ledene brane koje zadržavaju ledenjačka jezera destabiliziraju i puknu ili kad lavine uzrokovane nestabilnim ledenim selima zakopavaju.
Na Sjevernom polu je zagrijavanje dvostruko brže nego na srednjim širinama, a morski led pokazuje naprezanje. Pad padavina i zima na Arktičkim najnižim rekordnim najnižim nivoima u 2015. i 2016. godini, što znači da ledena prostranstva nisu pokrila toliko otvoreno more kao što je ranije promatrano. Prema NASA-i, u posljednjih 13 godina izmjereno je 13 najmanjih vrijednosti za maksimalni zimski opseg morskog leda na Arktiku. Led se također formira kasnije u sezoni i brzo se topi u proljeće. Prema Nacionalnom centru za podatke o snijegu i ledu, obim morskog leda u siječnju smanjio se 3,15% po desetljeću u posljednjih 40 godina. Neki znanstvenici misle kako će Arktički ocean vidjeti ljeta bez leda u roku od 20 ili 30 godina.
Na Antarktiku je slika bila malo manje jasna. Zapadni Antarktički poluotok zagrijava se brže nego bilo gdje drugo osim nekih dijelova Arktika, prema Antarktičkoj i Južnoj oceanskoj koaliciji. Poluotok je mjesto na kojem se ledena polica Larsen C upravo probila u srpnju 2017. godine, stvarajući ledeni breg veličine Delawarea. Znanstvenici kažu da je četvrtini leda zapadne Antarktike u opasnosti od urušavanja, a ogromni ledenjaci Thwaites i Pine otekle su pet puta brže nego 1992. godine.
Morska leda s Antarktike je doduše vrlo promjenjiva, a neka su područja zapravo dosegla rekordne vrijednosti posljednjih godina. Međutim, ti zapisi mogli bi nositi otiske klimatskih promjena, jer mogu nastati zbog premještanja leda na kopno u more dok se ledenjaci tope ili od promjena povezanih s zagrijavanjem na vjetar. U 2017. godini, ovaj se oblik rekordno visokog leda naglo preokrenuo, s pojavom rekordno malog. Dana 3. ožujka 2017. godine, morski led na Antarktiku izmjeren je u mjeri od 71 000 kvadratnih milja (184 000 četvornih kilometara) manje od prethodnog dna, iz 1997. godine.
Zagrijavati
Globalno zagrijavanje također će promijeniti stvari između stupova. Očekuje se da će mnoga već osušena područja postati još suša kako svijet zagrijava. Očekuje se da će, na primjer, jugozapadna i središnja ravnica Sjedinjenih Država doživjeti desetljećima "megadreze" oštrije od bilo čega drugog u ljudskom pamćenju.
"Budućnost suše u zapadnoj Sjevernoj Americi vjerojatno će biti lošija nego što je itko u povijesti Sjedinjenih Država doživio", Benjamin Cook, klimatolog sa NASA-inog Instituta Goddard za svemirske studije u New Yorku koji je objavio istraživanje u 2015. godini ove suše, rekao je Live Science. "To su suše koje su toliko daleko od našeg suvremenog iskustva da je gotovo nemoguće ni razmišljati."
Studija je predviđala 85% šanse da će suše trajati najmanje 35 godina u regiji do 2100. Glavni pokretač, otkrili su istraživači, je sve veće isparavanje vode iz toplijeg i toplijeg tla. Veliki dio oborina koji padne u ovim sušnim regijama izgubit će se.
U međuvremenu, istraživanje iz 2014. pokazalo je da će mnoga područja vjerovatno vidjeti manje oborina dok klima bude grijela. Rezultati istraživanja će biti najteže pogođeni suptropskim regijama, uključujući Sredozemlje, Amazonu, Srednju Ameriku i Indoneziju, dok će se Južna Afrika, Meksiko, zapadna Australija i Kalifornija također osušiti.
Ekstremno vrijeme
Drugi utjecaj globalnog zagrijavanja: ekstremno vrijeme. Očekuje se da će uragani i tajfuni postajati intenzivniji kako planet zagrijava. Vrući oceani isparavaju više vlage, a to je motor koji pokreće ove oluje. UN-ovo Međuvladino vijeće za klimatske promjene (IPCC) predviđa da će, čak i ako svijet proširi svoje energetske izvore i prijeđe na gospodarstvo koje ne troši manje fosilnih goriva (poznat kao scenarij A1B), tropski cikloni vjerovatno biti i do 11% više intenzivno u prosjeku. To znači veću štetu od vjetra i vode na ranjivim obalama.
Paradoksalno je da klimatske promjene mogu prouzročiti i češće ekstremne snježne oluje. Prema Nacionalnim centrima za okolišne informacije, ekstremne snježne oluje na istoku Sjedinjenih Država postale su dvostruko češće nego što su bile početkom 1900-ih. I ovdje dolazi do ove promjene, jer zagrijavanje oceana dovodi do povećanog isparavanja vlage u atmosferu. Ova vlaga pokreće oluje koje su pogodile kontinentalni dio Sjedinjenih Država.
Smetanje oceana
Neki od najneposrednijih utjecaja globalnog zagrijavanja nalaze se ispod valova. Okeani djeluju kao ugljenik ugljika, što znači da apsorbiraju otopljeni ugljični dioksid. To nije loše za atmosferu, ali nije sjajno za morski ekosustav. Kada ugljični dioksid reagira s morskom vodom, pH vode opada (to jest postaje kiseliji), proces poznat kao zakiseljavanje oceana. Ta povećana kiselost pojede školjke i skelete kalcijevog karbonata o kojima ovise mnogi okeanski organizmi. Ta bića uključuju školjke, pteropode i koralje, prema NOAA.
Osobito korali su kanarinac u rudniku ugljena za klimatske promjene u oceanima. Morski znanstvenici promatrali su alarmantne razine izbjeljivanja koralja, događaje u kojima koralji izbacuju simbiotske alge koje daju koral hranjivim tvarima i daju im živopisnu boju. Izbjeljivanje se događa kada su koralji pod stresom, a stresori mogu uključivati visoke temperature. U 2016. i 2017. godini australski Veliki barijerski greben doživio je događaje izbjeljivanja unatrag. Koralj može preživjeti izbjeljivanje, ali opetovani događaji izbjeljivanja čine preživljavanje sve manje vjerojatnim.
Nije bilo klimatske stanke
Unatoč ogromnom znanstvenom konsenzusu o uzrocima i stvarnosti globalnog zagrijavanja, to pitanje je politički sporno. Na primjer, poricatelji klimatskih promjena tvrdili su da je zagrijavanje usporeno između 1998. i 2012., fenomen poznat kao "stanka klimatskih promjena".
Nažalost za planetu, stanka se nikada nije dogodila. Dvije studije, jedna objavljena u časopisu Science 2015. godine i jedna objavljena 2017. godine u časopisu Science Advances, ponovno su analizirali podatke o oceanskoj temperaturi koji su pokazali usporavanje zagrijavanja i otkrili da je riječ o pukoj pogrešci mjerenja. Između 1950-ih i 1990-ih, većina mjerenja temperature oceana izvršena je na istraživačkim brodovima. Voda bi se pumpala u cijevi kroz strojarnicu, koja je završila zagrijavanjem vode. Nakon devedesetih, znanstvenici su počeli koristiti sustave temeljene na okeanskim plugovima, koji su bili precizniji za mjerenje temperatura oceana. Do problema je došlo jer se nitko nije ispravio za promjenu mjerenja između čamaca i plutača. Izvršenje tih korekcija pokazalo je da su oceani zagrijavali u prosjeku 0,22 stupnja F (0,12 stupnja C) u desetljeću od 2000., gotovo dvostruko brže od ranijih procjena od 0,12 stupnja F (0,07 stupnjeva C) po desetljeću.
Brze činjenice o globalnom zatopljenju
Prema NASA-i:
