Twoja wyszukiwarka

ZBIGNIEW W. KUNDZEWICZ
CIEPŁO, CORAZ CIEPLEJ
Wiedza i Życie nr 7/2001
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 7/2001

Najnowsza prognoza na XXI wiek nie pozostawia złudzeń: za 15 lat śniegi mogą wieńczyć szczyt Kilimandżaro już tylko na kartach powieści Ernesta Hemingwaya.

Większość doniesień o zmianach klimatycznych grozi globalną katastrofą, inne wprost przeciwnie bagatelizują to zjawisko twierdzeniem, że doświadczamy jedynie naturalnej oscylacji klimatu ziemskiego. W swoim najnowszym raporcie międzynarodowy zespół specjalistów odpiera argumenty sceptyków. Klimat się ociepla, a winę za to ponosi ludzkość.

Oto stwierdzone fakty

Rok 1998 był najcieplejszy w historii globalnych pomiarów temperatury za pomocą termometru, trwających od 1861 roku, a lata dziewięćdziesiąte najcieplejszą dekadą. Na półkuli północnej, gdzie przebieg temperatury w przeszłości można odtworzyć dzięki tzw. paleoarchiwom (w ten sposób określa się informacje zawarte m.in. w słojach drzew, osadach jeziornych i oceanicznych, rdzeniach lodowych), ostatnie dwudziestolecie, pięćdziesięciolecie i cały XX wiek były najcieplejsze w drugim milenium.

Jakie są bezpośrednie skutki ocieplenia? Zdjęcia satelitarne dowodzą, że globalna powierzchnia pokrywy śnieżnej zmniejszyła się o 10% w porównaniu z latami sześćdziesiątymi. Większość lodowców cofa się. Liczne rzeki rzadziej zamarzają. Tam, gdzie to się jeszcze dzieje, pokrywa lodowa utrzymuje się średnio o dwa tygodnie krócej niż na początku dwudziestego wieku. W ciągu ostatnich pięćdziesięciu lat powierzchnia lodu morskiego na półkuli północnej skurczyła się o 10-15%, a grubość lodów arktycznych w lecie zmalała o 40%. Poziom oceanu światowego podniósł się w ostatnim stuleciu o 10-20 cm. W cieplejszym świecie obieg wody w przyrodzie ulega przyspieszeniu. Proces parowania jest intensywniejszy i spada więcej deszczu. Jednak rzeki w pewnych okresach mogą być mniej zasobne w wodę, podobnie jak gleby, właśnie z powodu silnego parowania.

Ryc. 1. Wzrost atmosferycznego stężenia gazów cieplarnianych - dwutlenku węgla (CO2), metanu (CH4), podtlenku azotu (N2O)

Czy ocieplenie klimatu jest procesem naturalnym? Najnowszy, Trzeci Raport Międzyrządowego Zespołu do spraw Zmian Klimatu - IPCC uznaje za jego podstawową przyczynę wzrost stężenia atmosferycznego gazów cieplarnianych (dwutlenku węgla, metanu, podtlenku azotu, freonów itd.), będący wynikiem spalania przez ludzkość coraz większej ilości kopalnych surowców energetycznych. W mniejszym stopniu odpowiedzialne są także zmiany w sposobie użytkowania terenu, a szczególnie wycinanie lasów, które znacznie osłabia proces wiązania dwutlenku węgla przez rośliny. W rezultacie stężenie CO2) w atmosferze wzrosło do 368 ppm (ppm części na milion), osiągając najwyższą wartość w ciągu ostatnich 420 tys. lat, a prawdopodobnie nawet w ciągu ostatnich 20 mln lat. W efekcie Ziemię otacza coraz gęstsza gazowa powłoka, która niczym dach szklarni wpuszcza promieniowanie słoneczne, ale nie wypuszcza promieniowania długofalowego, wysyłanego przez powierzchnię gruntu. W efekcie stężenie atmosferycznego CO2) będzie coraz wyższe i w zależności od scenariusza rozwoju pod koniec XXI wieku osiągnie poziom od 540 do 970 ppm. Rok 2100 może być cieplejszy od 1990 roku o 1.4-5.8°C (średnia temperatura globalna).

Co czeka Europejczyka?

Ryc. 2. Odchylenia temperatury powietrza od wartości średniej z lat 1961-1990 (dane z termometrów). Pozioma linia wyznacza wartość średniej temperatury

Najnowsza prognoza nie pozostawia złudzeń. Dalszy wzrost temperatury na całym kontynencie może przebiegać z szybkością od 0.10°C do 0.40°C na dekadę. Spowszednieją nam łagodne zimy i gorące lata. Zimy szczególnie mroźne (występujące obecnie średnio raz na dziesięć lat) będą coraz rzadsze, a w latach osiemdziesiątych nowego stulecia znikną zupełnie. Natomiast lata uważane dziś za niezwykle upalne będą powtarzały się niemal co roku.

Narastające ocieplenie już spowodowało widoczne zmiany w Europie, które będą się nadal nasilały. Zwłaszcza w lecie zwiększy się różnica między wilgotną północą a suchym południem Europy. Obfitsze zimowe opady (często deszcz zamiast śniegu) mogą być groźne w skutkach. Woda nie wsiąknie w glebę, nie wyparuje, ani nie zostanie wykorzystana przez rośliny. Dużym obszarom Europy częściej będą zagrażać powodzie. Szczególnie narażone są na nie zachodnia Szkocja i Norwegia.

Prawdopodobnie wydajność rolnictwa istotnie wzrośnie, gdyż rośliny w atmosferze bogatszej w CO2) będą intensywniej fotosyntetyzowały. Wzrost plonów będziemy także zawdzięczać dłuższemu sezonowi wegetacyjnemu i łagodniejszym zimom. Niekorzystny wpływ na produkcję roślinną w południowej i wschodniej Europie może mieć jednak niedobór wody oraz skrócenie okresu wzrostu wielu gatunków roślin. Rolnictwo wkroczy na nowe tereny. Na przykład zasięg uprawy pszenicy może się zwiększyć o duże obszary w Finlandii i Rosji, na których obecnie panują jeszcze zbyt surowe warunki.

Zasięg występowania gatunków flory i fauny będzie przesuwał się w kierunku odpowiedniego klimatu, a więc ku biegunom i na wyższe wysokości. Drzewa będą wkraczać na tereny pokryte przez tundrę, a drzewa liściaste - na obszary porośnięte lasami iglastymi. Jednak dla wielu gatunków tempo ocieplenia może okazać się zbyt duże. Nie mogąc się do niego przystosować, ani przed nim uciec będą bezpowrotnie ginęły.

Dla człowieka "dostrojenie się" do nowych warunków nie skończy się na regulacji grzejników w zimie i klimatyzatorów w lecie. Możemy stać się świadkami nowej wędrówki ludów - emigracji klimatycznej, złożonej z uchodźców środowiskowych opuszczających tereny nienadające się do życia (np. Afrykę Północną - skwarną, suchą i wygłodzoną). Widmo takiego rozwoju sytuacji już dziś niepokoi Francję, Włochy i Hiszpanię.

Podniesienie się poziomu oceanów może spowodować poważne skutki na terenach nadbrzeżnych m.in. w Anglii i Polsce, choć scena najdramatyczniejszych wydarzeń znajduje się poza Europą - w Tokio, Szanghaju, Dżakarcie i na małych wyspach np. Pacyfiku. Wzrośnie ryzyko powodzi sztormowych i erozji. Ponieważ na wybrzeżu zlokalizowano znaczną część przemysłu, trzeba będzie albo budować bardzo drogie zabezpieczenia, albo - co nie mniej kosztowne - przenosić infrastrukturę w głąb lądu.

Zmiany klimatu odbiją się także na zdrowiu ludzi. Fale upałów w połączeniu z zanieczyszczeniami powietrza i alergenami dadzą się we znaki przede wszystkim osobom starszym i chorym oraz małym dzieciom. Najprawdopodobniej zmieni się zasięg chorób, które nie rozwijały się w chłodniejszym klimacie, także przenoszonych przez owady (np. malarii).

Przeciwdziałać czy dostosować się?

Ryc. 3. Prognoza temperatury w Europie w latach dwudziestych (A), pięćdziesiątych (B) i osiemdziesiątych (C) nowego tysiąclecia; grudzień - styczeń - luty (I), czerwiec - lipiec - sierpień (II)

O rozmiarze postępującego ocieplenia zadecydują działania służące ochronie klimatu. Temperatura będzie rosła jeszcze przez dziesięciolecia, nawet gdyby przyjąć absurdalne założenie, że od jutra ludzkość przestaje spalać węgiel, ropę i gaz. Nie ma też nadziei na szybkie wprowadzenie odnawialnych źródeł energii. Droga do skutecznych międzynarodowych ustaleń redukujących emisję gazów cieplarnianych jest długa i wyboista. Nawet ratyfikowanie i przestrzeganie uzgodnień z Kioto (z których wycofuje się administracja prezydenta Busha) nie wystarczyłoby do powstrzymania globalnego ocieplenia. Podobnie nieskuteczne są próby redukcji wycinania lasów tropikalnych, będących naturalnym pochłaniaczem "cywilizacyjnego" CO2). Kraje rozwijające się, które nie zobowiązały się do redukcji emisji, będą "nakręcały" ocieplenie. Poza niezbędnymi próbami przeciwdziałania rosnącemu efektowi szklarniowemu pozostaje więc przygotować się na to, co jest nieuniknione.

Przewiduje się, że do roku 2080 liczba ludzi zagrożonych głodem i powodziami wzrośnie o kilkadziesiąt milionów, ryzyko malarii obejmie co najmniej dalsze 200 mln, a brak wody dotknie następne 1.5-3.5 mld mieszkańców Ziemi.

Woda stanie się bezcennym dobrem, a jej magazynowanie (retencjonowanie) palącą potrzebą. Będzie się liczyła każda forma retencji, także zwiększanie przepuszczalności powierzchni, by znaczna część intensywnych opadów wsiąkała, zasilając system wód podziemnych.

Gospodarka leśna wymaga długofalowego planowania - sadzenia takich drzew, którym będą odpowiadać przyszłe warunki klimatyczne. W rolnictwie adaptacja do zachodzących zmian może polegać na innym sposobie użytkowania terenu, zmianie upraw, odmian, terminów siewu i zabiegów agrotechnicznych oraz praktykach oszczędzających wodę (np. umożliwiających poprawę skuteczności nawadniania), czy wywołaniu mikrozmian lokalnego klimatu m.in. dzięki przecinaniu pól pasami drzew. Intensywne badania na ten temat prowadzi się w krajach Wspólnoty Europejskiej.

Ile w tym błędu?

Czy informacje zawarte w Trzecim Raporcie IPCC są całkowicie wiarygodne? Nie wiemy wszystkiego o przyczynach ocieplenia, a także jego możliwych skutkach. Jednak coraz lepiej rozumiemy działanie złożonego systemu klimatycznego i jego związki z innymi systemami globalnymi - oceanami, biosferą. Znaczny postęp osiągnięto w matematycznym modelowaniu globalnego klimatu. Potrafimy wierniej odtworzyć historię i bardziej wiarygodnie wnioskować o przyszłości.

Oczywiście trudno prognozować ludzkie wybory, od których zależy przyszły rozwój sytuacji. Jak duże będą przyszłe emisje gazów cieplarnianych? Czy uda się ustabilizować zawartość dwutlenku węgla w atmosferze i na jakim poziomie? Obieg wody, zjawiska w biosferze, rola chmur i aerozoli oraz sprzężenia atmosfery i oceanu są mimo postępu słabą stroną modeli klimatycznych. Prognozy dotyczące małych obszarów są także obciążone sporym błędem. A przecież interesuje nas przede wszystkim to, co będzie się działo w rejonie naszego zamieszkania. Jednego jesteśmy niemal pewni - temperatura będzie rosnąć!

Niektóre z obserwowanych zjawisk nie pasują do obrazu cieplejszego świata. Raport IPCC nie potwierdza powszechnej opinii, że burze, sztormy i huragany występują obecnie częściej. Temperatura atmosfery, według danych z satelitów i balonów, rośnie wolniej niż przy powierzchni Ziemi.

Bez intensywnych badań naukowych nie uda się rozwiać wszystkich niepewności. Prace te powinny integrować różne dziedziny. Niestety, w wielu krajach (także w Polsce) ciągle brakuje kompleksowego programu klimatycznego, obejmującego cały logiczny łańcuch zagadnień emisję gazów cieplarnianych i możliwość ich pochłaniania, ewolucję składu atmosfery, zmiany klimatu i zasobów wodnych oraz konsekwencje tych zmian w różnych dziedzinach.

Wygrani czy przegrani

Niewielkie ocieplenie może w sumie przynieść Europie więcej korzyści niż strat. Będziemy oszczędzać energię w zimie, wzrośnie wydajność rolnictwa i leśnictwa (choć nie na całym kontynencie); mniej ludzi będzie chorować podczas łagodniejszych zim. Jeśli jednak wzrost średniej temperatury globalnej przekroczy 2-3°C, wygranych może prawie nie być. Natomiast w większości krajów rozwijających się nawet małe ocieplenie przyniesie straty. Będzie ono tym dotkliwsze, im wyższy będzie wzrost temperatury (i intensywność efektów towarzyszących).

Zmiany w Polsce w najbliższych dziesięcioleciach pewnie nie będą dramatyczne. Cieplejszy Bałtyk na pewno ucieszyłby wielu. Nie wszyscy lubią srogie zimy, a oszczędność na opale może być znaczna. Brak jednak całościowej oceny konsekwencji zmian klimatu. W ubiegłym roku nie przyznano funduszy na prowadzenie badań w ramach Krajowego Programu Klimatycznego.

Klimatyczne forum

Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu (IPCC) został powołany przez Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) i Program Środowiska Narodów Zjednoczonych (UNEP). IPCC zajmuje się oceną wiarygodności badań naukowych i obserwacji klimatologicznych oraz syntezą najnowszej wiedzy. W pracach tego zespołu w latach 1998-2001 brało udział 2700 ekspertów. W maju br. został opublikowany kolejny (trzeci już) raport opisujący zmiany klimatu, ich konsekwencje, możliwości przeciwdziałania i adaptacji do ocieplenia.

ZBIGNIEW W. KUNDZEWICZ, profesor nauk o Ziemi, koordynował prace nad rozdziałem Trzeciego Raportu IPCC, poświęconym konsekwencjom zmian klimatu w Europie. Jest kierownikiem Pracowni Klimatu i Zasobów Wodnych Zakładu Badań Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN w Poznaniu, a także zespołu badawczego zasobów wodnych w Poczdamskim Instytucie Badań nad Skutkami Klimatu (PIK) w Niemczech.