Τρίτη, 1 Νοεμβρίου 2011

Γνωστές πτυχές της κλιματικής αλλαγής


Υπάρχουν πολλά που δεν καταλαβαίνουμε για το κλίμα της Γης. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, δεδομένης της πολύπλοκης αλληλεπίδρασης των φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών που καθορίζουν ότι συμβαίνει στην επιφάνεια του πλανήτη μας και στην ατμόσφαιρά του.

iceberg Παρ ‘όλα αυτά, μπορούμε να είμαστε βέβαιοι για κάποια πράγματα. Για αρχή, ο πλανήτης θερμαίνεται, και η ανθρώπινη δραστηριότητα ευθύνεται σε μεγάλο βαθμό. Αλλά πόσο βρίσκεται η Γη σε τροχιά υπερθέρμανσης; Ποιά θα είναι η παγκόσμια και οι τοπικές επιπτώσεις της; Πώς θα επηρεάσει τις ζωές μας;

Παρακάτω θα αναφερθούμε σε ότι γνωρίζουμε, αλλά και ότι δεν γνωρίζουμε για το πλέον φλέγον θέμα του πλανήτη: την υπερθέρμανση.

Τα αέρια του θερμοκηπίου είναι αιτία αύξησης της θερμοκρασίας του πλανήτη

Από το λιώσιμο των παγετώνων και την άνοιξη που έρχεται πιο νωρίς έως την αύξηση της ερήμωσης και την μεταβολή του κύκλου των ζώων, υπάρχουν πολλά και διάφορα στοιχεία που μας λένε ότι το κλίμα της Γης γίνεται θερμότερο. Μάλιστα κατά τη διάρκεια του 20ου αιώνα, η μέση παγκόσμια θερμοκρασία αυξήθηκε κατά 0,8° C.getting-hot

Υπάρχουν δύο γενικές εξηγήσεις γι αυτό: ότι φτάνει στη Γη περισσότερη θερμότητα ή ότι φεύγει πίσω στο διάστημα λιγότερη θερμότητα. Η πρώτη επιλογή μπορεί να αποκλειστεί. Το ποσό της ηλιακής θερμότητας που εισέρχεται στη γήινη ατμόσφαιρα κυμαίνεται μόνο κατά 0,1% μέσα στον ενδεκαετή κύκλο της δραστηριότητας του ήλιου, αλλά και δορυφορικά δεδομένα δεν δείχνουν μια συνολική αύξηση που να αντιστοιχεί στη ραγδαία αύξηση των θερμοκρασιών των τελευταίων δεκαετιών. Έχουμε μείνει λοιπόν με τη δεύτερη δυνατότητα: να διαφεύγει λιγότερη θερμότητα.

Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους θα μπορούσε αυτό να συμβαίνει. Ο ένας είναι η αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα. Τα αέρια αυτά απορροφούν συγκεκριμένες συχνότητες της υπέρυθρης ακτινοβολίας – δηλαδή της θερμότητας – που αλλιώς θα μπορούσε να διαφύγει στο διάστημα. Αυτά εκπέμπουν εκ νέου ένα μέρος από αυτή την ενέργεια πάλι προς την επιφάνεια της Γης και τα χαμηλά στρώματα της ατμόσφαιρας. Περισσότερα αέρια του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα σημαίνει ότι διαφεύγει λιγότερη θερμότητα προς το διάστημα και ένας πιο ζεστός πλανήτης.

Οι μελέτες του κλίματος της Γης κατά το παρελθόν μας λένε ότι κάθε φορά που τα επίπεδα του CO2 είχαν αυξηθεί, ο πλανήτης είχε θερμανθεί. Από την αρχή της βιομηχανικής εποχής του 19ου αιώνα, τα επίπεδα του CO2 στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί από 280 μέρη ανά εκατομμύριο έως 380 ppm. Δορυφορικές μετρήσεις δείχνουν τώρα ότι λιγότερες υπέρυθρες ακτινοβολίες των συγκεκριμένων συχνοτήτων που απορροφούνται από το διοξείδιο του άνθρακα (και άλλα αέρια του θερμοκηπίου) διαφεύγουν από τον πλανήτη και ότι οι περισσότερες από τις υπέρυθρες ίδιες συχνότητες αντανακλώνται πίσω στη γήινη επιφάνεια. Ενώ πολλοί παράγοντες επηρεάζουν το κλίμα του πλανήτη μας, υπάρχουν συντριπτικά στοιχεία ότι το CO2 είναι η κύρια αιτία της πρόσφατης θέρμανσης του πλανήτη.

Άλλοι πάντως ρύποι είναι αιτία ψύξης του πλανήτη

eruption-Pinatubo-volcano Μετά την έκρηξη του 1991 του ηφαίστειου Mount Pinatubo στις Φιλιππίνες

Οι άνθρωποι στέλνουν όλα τα είδη των ουσιών στην ατμόσφαιρα. Το υποξείδιο του αζώτου και οι χλωροφθοράνθακες CFCs ζεσταίνουν εξίσου τον πλανήτη, όπως και το CO2. Ο μαύρος άνθρακας – η γνωστή αιθάλη – ζεσταίνει τα πράγματα λόγω της απορρόφησης της θερμότητας, αλλά ψύχει την επιφάνεια της Γης λόγω σκίασης. Όμως άλλοι ρύποι αντανακλούν πίσω τη θερμότητα του ήλιου στο διάστημα και έτσι αυτή ψύχεται.

Μετά από μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις που έστειλαν τεράστιες ποσότητες διοξειδίου του θείου στην ατμόσφαιρα, όπως αυτή του όρους Πινατούμπο στις Φιλιππίνες το 1991, ο πλανήτης ψύχθηκε για ένα ή δύο χρόνια. Αλλά σε αντίθεση με το CO2, η επίδραση του SO2 είναι βραχύβια. Αυτό συμβαίνει επειδή στον αέρα, το SO2 σχηματίζει ένα αερόλυμα από μικροσκοπικά σταγονίδια που αμέσως πέφτουν σαν βροχή.

Η καύση θειούχων ορυκτών καυσίμων έχει προσθέσει τεράστιες ποσότητες του SO2 στην ατμόσφαιρα. Μεταξύ του 1940 και του 1970, αυτή η ρύπανση ήταν τόσο υψηλή ώστε να αντισταθμίζεται από την αύξηση της θερμοκρασίας του CO2. Αλλά, μόλις οι Δυτικές χώρες περιόρισαν τις εκπομπές του θείου για την αντιμετώπιση της όξινης βροχής, το αποτέλεσμα της ψύξης χάθηκε και η υπερθέρμανση του πλανήτη συνεχίζεται.

Οι εκπομπές του θείου δυστυχώς άρχισαν να αυξάνονται ξανά το 2000, σε μεγάλο βαθμό επειδή η Κίνα κατασκεύασε περισσότερους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με κάρβουνο. Τώρα η Κίνα εγκαθιστά εξοπλισμό για την αφαίρεση του θείου σε αυτούς τους σταθμούς. Εάν πέσουν οι εκπομπές του SO2, η υπερθέρμανση του πλανήτη θα μπορούσε να επιταχυνθεί.

Ο πλανήτης σίγουρα πρόκειται να γίνει πολύ θερμότερος

vapour-greenhouse-gas Οι υδρατμοί είναι ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου

Ο διπλασιασμός του CO2 στην ατμόσφαιρα σε έναν πλανήτη χωρίς νερό ή ζωή θα τον ζεστάνει περίπου κατά 1,2° C. Όμως, ακόμη και χωρίς τις σύνθετες επιπτώσεις των αερολυμάτων τα πράγματα δεν είναι και τόσο απλά πάνω στη Γη.

Πάρτε το νερό. Οι υδρατμοί είναι ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου. Όταν η ατμόσφαιρα ζεσταίνεται, περιέχει περισσότερους υδρατμούς. Από τη στιγμή που περισσότερο CO2 εισέρχεται στην γεμάτη υδρατμούς ατμόσφαιρα του πλανήτη, το φαινόμενο της θέρμανσης του ενισχύεται ραγδαία.

Αυτό δεν είναι και το μοναδικό φαινόμενο «θετικής ανάδρασης». Οποιαδήποτε αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί επίσης σε ταχεία απώλεια της χιονοκάλυψης και της παγοκάλυψης της θάλασσας, που αντανακλούν το φως του ήλιου πίσω στο διάστημα. Το αποτέλεσμα είναι ότι έτσι απορροφάται περισσότερη θερμότητα και αυξάνεται συνεχώς η θερμοκρασία του πλανήτη. Σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα τα φαινόμενα αυτά φέρνουν αλλαγές στη βλάστηση, που εν συνεχεία επηρεάζουν επίσης την απορρόφηση της θερμότητας, όπως και το ενδεχόμενο κάποτε η γη και οι ωκεανοί να αρχίσουν να απελευθερώνουν θαμμένο CO2 αντί να το απορροφούν. Σε εκατοντάδες ή και χιλιάδες χρόνια, τεράστια στρώματα πάγου μπορεί να λιώσουν, οπότε θα υπάρχει ακόμα περισσότερη μείωση της ανακλαστικότητας (albedo) του πλανήτη.

Μια δε απροσδόκητη καταστροφή, όπως μια έκρηξη υπερ-ηφαιστείου, θα φέρει υπερθέρμανση του πλανήτη μας. Αλλά πόσο;

Θα υπάρξουν περισσότερες πλημμύρες και ξηρασίες

drought-NairobiΚάτοικοι μαζεύουν τα ζώα που πέθαναν κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης ξηρασίας του 2011 στο Ναϊρόμπι

Ο θερμός αέρας έχει περισσότερη υγρασία: περίπου 5% περισσότερη για κάθε 1° αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό σημαίνει περισσότερη βροχή ή χιόνι συνολικά, και πιο έντονη βροχή ή χιονόπτωση κατά μέσον όρο. Αυτή η τάση είναι ήδη εμφανής και είναι ισχυρότερη από ό,τι προβλέπουν τα μοντέλα.

Εν συνεχεία πιο έντονες βροχοπτώσεις σημαίνει περισσότερες πλημμύρες. Αν και δεν μπορούμε να πούμε αν μια συγκεκριμένη πλημμύρα οφείλεται στην αλλαγή του κλίματος, η μοντελοποίηση δείχνει ότι η κλιματική αλλαγή κάνει τέτοια γεγονότα πολύ πιο πιθανά και πιο ακραία. Οι πολλές πλημμύρες κατά τα δύο προηγούμενα χρόνια, από το Πακιστάν έως τις ΗΠΑ, μπορεί όμως να μην είναι τόσες πολλές όσο κάποιες φορές στο παρελθόν που ο κόσμος δεν ήταν τόσο ζεστός.

Αν και ο περισσότερος κόσμος θα ζήσει περισσότερες βροχοπτώσεις κατά μέσο όρο, οι περίοδοι της ξηρασίας θα εξακολουθούν να εμφανίζονται από καιρό σε καιρό. Όταν γίνουν, το έδαφος θα στεγνώνει πιο γρήγορα, λόγω των υψηλότερων θερμοκρασιών. Μόλις στεγνώσουν τα εδάφη, η θερμότητα του ήλιου θα πάει σε αύξηση της θερμοκρασίας της γης και όχι στην εξάτμιση του νερού, προκαλώντας ή επιδεινώνοντας τους καύσωνες. Αυτός ήταν ένας από τους λόγους για τους οποίους έγινε ο καύσωνας ρεκόρ του 2003 στην Ευρώπη.

Η στάθμη της θάλασσας θα αυξηθεί πολλά μέτρα

arise-sea-levelΜελέτες της στάθμης της θάλασσας και της θερμοκρασίας κατά τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια δείχνουν ότι για κάθε 1° C αύξηση της παγκόσμιας μέσης θερμοκρασίας οδηγεί τελικά σε μια άνοδο 20 μέτρων

Όταν οι ωκεανοί θερμαίνονται διαστέλλονται. Όταν ο πάγος στο έδαφος λιώνει ή γλιστρά προς τη θάλασσα, ωθεί επίσης τη στάθμη ψηλά. Εάν όλοι οι πάγοι στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική έλιωναν, το επίπεδο της θάλασσας θα ανέβαινε πάνω από 60 μέτρα.

Σήμερα, είμαστε σε μια ζεστή περίοδο, στο τέλος μιας εποχής των παγετώνων. Για σύγκριση στις μεσοπαγετώδεις εποχές τα τελευταία μισό εκατομμύριο χρόνια, όταν οι θερμοκρασίες ήταν λιγότερο από 1° C μεγαλύτερες από ό,τι είναι τώρα, η στάθμη της θάλασσας ήταν περίπου 5 μέτρα ψηλότερη. Περίπου 3 εκατομμύρια χρόνια πριν, όταν η θερμοκρασία ήταν μόλις 1 έως 2° C υψηλότερη από το μέσο όρο των τελευταίων δύο χιλιετιών, προτού δηλαδή οι άνθρωποι αρχίσουν να ανεβάζουν τη θερμοκρασία του κλίματος, η στάθμη της θάλασσας ήταν τουλάχιστον 25 μέτρα υψηλότερη από ό,τι είναι σήμερα.

Μελέτες της στάθμης της θάλασσας και της θερμοκρασίας κατά τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια δείχνουν ότι κάθε 1° C αύξηση της παγκόσμιας μέσης θερμοκρασίας οδηγεί τελικά σε μια άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά 20 μέτρα.

Η άνοδος αυτή κάνει τις επιπτώσεις της αύξησης των 2° C (τουλάχιστον) που προβλέπουν οι ειδικοί, μάλλον ανησυχητικές. Πόσο ανησυχητικές είναι εξαρτάται από το πόσο γρήγορα λιώνουν οι μεγάλοι παγετώνες σε απάντηση της θέρμανσης του πλανήτη – και αυτό είναι ένας άλλος μεγάλος άγνωστος για το παγκόσμιο κλίμα.

Πηγή: New Scientist, http://www.physics4u.gr/blog

Δεν υπάρχουν σχόλια: