Zmiany Klimatu - ebook

PRZEDMOWA.
DLACZEGO WIEDZA O ZMIANACH KLIMATYCZNYCH JEST TAK WAŻNA?

Zmiany klimatyczne będą miały większy wpływ na wasze rodziny i przyjaciół oraz na całą ludzkość niż Internet! Wyobraźcie sobie sytuację, że ćwierć wieku temu wiedzieliście, w jaki sposób technologia informacyjna i Internet zrewolucjonizują tak wiele aspektów życia. Wyobraźcie sobie, jak cenna byłaby dla was i waszych rodzin taka świadomość. Okazuje się, że w tej chwili mamy już zaawansowaną wiedzę na temat tego, jak zmiany klimatyczne będą przebiegać w ciągu najbliższego ćwierćwiecza i później. Celem tej książki jest dostarczenie wam tych informacji.

Zmiany klimatyczne są obecnie kwestią „być albo nie być” dla ludzkości. Poważne skutki klimatyczne zaobserwowano już na każdym kontynencie. Jak wynika z kilku najważniejszych raportów naukowych z 2014 roku, znacznie niebezpieczniejsze skutki klimatyczne będą nieuniknione, jeśli świat nie podejmie dużo efektywniejszych działań niż obecnie.

Ponieważ wszystkie rodziny zostaną dotknięte zmianami klimatycznymi – w rzeczy samej już tak jest – każdy musi znać ich podstawy, niezależnie od swojego światopoglądu. Wiele ważnych decyzji, które wy, wasze rodziny i wasi przyjaciele będziecie musieli podjąć w nadchodzących latach i dziesięcioleciach, będzie spowodowanych zmianami klimatycznymi wywołanymi przez człowieka. Czy powinniście posiadać nieruchomości nadmorskie? Czy planujecie spędzić emeryturę w południowej Florydzie, na południu Zachodniego Wybrzeża lub w rejonie Morza Śródziemnego? Jakie zawody i ścieżki kariery mają największy sens w świecie ogarniętym globalnym ociepleniem i czego powinni się uczyć studenci? Czy zmiany klimatyczne wpłyną na sposób inwestowania?

Niniejsza książka zgłębia te zagadnienia, a także odpowiada na bardziej podstawowe pytania – na przykład: dlaczego klimatolodzy są tak pewni, że to ludzie stanowią główną przyczynę ocieplenia w ostatnich latach? Które ekstremalne zjawiska pogodowe są napędzane przez zmiany klimatyczne, a które nie? Czy zmiany klimatyczne spowodowały powstanie huraganów Sandy i Harvey (i dlaczego jest to niewłaściwe pytanie)? Jakie mamy podstawowe rozwiązania klimatyczne związane z energią? Ponieważ klimat ciągle się zmienia, po co martwić się o to, co dzieje się teraz? Jakie działania podejmują główni zanieczyszczający – Chiny, Indie, Stany Zjednoczone i Unia Europejska – w celu zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych zatrzymujących ciepło? Czym są porozumienia klimatyczne z Paryża i Glasgow oraz dlaczego są tak ważne?

Jest to również pierwsza książka, w której przeanalizowano jedno z najważniejszych pytań dotyczących klimatu: czy dwutlenek węgla przy poziomach ekspozycji prognozowanych na to stulecie ma bezpośredni wpływ na zdrowie lub funkcje poznawcze człowieka? Można by pomyśleć, że odpowiedź na to oczywiste pytanie powinna być już dobrze zbadana, bo przecież dzisiaj wiele osób jest narażonych na takie ekspozycje nawet w pomieszczeniach. Ale dopiero niedawno naukowcy przeprowadzili odpowiednie badania. Co jeszcze bardziej zaskakujące, najnowsze z nich – w tym Lawrence Berkeley National Laboratory i Harvard School of Public Health – wskazują, że odpowiedź brzmi „tak”! A to ma już teraz poważne konsekwencje dla was i waszych rodzin.

W innych okolicznościach, być może, nie trzeba by było zdobywać szczególnej wiedzy na temat zmian klimatycznych. Rozważmy przypadek warstwy ozonowej Ziemi, która chroni nas przed niebezpiecznym światłem ultrafioletowym. W 1974 roku klimatolodzy odkryli, że chlorofluorowęglowodory (freony, CFC) niszczą warstwę ozonową. Ameryka i kraje skandynawskie dobrowolnie zakazały stosowania freonów w puszkach aerozolu od 1979 roku. Kilka lat później prezydent Ronald Reagan, wiceprezydent George H.W. Bush i brytyjska premier Margaret Thatcher odegrali istotną rolę w zawarciu międzynarodowego traktatu zakazującego używania freonów. Po kilkudziesięciu latach warstwa ozonowa nadal istnieje i w ogóle nie trzeba o tym myśleć.

Jednak działania związane ze zmianą klimatu nie podążały tą racjonalną ścieżką. Naukowcy od ponad 100 lat wiedzą, że gazy cieplarniane wywoływane działaniami człowieka ogrzewają planetę. Cztery dekady temu klimatolodzy zaczęli poważnie alarmować na temat zagrożeń związanych z nieograniczoną emisją tych gazów, na przykład dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych. W 1977 roku amerykańska Narodowa Akademia Nauk ostrzegła, że nieograniczona emisja gazów cieplarnianych może podnieść temperaturę globalną nawet o 5,5°C i spowodować podniesienie poziomu mórz o mniej więcej 6 metrów. Akademia, najbardziej prestiżowe ciało naukowe w USA, została powołana w 1863 roku przez Abrahama Lincolna, aby doradzać Amerykanom w sprawach naukowych. W 1988 roku narody świata połączyły siły, aby zlecić czołowym naukowcom na świecie regularne podsumowywanie i raportowanie najnowszych badań oraz obserwacji. Głównym celem powstałego Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) było dostarczenie decydentom najrzetelniejszych danych. W następnych latach te podstawy naukowe stały się bardzo istotne w dużej mierze dlatego, że obserwacje dokonywane na całym świecie potwierdziły zdecydowaną większość wczesnych przewidywań poczynionych przez klimatologów.

Jednocześnie wiele zasadniczych elementów naszego klimatu zmieniało się znacznie szybciej, niż przewidywała większość naukowców. W Arktyce lód morski zaczął się topić kilkadziesiąt lat wcześniej, aniżeli zakładał którykolwiek model klimatyczny zastosowany przez IPCC, co z kolei oznacza, że region arktyczny ocieplił się jeszcze szybciej, niż oczekiwali naukowcy. Jednocześnie wielkie pokrywy lodowe Grenlandii i Antarktydy, które zawierają wystarczająco dużo wody, aby podnieść poziom mórz ostatecznie o 25–80 metrów, zaczęły rozpadać się „100 lat przed terminem”, jak to w 2005 roku określił czołowy klimatolog, Richard Alley. W latach 2014, 2015, 2016 i 2017 dowiadywaliśmy się, że obie pokrywy lodowe są znacznie mniej stabilne, niż sądziliśmy, i znajdują się niebezpiecznie blisko punktów krytycznych, które mogą doprowadzić do nieodwracalnego załamania i dramatycznego tempa wzrostu poziomu mórz.

W ciągu ostatnich kilku lat doświadczyliśmy fali ekstremalnych zjawisk pogodowych, które naukowcy przewidzieli dziesiątki lat temu: upałów, susz, olbrzymich pożarów, supersztormów i gwałtownych burz. Meteorolog i były łowca huraganów, dr Jeff Masters, powiedział w 2012 roku: „To nie jest atmosfera, w której dorastałem”. Istnieje coraz więcej publikacji naukowych udowadniających, że gazy cieplarniane zasadniczo zmieniają klimat i gwałtownie zwiększają zagrożenie wieloma rodzajami ekstremalnych zjawisk pogodowych. Z tych powodów IPCC, amerykańska Narodowa Akademia Nauk i brytyjskie Towarzystwo Królewskie, a także wiele innych organizacji naukowych i międzynarodowych wydawało coraz pilniejsze ostrzeżenia o niebezpieczeństwach wynikających z bezczynności oraz coraz głośniej wzywało do działania. Chociaż wszystko to pomogło wznowieniu ogólnoświatowej dyskusji na temat zmian klimatycznych, emisja gazów cieplarnianych przez człowieka nadal rosła prawie nieprzerwanie. W rzeczywistości wzrost emisji przyspiesza od roku 2000.

Ponieważ globalny wzrost temperatury i zmiany klimatyczne są spowodowane skumulowaną emisją gazów cieplarnianych, te gwałtownie rosnące emisje prowadzą świat do najgorszych scenariuszy. Powolne tempo działań krajowych i światowych będące odpowiedzią na raporty naukowe przeznaczone dla decydentów doprowadziło do tego, że coraz więcej naukowców komunikuje się bezpośrednio z opinią publiczną. W 2010 roku naukowiec ze stanu Ohio Lonnie Thompson wyjaśnił, dlaczego klimatolodzy zaczęli mówić więcej: „Praktycznie wszyscy jesteśmy teraz przekonani, że globalne ocieplenie stanowi wyraźne i rzeczywiste zagrożenie dla cywilizacji”.

Dobrą wiadomością jest to, że w końcu, w listopadzie 2014 roku największy na świecie emitent gazów cieplarnianych – Chiny – ogłosił umowę ze Stanami Zjednoczonymi, zgodnie z którą osiągnie szczyt emisji dwutlenku węgla do 2030 roku. W umowie tej Stany Zjednoczone postanowiły, że do 2025 roku zredukują emisję gazów cieplarnianych o 26–28 procent poniżej poziomu z 2005 roku.

Kilka tygodni wcześniej cała Unia Europejska zobowiązała się do zmniejszenia przed 2030 rokiem całkowitych emisji o 40 procent w stosunku do poziomu z roku 1990. Doprowadziło to do napływu postanowień ze wszystkich największych krajów, a kulminacją tego było porozumienie klimatyczne z Paryża w grudniu 2015 roku, w którym ponad 190 krajów jednogłośnie obiecało zrobić wszystko, co konieczne, aby utrzymać całkowite globalne ocieplenie „znacznie poniżej 2°C”. Z kolei takie zobowiązanie wymaga pozostawienia większości paliw kopalnych na świecie w stanie nienaruszonym.

Porozumienie klimatyczne z Paryża nie oznacza, że uda się uniknąć niebezpiecznych zmian klimatycznych. To tylko pierwszy krok. Ale jest to przełom w tym sensie, że przed zawarciem tej umowy cały świat – w tym najważniejsze kraje rozwijające się, takie jak Chiny – nie był poważnie zaangażowany w próbę powstrzymania katastrofy klimatycznej. Przed Paryżem świat znajdował się na ścieżce emisji zmierzającej w kierunku niewyobrażalnego, sześciostopniowego ocieplenia całkowitego. Zobowiązania paryskie skierowały świat na ścieżkę emisji, która miała utrzymywać ocieplenie całkowite poniżej katastrofalnego poziomu 4°C. Ale aby zachować je znacznie poniżej niebezpiecznego poziomu 2°C, wszystkie najważniejsze kraje muszą co kilka lat wracać do stołu negocjacyjnego z coraz jaśniejszymi celami, aż całkowita globalna emisja zanieczyszczeń węglowych osiągnie zero w drugiej połowie stulecia.

Dlatego decyzja ówczesnego prezydenta USA Donalda Trumpa z czerwca 2017 roku o porzuceniu porozumienia paryskiego, w połączeniu z jego polityką wewnętrzną, zakładającą zwiększenie emisji w USA, była tak niebezpieczna. Bez silnego, stałego wsparcia drugiego co do wielkości emitenta na świecie Ziemia nie będzie w stanie utrzymać ocieplenia poniżej niebezpiecznych poziomów.

W 2021 roku prezydent Biden powrócił do porozumienia paryskiego. Zobowiązał się do zmniejszenia emisji w USA o 50 procent do 2030 roku i osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 roku, dzięki czemu całkowite zanieczyszczenie dwutlenkiem węgla w kraju nie przekroczy ilości sekwestrowanej z powietrza.Biden odszedł od polityki Trumpa i wprowadził silne promowanie działań w dziedzinie klimatu i czystej energii, ale jest to ograniczone zarówno pod względem zakresu, jak i finansowania, ponieważ Stany Zjednoczone pozostają mocno podzielone politycznie.

W listopadzie 2021 roku przedstawiciele krajów z całego świata zebrali się w Glasgow w Szkocji, aby potwierdzić konieczność pozostania na poziomie ocieplenia globalnego znacznie poniżej 2°C. Większość krajów powzięła dużo bardziej stanowcze długoterminowe zobowiązania klimatyczne niż te przedstawione w Paryżu. Na przykład Chiny obiecały osiągnięcie zerowej emisji netto do 2060 roku. Często jednak brakowało krajowej polityki umożliwiającej osiągnięcie tych celów lub była ona nieodpowiednia. Tak więc świat jest nadal daleki od drogi emisyjności, która utrzymywałaby ocieplenie znacznie poniżej 2°C.

Co więcej, ponieważ działania były opóźniane przez tak długi czas, ludzkość nie może uniknąć bardzo poważnych skutków klimatycznych w nadchodzących dziesięcioleciach – takich, które będą miały wpływ na was i wasze dzieci. Dlatego musicie zrozumieć, co nadchodzi, abyście mogli się na to przygotować. Jest całkiem możliwe, jeśli nie prawdopodobne, że zmiany klimatyczne wpłyną na życie waszych dzieci bardziej, niż zrobił to Internet. W pewnym sensie historią determinującą XXI wiek jest wyścig między wpływem skumulowanej emisji dwutlenku węgla na nasz system klimatyczny a spóźnionymi, ale przyspieszającymi wysiłkami ludzkości na rzecz zastąpienia paliw kopalnych energią bezemisyjną.

Czy pozostaniemy na naszej obecnej ścieżce i wyzwolimy wzmacniające się sprzężenia zwrotne, powodujące dalsze ocieplenie i przybliżające nas do punktów krytycznych, z których nie ma odwrotu? A może zamiast tego będziemy działać wystarczająco szybko, aby uniknąć najgorszych skutków? Czołowi naukowcy i rządy twierdzą, że oznaczałoby to utrzymanie ocieplenia całkowitego poniżej 2°C. Osiągnięcie takiego celu w zakresie ocieplenia wymagałoby od wszystkich krajów zastąpienia paliw kopalnych czystą energią w jeszcze szybszym tempie niż obecnie planowane, a całkowita globalna emisja dwutlenku węgla musiałaby być zerowa (lub ujemna) na długo przed końcem stulecia.

Historia trwającej rewolucji czystej energii jest więc nieodłączną częścią historii zmian klimatycznych. Na przykład w ciągu ostatniego ćwierćwiecza cena energii elektrycznej z zasilanych energią słoneczną paneli fotowoltaicznych spadła o 99 procent, czemu towarzyszy równie imponujący 60-procentowy roczny wzrost globalnej mocy z energii słonecznej. Ta tendencja z pewnością się utrzyma, ponieważ wszystkie kraje najbardziej zanieczyszczające środowisko zobowiązały się do radykalnego zwiększenia udziału bezemisyjnych źródeł energii (takich jak energia słoneczna, wiatrowa, jądrowa i wodna) do 2030 roku. Obietnice te oznaczają, że niedawny raptowny wzrost udziału źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, oraz spadki ich cen, a także rozwijanie najistotniejszych technologii wspomagających, na przykład akumulatorów i samochodów elektrycznych, będą trwały nadal.

Przyspieszenie globalnego odejścia od wysokoemisyjnych źródeł energii, rolnictwa i transportu będzie oddziaływać na was i wasze rodziny (i na wszystkich innych ludzi) niemal tak bardzo, jak same zmiany klimatyczne. Wpłynie na samochody, którymi jeździmy, produkty, które kupujemy, domy, w których mieszkamy, branże, które odnoszą sukcesy, i porażki na rynku, ogólnoświatowy system finansowy, a ostatecznie nawet na żywność, którą spożywamy.

Najważniejszym celem tej książki jest oszczędność czasu czytelnika. Obecnie pojawia się zbyt wiele informacji na temat klimatologii, czystych rozwiązań energetycznych i polityki globalnego ocieplenia, abyście mogli być na bieżąco. Teraz jednak każdy musi śledzić tę kwestię i mieć wyrobioną opinię, by uczestniczyć w narastającej debacie dotyczącej najważniejszego zagadnienia dekady, a nawet stulecia. Co istotniejsze, każdy musi zrozumieć, w jaki sposób zmiany klimatyczne – i nasza reakcja na nie – będą miały bezpośredni wpływ na życie nas wszystkich w nadchodzących latach i dekadach.

Ta książka nie jest bezproduktywną debatą polityczną nad zagadnieniami naukowymi. Za punkt wyjścia przyjmuje raczej konsensus zawarty pomiędzy największymi światowymi ekspertami a rządami, jak to określono w podsumowaniach IPCC na temat literatury naukowej dotyczącej zmian klimatycznych. Na przykład w Synthesis Report (Sprawozdanie podsumowujące) z 2014 roku, piątego raportu oceniającego IPCC, wydano najtrudniejsze do tej pory oświadczenie dla świata: albo gwałtowna redukcja zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla zacznie się teraz (przy bardzo niskich kosztach), albo zaistnieje ryzyko „poważnego, wszechobecnego i nieodwracalnego wpływu na ludzi i ekosystemy”. Ponadto jest to wyjątkowo odpowiedni czas na taką książkę, ponieważ w 2021 i 2022 roku byliśmy świadkami jeszcze bardziej wstrząsających doniesień IPCC: specjalnego raportu zatytułowanego Global Warming 1,5°C (Globalne ocieplenie o 1,5°C) wraz z szóstym raportem oceniającym, które stanowią solidną podstawę do wyjaśnienia zjawisk fizycznych stojących za globalnym ociepleniem, przewidywanych skutków oraz sposobów uniknięcia katastrofy. Jednocześnie bezprecedensowe przyspieszenie rewolucji czystej energii w ostatniej dekadzie oznacza, że jeśli szczególnie się tym nie interesowaliście, wiele z tego, co wiecie o podstawowych rozwiązaniach problemu klimatycznego, jest nieaktualne.

Od ćwierćwiecza jestem głęboko zaangażowany w naukę o klimacie, znajdywanie rozwiązań oraz politykę klimatyczną i od dekady koncentruję się na skutecznym informowaniu szerokiej publiczności o aspektach zmian klimatycznych. Po raz pierwszy zainteresowałem się globalnym ociepleniem w połowie lat 80. podczas studiów doktoranckich w Massachusetts Institute of Technology. Badania do pracy doktorskiej nad fizyczną oceanografią Morza Grenlandzkiego prowadziłem w Scripps Institution of Oceanography i miałem okazję współpracować z doktorem Walterem Munkiem, jednym z najwybitniejszych naukowców na świecie zajmujących się oceanografią. Wpływ zmian klimatycznych na oceany był przedmiotem troski Scripps Institution już w latach 80.

W połowie lat 90. przez pięć lat pracowałem w Departamencie Energii USA. Jako pełniący obowiązki asystenta sekretarza ds. efektywności energetycznej i energii odnawialnej nadzorowałem to, co było wówczas największym na świecie portfelem badań i rozwoju, prezentacji i wdrażania technologii niskoemisyjnych – miliard dolarów przeznaczono na zaawansowane technologie efektywności energetycznej w budynkach, przemyśle i transporcie, a także na każdą formę energii odnawialnej. Pomogłem opracować strategię technologii klimatycznej dla USA. W trakcie współpracy z czołowymi naukowcami i inżynierami w naszych laboratoriach krajowych zrozumiałem, że technologia redukcji emisyjności jest już w zasięgu ręki, i to po znacznie niższych kosztach, niż powszechnie uznawano. Po Departamencie Energii współpracowałem z niektórymi wiodącymi korporacjami w kraju i pomagałem im w tworzeniu planów redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz zobowiązań, które zmniejszyły emisję dwutlenku węgla o miliony ton, a jednocześnie zwiększyły ich zyski.

Po tym, jak mój brat stracił dom w Missisipi podczas huraganu Katrina w sierpniu 2005 roku, poprosił mnie o radę, czy powinien go tam odbudować. Zacząłem więc rozmawiać z ekspertami klimatycznymi, uczęszczać na seminaria klimatyczne i czytać literaturę naukową. Z opinii wielu naszych czołowych klimatologów wywnioskowałem, że sytuacja klimatyczna jest o wiele tragiczniejsza, niż myślałem, o wiele tragiczniejsza, niż rozumiało 98 procent opiniotwórców i polityków – i tak pozostało do dziś.

Ta wiedza doprowadziła mnie do przejścia od pomagania firmom w redukcji emisji gazów cieplarnianych do skupienia się na lepszym zrozumieniu nauk i rozwiązań klimatycznych. Mogłem skoncentrować się na tym, jak propagować tę kwestię wśród decydentów i społeczeństwa. Założyłem blog ClimateProgress.org, który został określony jako „niezastąpiony” przez felietonistę „New York Timesa” Toma Friedmana. Od 2006 roku napisałem miliony słów na temat każdego aspektu zmian klimatycznych, przestudiowałem setki badań i raportów oraz przeprowadziłem wywiady z większością najważniejszych ekspertów w dziedzinie zmian klimatycznych i rozwiązań proklimatycznych. W 2009 roku magazyn „Time” określił mnie mianem „bohatera środowiska naturalnego” i „najbardziej wpływowego blogera piszącego na tematy zmian klimatycznych”. W 2016 roku laureat Nagrody Nobla, ekonomista Paul Krugman, napisał w „New York Timesie”: „Dowiedziałem się wielu rzeczy o ekonomii energetycznej od Joe Romma”.

Przez ostatnie kilka lat miałem również przywilej bycia głównym doradcą naukowym w serialu telewizyjnym Ryzyko dla świata, pierwszym dokumencie dotyczącym zmian klimatycznych, który pojawił się w amerykańskiej telewizji. Dało mi to możliwość pracy z jednymi z najlepszych filmowców w kraju, od Jamesa Camerona po byłych producentów 60 Minutes. Pierwszy sezon Ryzyka dla świata, emitowany w 2014 roku, zdobył prestiżową nagrodę Emmy dla „najlepszego serialu non-fiction”. Brytyjski „Guardian” nazwał go „prawdopodobnie najważniejszym multimedialnym przedsięwzięciem w zakresie zmian klimatu w historii”. Sezon drugi został wyemitowany w 2016 roku na National Geographic Channel i spotkał się z podobnym uznaniem. W nadchodzących latach zmiany klimatyczne będą stawać się coraz większą częścią naszego życia. Jest to dosłownie historia stulecia, i – na dobre czy na złe – wy, i wszyscy, których znacie, staniecie się kawałkiem tej historii. Oto, co wy i wasi bliscy musicie wiedzieć, aby bezpiecznie nawigować ku przyszłości.PODZIĘKOWANIA

Ta książka nie powstałaby bez możliwości publikowania przeze mnie w ciągu ostatnich 11 lat postów na blogu zawierających miliony słów na temat nauk o klimacie, polityki klimatycznej i rozwiązań proklimatycznych. Ponadto szybkie informacje zwrotne, które otrzymałem online od czytelników oraz od innych blogerów naukowych, pomogły mi znacznie poprawić umiejętności „literackie” od 2006 roku.

Dlatego najpierw dziękuję wszystkim w Center for American Progress Action Fund (CAPAF), którzy wierzyli w ideę ClimateProgress.org i przez lata wspierali witrynę, która rosła i rozszerzała się, a ostatecznie połączyła się z ThinkProgress.org – chciałbym szczególnie podziękować Johnowi Podeście i Neerze Tanden oraz Juddowi Legumowi z ThinkProgress. Od czasu uruchomienia bloga wiele osób, między innymi Kari Manlove, Sean Pool, Brad Johnson, Faiz Shakir, Nico Pitney, Stephen Lacey, Andrew Sherry, Dan Weiss, Ryan Koronowski, Kiley Kroh, Sam Page i mnóstwo stażystów udzieliło mi nieocenionych rad i pomocy. Dziękuję kreatorom IT z CAPAF, którzy zapewnili niezrównane wsparcie techniczne i projektowe dla witryny.

Chciałbym również podziękować producentom serialu Ryzyko dla świata, w szczególności Joelowi Bachowi, Jamesowi Cameronowi, Davidowi Gelberowi i Marii Wilhelm. Praca nad tym serialem w ciągu ostatnich siedmiu lat umożliwiła mi poznanie najlepszych i najbardziej pomysłowych propagatorów klimatologii na świecie, dzięki czemu wiele się nauczyłem na temat rozpowszechniania nauki o klimacie i rozwiązań dla szerokiej publiczności.

Chociaż ostateczne osądy w wypadku każdej odpowiedzi udzielonej w tej książce są moimi własnymi, jestem niezwykle wdzięczny wszystkim, którzy podzielili się ze mną swoją wiedzą na temat nauki o klimacie i rozwiązań w ciągu ostatnich kilku lat: Richardowi Alleyowi, Richardowi Bettsowi, Robertowi Brulle’owi, Kenowi Caldeirze, Josepowi Canadellowi, Benjaminowi Cookowi, Bobowi Corellowi, Heidi Cullen, Aiguo Daiemu, Mikowi Dale’owi, Andrew Desslerowi, Noahowi S. Diffenbaugh, Jamesowi Elsnerowi, Kerry Emanuel, Peterowi Foxowi-Pennerowi, Jennifer Francis, Andrew Frankowi, Peterowi Gleickowi, Saulowi Griffithowi, Nicole Hernandez Hammer, Jamesowi Hansenowi, Melanie Hart, Davidowi Hawkinsowi, Katharine Hayhoe, Peterowi Höppemu, Andrew Jonesowi, Tinie Kaarsberg, Thomasowi Karlowi, Danowi Kammenowi, Gregowi Katsowi, Davidowi Keithowi, Henry’emu Kelly’emu, Felixowi Kramerowi, Kalee Kreider, Davidowi Lawrence’owi, Michaelowi Mannowi, Wiesławowi Masłowskiemu, Jeffowi Mastersowi, Billowi McKibbenowi, Philipowi Mote’owi, Jeffowi Nesbitowi, Michaelowi Oppenheimerowi, Naomi Oreskes, Stu Ostrowi, Jonathanowi Overpeckowi, Stefanowi Rahmstorfowi, Erikowi Rignotowi, Dave’owi Robertsowi, śp. Arturowi Rosenfeldowi, Dougowi Rotmanowi, Gavinowi Schmidtowi, Markowi Serrezemu, Robertowi Socolowowi, Johnowi Stermanowi, Lonnie Thompson, Davidowi Titleyowi, Kevinowi Trenberthowi, Tillowi Wagnerowi, Haroldowi Wanlessowi i Davidowi Yarnoldowi. Doceniam czas, jaki Bill Fisk, Joseph Allen Gardner i Paweł Wargocki spędzili ze mną na omawianiu swojej pracy nad najważniejszą kwestią: czy podwyższony poziom dwutlenku węgla wpływa na ludzkie procesy poznawcze. Szczególne podziękowania należą się następującym osobom, które recenzowały całość lub część pierwszego wydania tej książki: Johnowi Abrahamowi, Johnowi Cookowi, Jonowi Koomeyowi i Ryanowi Koronowskiemu. Ich uwagi znacznie poprawiły efekt końcowy. Chciałbym podziękować mojemu redaktorowi naczelnemu Oxford University Press Chadowi Zimmermanowi za umożliwienie mi napisania tej książki, pomoc w jej stworzeniu oraz sprawne przeprowadzenie całego procesu. Dziękuję jemu i reszcie personelu OUP za entuzjastyczne wsparcie publikacji od samego początku.

Jestem dozgonnym dłużnikiem moich rodziców za dzielenie się ze mną przez lata swoimi niezrównanymi umiejętnościami językowymi i redakcyjnymi – oraz za nauczenie mnie wewnętrznej dyscypliny. Nie byłbym dziś blogerem, gdyby nie wskazówki i mądrość mojej matki Ethel Grodzins Romm – kobiety, której transcendentalnej natury nie można w pełni zrozumieć, dopóki jej się nie pozna, a ona nie zmieni życia innych na lepsze, jak w wypadku tak wielu osób, w tym mnie. Słowa nie mogą opisać wreszcie wdzięczności za dar mojej córki Antonii, która każdego dnia dostarcza mi nieograniczonej inspiracji. W wieku trzech lat zaczęła mówić „bla, bla, bla”. Kiedy zapytałem ją, czy wie, co znaczy „bla, bla, bla”, zatrzymała się i powiedziała: „To wtedy, gdy tata mówi coś, co nie ma znaczenia”. Bingo. Dopóki nie miałem córki, nigdy nie zdawałem sobie sprawy, jak często mówiłem rzeczy, które są bez znaczenia. Ale z jej pomocą nauczyłem się robić to rzadziej i mam nadzieję, że znajdzie to odzwierciedlenie w tej książce. Ostatecznie wszyscy musimy pamiętać o Antoniach całego świata, gdy rozważamy konsekwencje naszych działań – i naszej bezczynności – dla klimatu.1
PODSTAWY KLIMATOLOGII

Ten rozdział koncentruje się na nauce o klimacie i dotyczy tego, co nauka może nam powiedzieć o zmianach, które zaobserwowaliśmy do tej pory, oraz tego, co je spowodowało. Celem jest udzielenie odpowiedzi na najważniejsze pytania, które ludzie zadają na ten temat.

Czym jest efekt cieplarniany i jak wpływa na ogrzanie Ziemi?

Efekt cieplarniany sprawił, że życie, jakie znamy, stało się możliwe. Podstawowe prawa fizyki z tym związane są znane od ponad wieku. Słońce emituje olbrzymie ilości promieniowania w spektrum elektromagnetycznym, w tym ultrafioletu i podczerwieni. Szczytowe natężenie emisji promieniowania słonecznego znajduje się w spektrum światła widzialnego. Z energii słonecznej uderzającej w górną część atmosfery jedna trzecia jest odbijana z powrotem w przestrzeń kosmiczną – przez samą atmosferę i przez powierzchnię Ziemi (ląd, ocean i lód). Reszta jest pochłaniana, głównie przez Ziemię, zwłaszcza oceany. Proces ten powoduje ogrzanie planety. Ziemia ponownie wypromieniowuje energię, którą pochłonęła, głównie jako ciepło w postaci promieniowania podczerwonego.

Niektóre gazy naturalnie występujące w atmosferze pozwalają światłu widzialnemu przedostać się w przestrzeń kosmiczną, a jednocześnie zatrzymują pewne rodzaje promieniowania podczerwonego. Te gazy cieplarniane, w tym woda, metan (CH₄) i dwutlenek węgla (CO₂), hamują część wypromieniowanego ciepła, więc działają poniekąd jak koc, co pomaga podnieść temperaturę na Ziemi o 15,5°C – a to stwarza idealne warunki dla nas, ludzi.

Na początku rewolucji przemysłowej 250 lat temu poziom dwutlenku węgla w atmosferze wynosił około 280 części na milion (ang. parts per million, ppm). Od tego czasu ludzkość emituje do atmosfery miliardy ton dodatkowych gazów cieplarnianych, co powoduje uwięzienie coraz większej ilości ciepła. Głównym gazem cieplarnianym wytwarzanym przez człowieka jest dwutlenek węgla, a tempo wzrostu jego wydzielania ciągle przyspiesza. Dzisiejsze emisje są sześć razy wyższe niż w 1950 roku. Co więcej, poziom dwutlenku węgla przekracza obecnie 400 ppm. W rezultacie w ciągu ostatnich dwóch stuleci Ziemia ogrzała się o ponad 1,1°C. Największe ocieplenie powstało dopiero po 1970 roku.

Dlaczego naukowcy mają pewność, że klimat Ziemi się ociepla?

Czołowi światowi naukowcy i rządy stwierdzili stanowczo: ocieplenie systemu klimatycznego jest oczywiste i jest potwierdzonym faktem. Są pewni swoich racji odnośnie do ocieplania się klimatu ze względu na ogromną i wciąż rosnącą liczbę dowodów. W 2007 roku IPCC – organ naukowy z setkami światowej sławy naukowców i ekspertów klimatycznych – opublikował czwarty raport oceniający, który zreasumował tysiące badań naukowych i miliony obserwacji. Podsumowanie to zostało zatwierdzone linijka po linijce przez rządy reprezentujące większość narodów Ziemi. Doszły one do wniosku, że ocieplenie „jest jednoznaczne, co wynika z obserwacji wzrostu średniej globalnej temperatury powietrza i oceanów, wszechobecnego topnienia śniegu i lodu oraz podnoszenia się średniego globalnego poziomu mórz”.

Ponieważ nauka opiera się na obserwacjach, zawsze podlega rewizjom. Z jednej strony mogą pojawić się dowody, które osłabią nasze zaufanie do teorii. Z drugiej, jak napisała amerykańska Narodowa Akademia Nauk w swoim raporcie z 2010 roku Advancing the Science of Climate Change (Postęp w nauce o zmianach klimatycznych):

Niektóre wnioski naukowe lub teorie zostały tak dokładnie zbadane i przetestowane oraz poparte tak wieloma niezależnymi obserwacjami i badaniami, że prawdopodobieństwo, iż później zostaną uznane za błędne, jest znikome. Takie wnioski i teorie są następnie traktowane jako ustalone fakty. Tak jest w wypadku wniosku, że system ziemski ociepla się i że znaczna część tego ocieplenia prawdopodobnie jest spowodowana działalnością człowieka.

Naukowcy postrzegają ocieplenie jako ustalony fakt, ponieważ potwierdza je wiele dowodów. Na przykład lata 80. XX wieku były najcieplejszą dekadą w historii Ziemi. Rekord ten został pobity w latach 90. I znowu, pierwsze dziesięciolecie XXI wieku było najgorętszym w historii. Ale rekord padł w latach 2010–2020, a lata 20. XXI wieku są jeszcze gorętsze.

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat wzrosła nie tylko temperatura powierzchni oceanu, lecz także zawartość ciepła w nim. Ponadto, ponieważ ocean jest cieplejszy, odparowało z niego więcej wody, co prowadzi do wyższych poziomów wilgotności: to zjawisko również nastąpiło. Przy większej ilości pary wodnej w powietrzu można się spodziewać intensywniejszych opadów deszczu i powodzi, a naukowcy zaobserwowali zwiększoną częstotliwość tych zdarzeń. Ocieplenie zostało także wykryte w aktywności fauny i flory. Na całym świecie wiosna nadchodzi szybciej, co przejawia się we wcześniejszym kwitnieniu roślin. Podobnie wszelkiego rodzaju gatunki roślin i zwierząt przemieszczają się bądź migrują w kierunku biegunów lub na wyższe wysokości. Ponieważ średnia temperatura rośnie, naukowcy przewidzieli, że czas trwania, nasilenie i częstotliwość fal upałów wzrosną w bardzo wielu regionach. Prognozy te sprawdziły się – gwałtowne upały zalały świat – podobnie jak wiele innych rodzajów ekstremalnych zjawisk pogodowych związanych z ociepleniem, o czym będzie mowa w rozdziale drugim.

W jaki sposób globalne ocieplenie wpływa na wzrost poziomu mórz i co zaobserwowano do tej pory?

Jednym z najwidoczniejszych i najniebezpieczniejszych skutków globalnego ocieplenia jest wzrost poziomu mórz. Od 1900 roku ocieplenie spowodowane przez człowieka wpłynęło na ich poziom o średnio kilka centymetrów. Ponadto przyrost ten od początku lat 90. wynosił prawie 0,3 centymetra rocznie, czyli dwukrotnie więcej niż średni przybór w ciągu ostatnich ośmiu dekad. Niektóre z najważniejszych czynników przyczyniających się do jego wzrostu przyspieszają.

Jak wyjaśniono w jednym z badań z 2014 roku, istnieje pięć głównych czynników wzrostu poziomu mórz spowodowanego ociepleniem:

• rozszerzalność cieplna,

• zmiany w zbiornikach wód podziemnych,

• utrata lodu lodowcowego (lądolodów),

• utrata lodu na Grenlandii,

• utrata lodu na Antarktydzie.

Ekspansja termiczna podnosi poziom mórz, ponieważ ocean, podobnie jak cała woda, rozszerza się wraz ze wzrostem temperatury, a tym samym zajmuje więcej miejsca. Ekspansja spowodowana ociepleniem odpowiada za mniej więcej połowę przyrostu poziomu mórz w ciągu ostatnich 100 lat. Ponadto na całym świecie duże ilości wód lądowych, zwłaszcza wód gruntowych (takich, które występują w podziemnych warstwach wodonośnych), są wypompowywane do celów rolniczych i spożywczych. Ponieważ więcej wód gruntowych jest wydobywanych, niż powraca do ziemi, słodka woda trafia również do oceanów, co przyczynia się do wzrostu poziomu mórz.

Topniejące lodowce górskie przyczyniają się również do podnoszenia poziomu mórz, ponieważ zamarznięta woda, do tej pory uwięziona na lądzie, wpływa do morza. Na całym świecie kurczy się około 90 procent lodowców. Znajdujący się wcześniej na lądzie lód przemieszcza się do oceanów, co przyspiesza podnoszenie się ich poziomu. Skumulowana objętość lodowców świata zaczęła gwałtownie spadać w połowie lat 90. Zbiega się to z ponaddwukrotną zwyżką tempa wzrostu poziomu mórz.

Grenlandia i Antarktyda są pokryte dwiema ogromnymi pokrywami lodowymi. Pokrywa Grenlandii ma prawie 3 kilometry grubości w swoim najgrubszym punkcie i rozciąga się na obszarze porównywalnym do terytorium Meksyku. Jeśli całkowicie się stopi, to poziom mórz podniesie się o ponad 6 metrów. W 2012 roku zespół międzynarodowych ekspertów wspieranych przez NASA i Europejską Agencję Kosmiczną zebrał dane z satelitów i samolotów, aby opracować „najbardziej kompleksową i najdokładniejszą jak dotąd ocenę strat pokrywy lodowej Grenlandii i Antarktydy”. Odkryto, że tempo jej topnienia „wzrosło prawie pięciokrotnie” między połową lat 90. a rokiem 2011. Szczególnie w 2012 roku na Grenlandii, wiosną i latem, panowały niezwykle wysokie temperatury. NASA podała wtedy: „Według danych satelitarnych około 97 procent powierzchni pokrywy lodowej rozmroziło się w połowie lipca”. Naukowcy powiedzieli stacji ABC News, że nigdy wcześniej nie widzieli czegoś takiego. Latem 2012 roku Jakobshavn, największy lodowiec Grenlandii, przenosił lód z lądu do oceanu z prędkością „ponad 17 kilometrów rocznie, a inaczej – ponad 46 metrów dziennie”, co zostało stwierdzone w innym badaniu. Naukowcy zauważyli: „Wydaje się, że są to największe prędkości przepływu zarejestrowane dla dowolnego lodowca lub strumienia lodu na Grenlandii lub Antarktydzie”. Do 2014 roku byli w stanie zmapować pokrywy lodowe Grenlandii za pomocą satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej CryoSat-2, który może mierzyć zmieniającą się wysokość pokrywy lodowej w czasie. Odkryto, że od 2009 roku Grenlandia podwoiła swój roczny wskaźnik utraty lodu do mniej więcej 375 kilometrów sześciennych rocznie.

Polarna pokrywa lodowa jest znacznie większa niż Grenlandia – większa niż Stany Zjednoczone i Europa – a jej średnia grubość wynosi 2 kilometry. Zawiera ona około 90 procent całego lodu ziemskiego. Jej całkowite stopienie podniosłoby poziom mórz o 61 metrów. Pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej (ang. West Antarctic Ice Sheet, WAIS) przez długi czas była uważana za szczególnie niestabilną, ponieważ jej większość znajduje się znacznie poniżej poziomu morza – na podłożu skalnym na głębokości 2 kilometrów pod wodą. WAIS topi się od spodu. Podczas ogrzewania WAIS lodowce, przez które masy lądolodów są uwalniane do morza, stają się coraz bardziej niestabilne. W przyszłości podnoszący się poziom mórz prawdopodobnie będzie unosić lód, wlewając pod niego więcej ciepłej wody, co może prowadzić do dalszego topnienia dna, większej dezintegracji szelfu lodowego, przyspieszonego przepływu lodowca i podnoszenia się poziomu morza w nieustającym błędnym kole. Badanie z 2012 roku wykazało, że tempo utraty lodu na Antarktydzie wzrosło o 50 procent w pierwszej dekadzie XXI wieku. W 2014 roku naukowcy przyjrzeli się pomiarom dokonanym przez satelitę CryoSat-2 Europejskiej Agencji Kosmicznej „w celu opracowania pierwszej kompleksowej oceny zmiany wysokości pokrywy lodowej Antarktyki”. Doszli do wniosku, że „trzy lata obserwacji pokazują, iż pokrywa lodowa Antarktydy traci obecnie 159 miliardów ton lodu rocznie – dwa razy więcej niż wtedy, gdy była badana po raz ostatni”. Dwa duże badania z 2014 roku wykazały, że niektóre lodowce WAIS rozpoczęły proces nieodwracalnego załamania. Jeden z autorów wyjaśnia: „Fakt, że topnienie odbywa się jednocześnie na olbrzymim obszarze, sugeruje, iż zostało wywołane przez jedną przyczynę, taką jak przyrost ilości ciepła oceanicznego pod pływającymi częściami lodowców”.

Pod koniec 2014 roku naukowcy przedstawili wyniki kompleksowej, 21-letniej analizy najszybciej topniejącego regionu Antarktydy, Amundsen Sea Embayment. Jest on mniej więcej wielkości Teksasu, a jego lodowce są „najważniejszym czynnikiem przyrostu poziomu mórz w Antarktyce”. W ciągu tych dwóch dziesięcioleci całkowita ilość utraconego lodu „wynosiła średnio 83 gigaton rocznie”, czyli połowę masy Mount Everestu. Współautorka raportu Isabella Velicogna powiedziała: „Utrata masy tych lodowców rośnie w niesamowitym tempie”.

Badanie wzrostu poziomu mórz w ciągu ostatnich 3000 lat przeprowadzone w 2016 roku wykazało, że „przyrost poziomu mórz w XX wieku był prawdopodobnie znacznie szybszy niż w którymkolwiek z 27 poprzednich stuleci”. Badanie Temperature-Driven Global Sea-Level Variability in the Common Era (Globalna zmienność poziomu mórz w naszej erze spowodowana temperaturą) wykazało, że w wypadku braku emisji gazów cieplarnianych spowodowanych przez człowieka poziom mórz podniósłby się o mniej niż połowę w porównaniu z ubiegłym stuleciem, a być może wcale.

Badanie z 2021 roku opublikowane w „Science Advances”, Ice-Shelf Retreat Drives Recent Pine Island Glacier Speedup (Cofanie się lodowca szelfowego a niedawne przyspieszenie lodowca Pine Island), wykazało, że prędkość wpadania tego lodowca antarktycznego do oceanu wzrosła o 12 procent w ciągu zaledwie trzech lat, od 2017 do 2020 roku.PRZYPISY

Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) – multidyscyplinarne laboratorium naukowe znajdujące się na terenie Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, podlegające Departamentowi Energii Stanów Zjednoczonych. Zatrudnia około 4200 pracowników (wszystkie przypisy dolne pochodzą od tłumaczki).

Harvard School of Public Health – wydział zdrowia publicznego znajdujący się na Uniwersytecie Harvarda w USA.

Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (ang. Intergovernmental Panel on Climate Change, w skrócie IPCC) – naukowe i międzyrządowe ciało doradcze utworzone w 1988 roku na wniosek członków ONZ przez dwie organizacje Narodów Zjednoczonych – Światową Organizację Meteorologiczną (WMO) oraz Program Środowiskowy Organizacji Narodów Zjednoczonych (UNEP). Celem IPCC jest dostarczenie obiektywnej, naukowej informacji na temat zmiany klimatu. Siedzibą organizacji jest Genewa.

Scripps Institution of Oceanography (Instytut Oceanografii Scrippsów) – instytut naukowy zajmujący się badaniem oceanów, jeden z najstarszych i największych tego rodzaju na świecie. Należy do Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.

Zawartość ciepła w oceanie (ang. ocean heat content, OHC) – energia absorbowana i zatrzymana przez oceany. Aby obliczyć OHC, niezbędne jest mierzenie temperatury oceanu w wielu zróżnicowanych lokalizacjach i na różnych głębokościach.

L. Thompson, Climate change: The Evidence and our options, „Behavior Analyst”, jesień 2010, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2995507/.

S. Jevrejeva et al., Upper limit for sea level projections by 2100, „Environmental Research Letters” 2014, Vol. 9; A. Shepherd, et al. (2013), A reconciled estimate of ice-sheet mass balance, „Science” 2013; Satellites see unprecedented Greenland ice sheet surface melt, 24 lipca 2012; H. Hickey and B. Ferreira, Greenland’s fastest glacier sets new speed record, „UWToday”, luty 2014; Alfred Wegener Institute, notatka prasowa, Record decline of ice sheets, sierpień 2014; M. McMillan, Increased ice losses from Antarctica detected by CryoSat-2, „Geophysical Research Letters”, czerwiec 2014; NASA, notatka prasowa, NASA–UCI study indicates loss of West Antarctic glaciers appears unstoppable, 12 maja 2014; American Geophysical Union, notatka prasowa, West Antarctic melt rate has tripled, grudzień 2014; R. Kopp et al., Temperature-driven global sealevel variability in the Common Era, Proceedings of the National Academy of Sciences 2016.