Globe se segrejejo. Kopenska in oceanska voda sta zdaj toplejša kot takrat, ko se je leta 1880 začelo vodenje evidence, temperature pa še vedno naraščajo. To povečanje vročine je globalno segrevanje, na kratko.
Po podatkih Nacionalne agencije za oceano in atmosfero (NOAA) so gole številke: med letoma 1880 in 1980 se je svetovna letna temperatura v povprečju zvišala v povprečju na 0,13 stopinje Fahrenheita (0,07 stopinje Celzija) na desetletje. Od leta 1981 se je stopnja povečanja povečala na 0,18 stopinje F na desetletje. To je danes privedlo do skupne povprečne svetovne temperature za 3,6 stopinj F v primerjavi s predindustrijsko dobo. Leta 2019 je bila povprečna svetovna temperatura nad kopnim in oceanom za 1,75 stopinje F (0,95 stopinj C) nad povprečjem 20. stoletja. Leto 2019 je bilo drugo najbolj vroče leto snemanja, ki je zaostalo le za leto 2016.
Ta porast toplote povzročajo ljudje. Izgorevanje fosilnih goriv v ozračje sprošča toplogredne pline, ki od sonca ujamejo toploto in dvignejo površinske in zračne temperature.
Kako igra učinek tople grede vlogo
Glavno gonilo današnjega segrevanja je izgorevanje fosilnih goriv. Ti ogljikovodiki segrejejo planet s pomočjo toplogrednega učinka, ki ga povzroča interakcija med Zemljino atmosfero in prihajajočim sevanjem sonca.
"Osnovno fiziko toplogrednega učinka je pametni fant uporabil že pred več kot sto leti, ki je uporabljal samo svinčnik in papir," je za Live Science povedal Josef Werne, profesor geologije in znanosti o okolju na Pittsburghski univerzi.
Ta "pametni fant" je bil Svante Arrhenius, švedski znanstvenik in morebitni dobitnik Nobelove nagrade. Preprosto povedano, sončno sevanje zadene Zemljino površino in se nato kot toplota odbije nazaj v ozračje. Plini v ozračju ujamejo to vročino in ji preprečijo, da bi ušel v praznino (dobra novica za življenje na planetu). V članku, predstavljenem leta 1895, je Arrhenius ugotovil, da toplogredni plini, kot je ogljikov dioksid, lahko ujamejo toploto blizu Zemljinega površja in da lahko majhne spremembe količine teh plinov močno vplivajo na to, koliko toplote je ujetih.
Od kod prihajajo toplogredni plini
Od začetka industrijske revolucije ljudje hitro spreminjajo ravnovesje plinov v atmosferi. Izgorevanje fosilnih goriv, kot sta premog in nafta, sprošča vodno paro, ogljikov dioksid (CO2), metan (CH4), ozon in dušikov oksid (N2O), primarne toplogredne pline. Ogljikov dioksid je najpogostejši toplogredni plin. Med približno 800.000 leti in začetkom industrijske revolucije je prisotnost CO2 v ozračju znašala približno 280 delov na milijon (ppm, kar pomeni, da je bilo v zraku približno 208 molekul CO2 na milijon zračnih molekul). Od leta 2018 (zadnje leto, ko so na voljo popolni podatki) je bila povprečna količina CO2 v ozračju 407,4 ppm, navajajo nacionalni centri za okoljske informacije.
To se morda ne sliši veliko, toda po podatkih institucije Skripps za oceanografijo ravni CO2 niso bile tako visoke od epohe pliocena, ki se je zgodila med tremi in petimi milijoni let. Arktika je bila takrat vsaj del leta brez ledu in bistveno toplejša kot danes, kažejo raziskave iz leta 2013, objavljene v reviji Science.
V letu 2016 je CO2 predstavljal 81,6% vseh ameriških emisij toplogrednih plinov, je pokazala analiza Agencije za varstvo okolja (EPA).
"Z instrumentalnimi meritvami z visoko natančnostjo vemo, da CO2 v atmosferi neznano narašča. Vemo, da CO2 absorbira infrardeče sevanje in se povprečna svetovna temperatura povečuje," je Keith Peterman, profesor kemije na York College of Pennsylvania, in njegov raziskovalni partner Gregory Foy, izredni profesor kemije na York College of Pennsylvania, je za Live Science povedal v skupnem e-poštnem sporočilu.
CO2 skozi različne poti potuje v ozračje. Izgorevanje fosilnih goriv sprošča CO2 in je daleč največji ameriški prispevek k emisijam, ki ogrevajo svet. Glede na poročilo EPA za leto 2018 je ameriško zgorevanje fosilnih goriv, vključno s proizvodnjo električne energije, v letu 2016 v ozračje izpustilo nekaj več kot 5,8 milijarde ton (5,3 milijarde ton) CO2. Drugi procesi - na primer neenergetska uporaba goriv, proizvodnja železa in jekla , proizvodnja cementa in sežiganje odpadkov - skupni letni izpust CO2 v ZDA poveča na 7 milijard ton (6,5 milijarde ton).
Krčenje gozdov veliko prispeva tudi k presežku CO2 v ozračju. Dejansko je krčenje gozdov drugi največji antropogeni vir ogljikovega dioksida (ki ga je ustvaril človek), kažejo raziskave, ki jih je objavila univerza Duke. Ko drevesa umrejo, sprostijo ogljik, ki so ga shranili med fotosintezo. Po Globalni oceni gozdnih virov za leto 2010 krčenje gozdov v ozračje izpusti skoraj milijardo ton ogljika na leto.
V splošnem je metan drugi najpogostejši toplogredni plin, vendar je najučinkovitejši pri ujemanju toplote. EPA poroča, da je metan 25-krat bolj učinkovit pri ujemanju toplote kot ogljikov dioksid. Leta 2016 je plin predstavljal približno 10% vseh ameriških emisij toplogrednih plinov, poroča EPA.
Metan lahko izvira iz številnih naravnih virov, vendar človek povzroča velik delež emisij metana z rudarjenjem, uporabo zemeljskega plina, množičnim prirejo živine in uporabo odlagališč. Po podatkih EPA je govedo največji posamezen vir metana v ZDA, saj živali proizvedejo skoraj 26% vseh emisij metana.
Število emisij toplogrednih plinov v ZDA je nekaj upanja. Po poročilu EPA za leto 2018 so se te emisije med letoma 1990 in 2016 povečale za 2,4%, med leti 2015 in 2016 pa so se zmanjšale za 1,9%.
Del tega upada je povzročila topla zima leta 2016, ki je zahtevala manj goriva za ogrevanje kot običajno. Toda še en pomemben razlog za ta nedavni padec je nadomestitev premoga z zemeljskim plinom, navaja Center za podnebne in energetske rešitve. ZDA prav tako prehajajo iz gospodarstva, ki temelji na proizvodnji, na manj ogljično storitveno gospodarstvo. V skladu z EPA so tudi izboljšane emisije varčnih vozil in standardi energetske učinkovitosti stavb.
Učinki globalnega segrevanja
Globalno segrevanje ne pomeni zgolj segrevanja, zato so "podnebne spremembe" postale najljubši izraz med raziskovalci in oblikovalci politike. Medtem ko je globja sveta v povprečju vroča, ima lahko to povečanje temperature paradoksalne učinke, kot so pogostejše in močne snežne nevihte. Podnebne spremembe lahko in bodo vplivale na svet na več velikih načinov: s taljenjem ledu, izsuševanjem že sušnih območij, povzročanjem vremenskih skrajnosti in porušitvijo občutljivega ravnotežja oceanov.
Tali led
Morda najbolj viden učinek podnebnih sprememb do zdaj je taljenje ledenikov in morskega ledu. Ledene plošče se umikajo od konca zadnje ledene dobe, pred približno 11.700 leti, vendar je segrevanje v prejšnjem stoletju pospešilo njihovo smrt. Študija iz leta 2016 je pokazala, da obstaja 99-odstotna možnost, da je globalno segrevanje povzročilo nedavno umik ledenikov; v resnici so raziskave pokazale, da so se te ledene reke umaknile za 10 do 15-krat večjo razdaljo, kot bi jo imele, če bi podnebje ostalo stabilno. Nacionalni park Ledenik v Montani je imel v poznih 1800-ih 150 ledenikov. Danes jih ima 26. Izguba ledenikov lahko povzroči izgubo človeškega življenja, ko se ledene jeze, ki zadržujejo ledeniška jezera, destabilizirajo in razbijejo ali ko plazovi zaradi nestabilnih ledenih vasi pokopljejo.
Na severnem polu segrevanje poteka dvakrat hitreje kot na srednjih zemljepisnih širinah, morski led pa kaže naprezanje. Padajoči in zimski led v arktičnih rekordnih najnižjih zneskih v letih 2015 in 2016, kar pomeni, da ledena širina ni pokrila toliko odprtega morja, kot je bilo prej opaženo. Po podatkih NASA so v zadnjih 13 letih izmerili 13 najmanjših vrednosti največjega zimskega obsega morskega ledu na Arktiki. Led nastaja tudi pozneje v sezoni in se hitreje stopi spomladi. Po podatkih Nacionalnega centra za podatke o snegu in ledu se je januarski obseg morskega ledu v zadnjih 40 letih zmanjšal za 3,15% na desetletje. Nekateri znanstveniki menijo, da bo Arktični ocean v poletnih 20 ali 30 letih videl polet brez ledu.
Na Antarktiki je bila slika nekoliko manj jasna. Zahodni Antarktični polotok se poleg nekaterih delov Arktike segreva hitreje kot kjer koli drugje, kot poroča Antarktična in južna oceanska koalicija. Na polotoku se je julija 2017 ravno zlomila ledena polica Larsen C, ki je sprožila ledeno goro v velikosti Delawarea. Zdaj znanstveniki pravijo, da četrtini ledu zahodne Antarktike grozi propad in ogromni ledeniki Thwaites in Pine Island tečejo petkrat hitreje kot leta 1992.
Morski led ob Antarktiki je sicer zelo spremenljiv, zato so nekatera območja v zadnjih letih dejansko dosegla rekordne vrednosti. Vendar pa lahko ti zapisi vsebujejo prstne odtise podnebnih sprememb, saj lahko nastanejo zaradi selitve ledu v morje, ko se ledeniki topijo, ali zaradi sprememb zaradi segrevanja vetra. V letu 2017 pa se je ta vzorec rekordno visokega ledu naglo obrnil, pojavljanje pa je bilo rekordno malo. 3. marca 2017 je bil merski led na Antarktiki izmerjen v obsegu 71.000 kvadratnih milj (184.000 kvadratnih kilometrov) manj kot prejšnji minimum.
Segrevati
Globalno segrevanje bo spremenilo tudi stvari med polovami. Pričakuje se, da se bodo številna že suha območja še bolj sušila, ko se bo segreval svet. Na jugozahodni in srednji ravnini ZDA naj bi na primer desetletja doživele "megadreje" strožje kot karkoli drugega v človeškem spominu.
"Prihodnost suše v zahodni Severni Ameriki bo verjetno slabša, kot jo je kdo v zgodovini ZDA doživljal," je Benjamin Cook, klimatolog z Nasinega inštituta Goddard za vesoljske študije v New Yorku, ki je leta 2015 objavil raziskave te suše, je povedal Live Science. "To so suše, ki so tako daleč čez naše sodobne izkušnje, da jih je skoraj nemogoče niti pomisliti."
Študija je napovedovala 85-odstotno verjetnost, da bodo suše v regiji do leta 2100 trajale vsaj 35 let. Glavni dejavnik, ugotavljajo raziskovalci, je vse večje izhlapevanje vode iz bolj vročih in vročih tal. Velik del padavin, ki v teh sušnih regijah pade, bo izgubljenih.
Medtem so raziskave iz leta 2014 pokazale, da bo na mnogih območjih, ko se podnebje segreva, verjetno opaženo manj padavin. Ugotovljena študija bo verjetno najbolj prizadela subtropske regije, vključno s Sredozemljem, Amazonijo, Srednjo Ameriko in Indonezijo, medtem ko se bodo izsušile tudi Južna Afrika, Mehika, zahodna Avstralija in Kalifornija.
Ekstremno vreme
Drugi vpliv globalnega segrevanja: ekstremno vreme. Pričakuje se, da bodo orkani in tajfuni postali bolj intenzivni, ko se bo planet segreval. Vroči oceani izhlapijo več vlage, kar je motor, ki poganja te nevihte. Medvladni panel ZN o podnebnih spremembah (IPCC) napoveduje, da bodo tropski cikloni, tudi če bo svet razpršil svoje vire energije in prehod na gospodarstvo, ki manj izkorišča fosilna goriva, znano kot scenarij A1B. v povprečju intenzivno. To pomeni večjo škodo vetra in vode na ranljivih obalah.
Klimatske spremembe lahko povzročijo tudi pogostejše močne snežne nevihte. Po podatkih nacionalnih centrov za okoljske informacije so bile ekstremne snežne nevihte na vzhodu Združenih držav Amerike dvakrat pogostejše kot v zgodnjih 1900-ih. Tu spet prihaja do te spremembe, ker segrevanje oceanskih temperatur vodi v povečano izhlapevanje vlage v ozračje. Ta vlaga krepi nevihte, ki so prizadele celinske ZDA.
Motenje oceanov
Nekateri najbolj neposredni vplivi globalnega segrevanja so pod valovi. Oceani delujejo kot ponori ogljika, kar pomeni, da absorbirajo raztopljeni ogljikov dioksid. To ni slabo za ozračje, ni pa odlično za morski ekosistem. Ko ogljikov dioksid reagira z morsko vodo, pH vode upada (to pomeni, da postane bolj kisla), postopek znan kot zakisanje oceanov. Ta povečana kislost poje v lupinah in okostjih kalcijevega karbonata, od katerih so odvisni številni oceanski organizmi za preživetje. V skladu z NOAA ta bitja vključujejo školjke, pteropode in korale.
Zlasti korali so kanarček v rudniku premoga za podnebne spremembe v oceanih. Morski znanstveniki so opazili zaskrbljujoče stopnje beljenja koral, dogodke, v katerih korale izženejo simbiotske alge, ki koralom zagotavljajo hranila in jim dajejo žive barve. Beljenje se pojavi, ko so korale pod stresom, stresorji pa lahko vključujejo visoke temperature. V letih 2016 in 2017 je bil v Avstraliji Great Barrier Reef izkušenj beljenja iz hrbta. Koral lahko preživi z beljenjem, vendar ponavljajoči se dogodki beljenja vse manj preživijo.
Podnebnega hipa ni bilo
Kljub prevelikemu znanstvenemu soglasju o vzrokih in resničnosti globalnega segrevanja je vprašanje politično sporno. Na primer, zanikalci podnebnih sprememb trdijo, da se je segrevanje upočasnilo med leti 1998 in 2012, pojav, imenovan "hiat podnebnih sprememb".
Na žalost za planet se hiatus ni nikoli zgodil. Dve študiji, ena objavljena v reviji Science leta 2015 in ena, objavljena leta 2017 v reviji Science Advances, sta ponovno analizirali podatke o oceanski temperaturi, ki so pokazali upočasnitev segrevanja, in ugotovili, da gre za zgolj napako pri meritvah. Med petdesetimi in devetdesetimi leti so večino meritev temperature oceanov izvajali na raziskovalnih ladjah. V strojnico bi vodo črpali v cevi, ki je vodo nekoliko segrela. Po devetdesetih letih prejšnjega stoletja so znanstveniki začeli uporabljati sisteme, ki temeljijo na oceanskem boju, ki so bili natančnejši za merjenje temperatur v oceanu. Do težave je prišlo, ker nihče ni popravil spremembe meritev med čolni in boje. Popravek je pokazal, da so se oceani od leta 2000 v povprečju segreli za 0,22 stopinje F (0,12 stopinje C), kar je skoraj dvakrat hitreje kot prejšnje ocene 0,02 stopinje F na desetletje.
Hitra dejstva o globalnem segrevanju
Po podatkih NASE:
