Lodowiec na Islandii. Autorstwa Idalia Skalska – www.idalia.pl, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5490436
Rozważałem napisanie tego artykułu już od jakiegoś czasu, chociaż badaniem zmian klimatu zajmuję się już od dłuższego czasu. Napisałem na ten temat dziesiątki artykułów, z których część znalazła się w moich książkach „Klimat i wulkany” (druga jest jedynie znaczącym rozszerzeniem pierwszego wydania). Przygotowuję również książkę zatytułowaną „Dlaczego klimat się zmienia?”, ale nawał innych działań (innych książek i projektów artystycznych) wydłuża nad pracę nad tym tematem. Może ukończę ją w tym roku, a może dopiero za rok.
Założenie tej książki jest proste, zawarte w pytaniu. Klimat to przeciętny, charakterystyczny wzorzec warunków pogodowych na danym obszarze, określony na podstawie długoterminowych (zwykle co najmniej 30-letnich) obserwacji meteorologicznych.
Przyjęcie trzydziestoletniego cyklu wynika wyłącznie z naszej ludzkiej skłonności; obserwując przyrodę, ruchy planet itp., skłonni jesteśmy myśleć, że cykliczność jest oczywista. W tym przypadku jest to błąd wynikający z natury naszego umysłu. Jeśli chodzi o klimat (a także wydarzenia historyczne), mamy do czynienia nie tyle z cyklicznością, co ze zmiennością. Jej okresy i trendy czasowe mogą się zmieniać.
W historii naszej planety poważne zmiany (wielkie zlodowacenia – epoki lodowcowe) następowały w odstępach liczonych w milionach lat. Ostatni z nich rozpoczął się około dwa i pół miliona lat temu (spowodowany został kilkoma zjawiskami, w tym uderzeniem ogromnej asteroidy Eltanin i kilkoma erupcjami wulkanicznymi o magnitudzie VEI 7-8 – o czym świadczą ogromne złoża pumeksu u wybrzeży Japonii i w wielu innych miejscach). Przez kolejne dwa i pół miliona lat kolejne kataklizmy powodowały, że klimat nadal zmieniał się w pewnych okresach. Naturalne jest, że klimat zmieniał się z czasem, a kilka, kilkanaście lat po kataklizmach powoli zaczynał się ocieplać. Pył unoszony do stratosfery (zwłaszcza związki siarki) przez takie potężne erupcje z czasem opadał, umożliwiając promieniom słonecznym, które mają fundamentalny wpływ na klimat naszej planety, dalsze ogrzewanie Ziemi, tak jak miało to miejsce przed erupcją. Dziś wiemy, że tlenki siarki opadają w ciągu od jednego do pięciu lat (w zależności od siły erupcji i wysokości, na jaką zostały uniesione do stratosfery). Uważam, że w przypadku erupcji wulkanicznej trwającej ponad siedem lat okres ten był jeszcze dłuższy.
Zanieczyszczenie stratosfery powoduje zatem kilkuletnie, a może nawet kilkunastoletnie, ochłodzenie, co skutkuje znacznym wzrostem lodowców. Zarówno tych na biegunach, jak i w górach. Podczas ostatniej, tzw. Małej Epoki Lodowcowej, w Alpach zdarzały się okresy, w których lodowiec rósł o około 300 metrów rocznie (około wielkości strzału z muszkietu). Stąd migracja Szwajcarów w XVIII wieku i ich udział we wszystkich armiach europejskich (w tym w armii papieskiej).
Lodowce są, po wulkanach i innych kataklizmach, kolejnym czynnikiem wpływającym na klimat. Prądy oceaniczne płyną pod lodowcami polarnymi. Im większy lodowiec, tym dłuższa droga wody płynącej pod nim tym zimniejszy prąd oceaniczny powraca. Wydaje się to logiczne. Z czasem, w miarę topnienia lodowców, okres chłodzenia prądów oceanicznych ulega skróceniu.
Lodowce górskie mają podobny wpływ, choć moim zdaniem nieco mniej znaczący, ponieważ one z kolei schładzają wiatry.
Czy to wszystko? Oczywiście, że nie. Istnieje wiele innych czynników przyczyniających się do zmiany klimatu, a ich interakcje są znacznie bardziej złożone.
Zdałem sobie z tego sprawę dopiero niedawno, w 2022 roku, śledząc skutki erupcji wulkanu Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. W pierwszych dniach po dowiedzeniu się o erupcji na taką skalę myślałem, że potwierdziłem już swoją teorię, że zima 2022/2023 będzie bardzo surowa. Czekałem na ochłodzenie, ale zamiast tego nastąpiło ocieplenie, które trwało prawie trzy lata.
Czy się myliłem? Czy możliwe, że wszystkie historyczne korelacje, potwierdzone badaniami historycznymi i glacjologicznymi, nie wskazywały na żaden istotny wzorzec?
Z czasem zdałem sobie sprawę, że moje rozumowanie było słuszne. Owszem, erupcja Hunga Ha’apai osiągnęła siłę VEI równą 6, ale był to wulkan podwodny. Wyrzucił do stratosfery ogromne masy popiołu oraz pary wodnej na wysokość około 54 km.
I tu dochodzimy do kolejnego elementu wpływającego na klimat: efektu cieplarnianego.
Gazy cieplarniane. Jest ich wiele, w tym słynny dwutlenek węgla (który obecnie stanowi około 0,04% tych gazów) i para wodna. W przeciwieństwie do dwutlenku węgla, którego stężenie jest względnie stałe, zawartość pary wodnej w powietrzu zmienia się dynamicznie (od niemal zera do 3-4% w wilgotnym, ciepłym powietrzu).
W wyniku wybuchu Hunga Ha’apai ilość pary wodnej w atmosferze wzrosła aż o 10%.
Tak, nie o 0,002% rocznie, co odpowiada tempu wzrostu CO2 w atmosferze, ale aż o 10%!
Okazuje się, że tak znaczny wzrost gazów cieplarnianych spowodował jedynie niewielkie ocieplenie (w skali globalnej o około 1,2°C).
To ważna informacja, ponieważ wyraźnie wskazuje, że wzrost stężenia CO2 w krótkim okresie (załóżmy, że 100 lat) może spowodować jedynie minimalne zmiany.
Należy jednak zauważyć, że w ostatnim przypadku gwałtownych zmian klimatu (po erupcji Hunga Ha’apai) mamy do czynienia z dwoma nakładającymi się na siebie czynnikami wpływającymi na klimat: zanieczyszczeniem stratosfery (głównie tlenkami siarki), które powoduje ochłodzenie, oraz efektem cieplarnianym, który przyczynia się do ocieplenia.
Ilość gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń stratosferycznych (w tym atmosferycznych) z czasem maleje, jak wspomniałem powyżej, w ciągu jednego do pięciu lat od wybuchu. Zwiększona ilość pary wodnej uwolnionej do atmosfery przez erupcję Hunga Ha’apai już osłabła. W ciągu ostatnich trzech lat zaobserwowaliśmy znaczny wzrost powodzi. Stężenie tlenków siarki spadnie nieco później. Moim zdaniem czeka nas kilka surowszych zim. To, w jakim stopniu lodowce będą rosły w trakcie tych zim, dopiero się okaże. Czas trwania obecnego okresu ochłodzenia (ponownie, tylko moim zdaniem) będzie zależał od tego, jak długo tym razem pozostaną w stratosferze związki siarki i inne zanieczyszczenia.
Do powyższego dodam jeszcze jeden czynnik, który jest obecnie niemal całkowicie niezbadany. Podwodne wulkany, geologicznie aktywne góry na dnie oceanów, szacowane są na ponad 40 000. Morza i oceany pokrywają około 70-71% powierzchni Ziemi. Liczba i skala podwodnych erupcji na różnych głębokościach musi być ogromna – zakładam, że co najmniej o jedną trzecią większa niż tych na powierzchni.
Czy mają one wpływ na klimat i powodzie? Moim zdaniem to oczywiste, ale pamiętajmy, że to tylko jeden z czynników.
Być może dowiemy się o kolejnych. Pisząc jednak o powyższych, chciałbym zwrócić uwagę na złożoność zagadnienia, na złożoność współzależności. Przed nami wiele badań; być może za sto lat, a może dzięki sztucznej inteligencji nieco lub znacznie szybciej, będziemy w stanie stworzyć algorytmy, które wychwycą wszystkie czynniki wpływające na klimat. Być może w przyszłości nauczymy się sami to regulować.
W przyszłości jednak i tylko wtedy, gdy nauczymy się pokory. Dodaję to zastrzeżenie, ponieważ już teraz są idioci, którzy myślą, że posiedli całą wiedzę. Są tacy, którzy proponują, abyśmy już dziś wprowadzili tlenki siarki do stratosfery. Inni idioci grożą nam CO2, nakładając wysokie grzywny na niektóre społeczeństwa.
Niestety, idioci, pseudonaukowcy, których ignorancja w przeszłości doprowadziła ich nawet do przestępstw (rasizmu, eugeniki), wciąż istnieją.
Idioci, szamani, którym brakuje pokory, i konsekwencje błędów których – wciąż ponosimy.
Piotr Kotlarz
