Svedoci smo velikog globalnog interesa za fenomen klimatskih promena, kako dela naučne zajednice, tako i najšire javnosti. Opšti interes za klimatske promene nosi veliku raznovrsnost razumevanja ovog problema u širokom rasponu, od potcenjivanja mogućih posledica do neumerenih katastrofičnih interpretacija. Ovakav nezapamćeni globalni interes za razumevanje mehanizama klimatske dinamike predstavlja normalnu reakciju savremene civilizacije, koja još uvek suštinski zavisi od klime.
Posmatrano iz aspekta dugotrajnih kenozojskih klimatskih promena, mi se nalazimo u poslednjoj toploj fazi (interglacijalu) kvartarnog ledenog doba, koja je još uvek daleko hladnija od paleoecensko-eocenskog klimatskog maksimuma. Mnogi savremeni naučnici tvrde da će porast emisije gasova efekta staklene bašte u atmosferu uzrokovati značajno globalno zagrevanje Zemlje.
U ovoj preglednoj studiji analizirana je varijabilnost klime Zemlje u odnosu na količinu prisustva gasova koji izazivaju efekat staklene bašte tokom poslednjih 65,5 miliona godina, kao potencijalni osnov za bolje razumevanje savremenih pokušaja sagledavanja budućih klimatskih promena.
1. UVOD
Klima je srednje stanje atmosferskih/klimatskih elemenata u dužem vremenskom periodu. Pored srednjih vrednosti ovih elemenata, i njihove ekstremne vrednosti su veoma bitne za adekvatno razumevanje dinamike procesa u prizemnom delu atmosfere. Uprkos dramatičnom tehnološkom razvoju, savremena civilizacija nije u stanju da klimom (svrsishodno) upravlja, pa u velikoj meri zavisi od klimatske dinamike. Zato uopšte ne čudi da se klimatska istraživanja nalaze u žiži interesovanja, kako naučne, tako i najšire javnosti. Instrumentalni period meteoroloških osmatranja, tokom kojeg se sistematski mere klimatski elementi, nije duži od dva veka. Najduži nizovi klimatskih merenja uglavnom su vezani za lokacije najvećih svetskih gradova koji su vremenom brzo rasli, pa se ovi podaci ne mogu uvek smatrati potpuno reprezentativnim pokazateljima klimatskih promena u instrumentalnom periodu. Idući u arheološku i geološku prošlost još je teže precizno rekonstruisati klimatsku evoluciju. Zanimljivo je da se evolucija hominida događala tokom generalno nepovoljnih klimatskih fluktuacija kvartarnog ledenog doba. Savremeni ljudi su postali dominantni u odnosu na neandertalce na evropskom kontinentu tokom relativno naglih smena hladnih i nešto toplijih, stadijalnih i interstadijalnih faza poslednjeg glacijalnog perioda, pre oko 40.000 godina (Obreht et al., 2017; Chu, 2018).
Takođe, sve više naučnih studija ističe da je uzdizanje i nestanak mnogih praistorijskih i istorijskih kultura i civilizacija bilo posledica ispoljavanja nekadašnjih ekstremnih klimatskih uslova (e.g. Giosan et al., 2012).
2. KENOZOJSKE KLIMATSKE PROMENE
Generalno posmatrano, klima Zemlje osciluje u megaciklusima, koji ekstremno variraju od dominacije tropskog klimata do ultrahladnog perioda poznatog kao „snežna lopta“. Poslednji takav megaklimatski ciklus dogodio se tokom kenozoika. Međutim, nesumnjivo je da je kenozojska klima na globalnom nivou postepeno postajala sve hladnija (Zachos et al., 2008, 2011). Na slici 1a) prikazane su promene vrednosti δ18O u vodi globalnog dubokog mora prema Zachos et al. (2008). Dugotrajne kenozojske klimatske promene kreću se u velikom rasponu, od paleoecensko-eocenskog klimatskog maksimuma (PEKM), do maksimalnog zahlađenja zabeleženog tokom nekoliko poslednjih glacijala kvartarnog ledenog doba.
Fluktuacije vrednosti δ18O u vodi globalnog dubokog mora odslikavaju promene zapremine leda na globalnom nivou. Tako je stvaranje ledenog pokrivača na Antarktiku intenzivirano nakon rane oligocenske glacijacije, dok je proces stvaranja polarne ledene kape na severnoj polulopti započeo znatno kasnije, pre oko tri miliona godina. Donji deo slike 1b) sadrži očekivane temperature vode u dubini okeana i pokazuje da temperaturna amplituda između PEKM i najhladnijih pleistocenih glacijala prelazi 12 C.
Poređenja radi, tokom poslednjeg glacijalnog maksimuma, pre približno 23.000 godina, kada je led prekrivao veći deo Severne Amerike i značajne delove zapadnog dela Evroazije, globalna godišnja temperatura bila je niža za oko 5 C od današnje (Hansen et al., 2013). Međutim, utvrđivanje međusobnog odnosa udela zapremine leda, temperatura i nivoa svetskog mora u ovom jedinstvenom paleoklimatskom zapisu, kao i kvantifikovanje koncentracije gasova efekta staklene bašte (GEST) u atmosferi, tokom dugog geološkog razdoblja kenozoika ipak je u velikoj meri spekulativno.
SLIKA 1. a) δ18O u vodi globalnog mora prema Zachos et al. (2008) i b) očekivane temperature vode u dubini okeana prema Hansen et al. (2013); crne tačke označavaju izmerene vrednosti, a crvena i plava linija imaju vremensku rezoluciju od 500.000 godina (Hansen et al., 2013, modifikovano)
Idući prema geološkoj sadašnjosti, paleoklimatski zapisi postaju sve pouzdaniji za sagledavanje odnosa udela zapremine leda, temperatura i nivoa svetskog mora i njihovih relacija sa dinamikom GEST. Spektakularne antarktičke bušotine u ledu, a pre svih EPICA Dome C, koja je ca dubinom od 3.260 m dosegla dno antarktičkog leda (EPICA community memmbers, 2004, Jouzel et al., 2007), pružaju nam izvanrednu mogućnost da uporedimo paleotemperature i koncentraciju GEST sačuvanih u zaostalim vazdušnim mehurićima ledenih bušotina tokom poslednjih 800.000 godina (slika 2). Značajniji skok GEST dogodio se tokom interglacijala holštajnijan (Holstainian) pre približno 420.000 godina i to za oko 40 ppm CO2 u odnosu na starije interglacijale (slika 2a). Posledica tog skoka u koncentraciji GEST bilo je povećanje globalnog nivoa mora za nekoliko metara (slika 2b) i relativno malo povećanje globalne temperature (slika 2g). Slična situacija se dogodila i tokom pretposlednjeg interglacijala imijan (Eemian) (slika 2a) pre približno 120.000 godina, koji je imao sličnu, pa čak i manju, koncentraciju GEST nego u predindustrijsko doba, u holocenu, savremenom/sadašnjem interglacijalu (Hansen et al., 2013).
SLIKA 2. a) koncentracija GEST (EPICA community memmbers, 2004) CO2 je prikazana crvenom, a CH4 zelenom linijom, b) promene nivoa svetskog mora, v) klimatski uticaj GEST prikazan zelenom linijom i albeda prikazan plavom linijom i g) anomalije prizemne temperature, gde crvena linija predstavlja anomalije temperature vazduha preračunate na osnovu vrednosti GEST + albedo, sa senzitivnošću od 0,75 C / (W/m2). Crna linija predstavlja razlike u temperaturama vazduha gde je poslednji glacijalni maksimum 4,5 C hladniji od holocena. Posebno su uokvireni savremeni interglacijal holocen (Holocene), pretposlednji interglacijal imijan (Eemian) i interglacijal holštajnijan (Holstanian) (Hansen et al., 2013, modifikovano)
Kao što slika 2 pokazuje, utvrđene promene prisustva GEST u atmosferi tokom poslednjih osam glacijalno-interglacijalnih ciklusa nisu uzrokovale značajnije promene nivoa mora, odnosno prizemne temperature atmosfere. Ostaje da se pronađe odgovor na suštinsko pitanje – kako će se odvijati klimatske promene u uslovima povećane emisije CO2 za dodatnih 130 ppm do 140 ppm u odnosu na predindustrijski period?
SLIKA 3. a) temperature preračunate za ledenu bušotinu Summit na Grenlandu i b) (svetloplava linija) frekvencija topljenja ledenih slojeva u rezoluciji 100 (svetloplava linija), E.H.T.R. = rano holoceni porast temperature, M.H.C. = hladni period holocena, M.H.O. = srednje holoceni optimum, B.A.C.E. = hladni period bronzanog doba, B.A.O. = optimum bronzanog doba, I.A.C.E. = hladni period gvozdenog doba, B.I.A.O. = optimum gvozdenog doba, M.C.A. = srednjovekovna anomalija (Kobashi et al., 2018, modifikovano).
Međutim, izmerene i rekonstruisane temperature vazduha na globalnom nivou ne daju ni približno tako dramatičan porast kao u slučaju povećanja emisije atmosferskog CO2. Slika 3a) pokazuje da su temperature preračunate u odnosu na odgovarajuće vrednosti za grenlandsku ledenu bušotinu Summit tokom većeg dela holocena bile uglavnom stabilne, i u više navrata veće nego savremene temperature (isprekidana linija na slici 3a), uprkos znatno manjem prisustvu GEST u tadašnjoj atmosferi (Kobashi et al., 2018).
3. KOLIKO SMO BLIZU PROCENE BUDUĆIH KLIMATSKIH PROMENA?
Bez namere da se umanji neophodnost sve veće brige ljudi za budućnost naše planete, u daljem tekstu će biti dat kratak osvrt na napore u tzv. zaustavljanju negativnih posledica klimatskih promena. Na seriji klimatskih konferencija, od kojih je prva održana u Kjotu 1997. godine, a poslednja u Parizu 2015. godine, usvojeno je više protokola i sporazuma o borbi protiv globalnog zagrevanja, kao negativnoj posledici klimatskih promena. Na taj način su stvoreni međunarodni pravni okviri: (1) da se klima smatra za komercijalni resurs i (2) da se klima može koristiti kao politički instrument.
Tako su otpočete opsežne naučno-stručne i propagandne aktivnosti. Jedna od najznačajnijih je osnivanje Međuvladinog panela o klimatskim promenama (Intergovernmental Panel on Climate Change – IPCC), čije je osnivanje odobrila Generalna skupština Ujedinjenih nacija (UN), kako bi se političkim liderima država obezbedile pouzdane informacije o klimatskim promenama, njihovom uticaju, rizicima, prilagođavanju i njihovom ublažavanju. Glavna aktivnost IPCC-a je objavljivanje periodičnih izveštaja o klimatskim promenama. U ovim izveštajima provejavaju sadržaji „vaspitnog zastrašivanja“. Tako se klimatske promene smatraju nepodesnim fenomenom, a održavanje klime pre industrijskog uticaja smatra se poželjnim. Takav stav je u suprotnosti sa varijabilnom prirodom klime. Ovakvo stanovište, uprkos dramatičnom savremenom razvoju nauke, heliocentrično shvatanje klimatskih promena podređuje geocentričnim, pa čak i etnocentričnim i egocentričnim poimanjima. IPCC u svojim dokumentima globalno zagrevanje prevashodno dovodi u vezu sa emisijom GEST usled upotrebe fosilnih goriva. Iako IPCC-izveštaji nisu naučni radovi, ovi dokumenti su dominantno najcitiraniji u savremenim klimatološkim studijama, tako da se slobodno može reći da poprimaju karakteristike „svetih knjiga“. Potpuni „blagoslov“ za ovakve aktivnosti predstavljala je dodela Nobelove nagrade za mir za 2007. godinu, koju su podelili IPCC i Albert Arnold Gor, tadašnji potpredsednik SAD (Gavrilov et al., 2016).
Promovisana su tri „krunska“ dokaza za globalno otopljavanje i uspostavljanje „negativnih“ budućih klimatskih promena: 1) povećanje temperatura tokom instrumentalnog perioda, 2) povećana emisija CO2, i 3) numeričko modeliranje klime budućnosti.
Najduži nizovi instrumentalnih klimatskih podataka po pravilu se vezuju za najveće svetske gradove, čije su meteorološke stanice vremenom bile pod sve većim uticajem urbane klime. Drugi problem predstavljaju neprestane reanalize i preračunavanja realno izmerenih (originalnih) meteoroloških podataka. Prema IPCC, globalna prosečna prizemna temperatura je porasla za manje od 1°C u periodu 1880–2012. godina (IPCC, 2013). Uprkos izostanku izvornih (originalnih) mernih podataka na osnovu kojih su dobijeni ovi krajnji rezultati zagrevanja atmosfere, ono nije stvorilo katastrofičnu globalnu situaciju. Naprotiv, svedoci smo nezapamćenog demografskog buma. Planetarni broj stanovnika se u ovom periodu uvećao sedam puta, a naša civilizacija je dostigla najveći tehnološki napredak. Tako, stiče se utisak da je porast temperature tokom instrumentalnog perioda osmatranja atmosfere imao više pospešujući nego štetni uticaj.
Najveći broj savremenih klimatskih studija smatra povećanu koncentraciju CO2 za glavni uzrok globalnog zagrevanja. Koncentracija ovog gasa u atmosferi meri se na malo mesta, a najpoznatije merno mesto je opservatorija na Havajima, čija se merenja koriste kao ilustracija dramatičnog porasta prisustva CO2 u atmosferi. Havaji nisu najreprezentativnije mesto za merenje koncentracije CO2, zbog intenzivne vulkanske aktivnosti ovog arhipelaga.
Takođe, još uvek nije razjašnjena uloga CO2 u procesu apsorpcije dugotalasnog zračenja Zemlje, što je i dalje jedna od nedovoljno poznatih oblasti u fizici atmosfere (Gavrilov et al., 2016).
Numeričke simulacije klime upotrebom klimatskih modela i standardizovanih scenarija ponuđene su kao najsvrsishodnije rešenje da se predvide/procene buduće klimatske promene na osnovu pretpostavljenog porasta CO2 uslovljenog projektovanom potrošnjom fosilnih goriva.
Integracije tih modela često idu nekoliko desetina godina u budućnost. Takve prognoze smatraju se nekom vrstom objektivne procene o budućnosti klime, ako se pretpostavljeni scenario realizuje. Kako veoma mali broj ljudi zaista razume brojna ograničenja koja imaju klimatski modeli, većina istraživača je fascinirana ovom metodologijom i bezrezervno prihvata često zastrašujuće dobijene rezultate (Gavrilov et al., 2016). Nosioci ovih pomalo dogmatskih shvatanja agresivno se odnose prema kolegama koji izražavaju skepsu prema katastrofičnom pogledu na klimatske promene, što se suštinski kosi sa prirodom naučnih istraživanja koja predstavljaju slobodouman, staložen i neagresivan pristup u sagledavanju stvarnosti, kako prirodne, tako i društvene.
4. UMESTO ZAKLJUČKA
Sedamdesetih godina prošlog veka naučnici Džordž Kukla i Robli Metjus (Kukla and Metthews, 1972) poslali su zabrinjavajuću poruku tadašnjem američkom predsedniku Ričardu Niksonu, izražavajući bojazan da će predstojeće zahlađenje klime prouzrokovati brojne ozbiljne probleme. Tada je predsednikova administracija organizovala panel posvećen problemu kraja sadašnjeg interglacijala. Ubrzo nakon toga, pažnja naučne i najšire javnosti bila je usmerena u potpuno suprotnom pravcu, ka problemu globalnog otopljavanja Zemlje. Da li se bližimo kraju sadašnjeg interglacijala ili ulazimo u superinterglacijal, čiji analog ne možemo pronaći među pleistocenskim interglacijalnim fazama? Da li će zabrinjavajući porast emisije GEST zaista prouzrokovati katastrofične buduće klimatske promene, kako pokazuju numerički proračuni različitih klimatskih scenarija? Prave odgovore na postavljena pitanja pokazaće vreme. Međutim, da bi nas budućnost što manje iznenadila, potrebno je klimatska istraživanja vratiti u naučno okrilje i tako sprečiti ishitrenu komercijalizaciju klime kao najvažnijeg javnog resursa na Zemlji.
Autor rada: Slobodan B. Marković, profesor PMF-a u Novom Sadu i dopisni član SANU
IZVOR: https://dais.sanu.ac.rs/bitstream/handle/123456789/9163/bitstream_38746.pdf?sequence=1&isAllowed=y
