Hlýnun jarðar - gróðurhúsaáhrif og CO2. Sagan.

Það eru ýmis villandi mótrök í gangi varðandi CO2 (koldíoxíð) og áhrif þess á loftslag. Í ljósi þess þá ætla ég að fara yfir sögu kenningarinnar í stuttu máli, síðan fræðin á bak við kenninguna um hlýnun jarðar af mannavöldum og að lokum ætla ég að fara yfir helstu mótrökin sem haldin eru á lofti gegn kenningunni. Líklega verða þetta þrjár aðskildar færslur.

Fyrst vil ég minna á bloggfærslu þar sem ég skrifaði einfalda lýsingu á gróðurhúsaáhrifunum og er hún ágæt ef fólk vill fá mjög einfalda mynd af ástæðunum á bakvið hlýnun jarðar.

Upphafið.

Saga hugmynda og kenninga um loftslagsbreytingar er nokkuð löng (textinn hér er að mestu þýddur af heimasíðu um uppgötvun hlýnunar jarðar - Discovery of Global Warming og myndir teknar héðan og þaðan). Þegar vísindamenn uppgötvuðu ísaldir fortíðar varð mönnum ljóst að miklar loftslagsbreytingar hefðu átt sér stað í fyrndinni. Menn tengdu það breytingum í hita sólar, eldgos, fellingahreyfingar fjalla sem breyttu vindáttum og sjávarstraumum. Einnig komu fram hugmyndir um að breytingar hefðu átt sér stað í andrúmsloftinu.

Árið 1896 fékk sænskur vísindamaður að nafni Svante Arhenius þá hugmynd að með brennslu jarðefnaeldsneytis, sem myndi auka CO2 í andrúmsloftinu, myndum við auka meðalhita jarðar - það þótti þó ekki líklegt, þar sem eðlis- og efnafræðin á bakvið kenninguna var ekki nægilega þekkt.

 
Mynd af Svante Arrhenius, stærri myndin tekin á Svalbarða, hann fékk Nóbelinn í efnafræði þótt kenningar hans um hlýnun af völdum CO2 hafi ekki fengið hljómgrunn í fyrstu (mynd tekin af heimasíðunni The Discovery of Global Warming)  

Á fjórða áratug síðustu aldar, tóku menn eftir því að Bandaríkin og svæði umhverfis Norður-Atlantshafið hafði hlýnað töluvert síðastliðna hálfa öld. Vísindamenn töldu að þetta væri bara tímabundið skeið náttúrulegra breytinga af óvissum ástæðum. Reyndar hélt maður að nafni G.S Callandar á lofti kenningu um einhvers konar gróðurhúsaáhrif. En hver sem ástæðan var fyrir hlýnuninni, þá fögnuðu menn henni.

Á sjötta áratugnum fóru nokkrir vísindamenn að kanna gróðurhúsakenningu Callandars með betri tækni og útreikningum. Þessar rannsóknir sýndu fram á að CO2 gæti vissulega safnast upp í lofthjúpnum og myndi valda hlýnun. Mælingar sýndu loks fram á það árið 1961 að magn CO2 væri í raun að vaxa í lofthjúpnum.

Framfarir

Á næstu áratugum fleygði vísindunum fram, fram komu einföld stærðfræðilíkön sem reiknuðu út loftslagsbreytingar, rannsóknir á fornloftslagi út frá frjókornum og steingervingum skelja tóku kipp og smám saman áttuðu menn sig á því að alvarlegar loftslagsbreytingar væru mögulegar og höfðu  gerst. Árið 1967 sýndu útreikningar að meðalhiti jarðar gæti hækkað um nokkrar gráðu innan 100 ára af völdum útblásturs CO2. Ekki þótti ástæða til að hafa áhyggjur af þessu en sýnt hafði verið fram á að það þyrfti að rannsaka þetta betur.

Umhverfisvitund vaknaði á áttunda áratugnum og uggur jókst varðandi athafnir manna og áhrif þeirra á umhverfið. Ásamt gróðurhúsakenningunni komu fram réttmætar áhyggjur vegna sóts og rykagna í andrúmsloftinu af völdum manna og afleiðingar þeirra til kólnunar - mælingar sýndu kólnun frá því á fimmta áratugnum á norðuhveli jarðar og voru fjölmiðlar sérstaklega ruglingslegir í umfjöllun sinni og blésu upp fréttir af næstu ísöld á einni blaðsíðu og þeirri næstu fréttir af geigvænlegum flóðum vegna bráðnunar jökulskjaldanna.

Það má eiginlega segja að þrátt fyrir allt, þá var það eina sem vísindamenn voru almennt sammála um á þessum tíma, að mikill skortur væri á þekkingu á loftslagskerfum jarðar. Söfnun loftslagsgagna jókst hröðum skrefum, allt frá mælingum hafrannsóknaskipa og yfir í gervihnattamælingar. 

Flókið púsluspil

Vísindamönnum varð smám saman ljóst að um flókið púsluspil væri að ræða og að margt hefði áhrif á loftslag. Eldvirkni og breytingar í sólinni voru ennþá talin vera frumkrafturinn á bak við loftslagsbreytingar og að þeir kraftar yfirgnæfðu áhrif manna. Jafnvel lítil breyting á sporbraut jarðar hefði áhrif. Það kom í ljós að stjarnfræðilegar hringrásir (fjarlægð frá sólu, breytingar í möndulhalla o.fl.) hefðu að hluta sett af stað jökulskeið ísalda. Ískjarnar úr jöklum Grænlands og Suðurskautsins sýndu einnig fram á mikil og geigvænleg stökk í hitastigi jarðar í fyrndinni.

Með keyrslu betri tölvulíkana fóru að koma fram vísbendingar um hvernig þessar snöggu hitabreytingar ættu sér stað, t.d. með breytingum í hafstraumum. Sérfræðingar spáðu þurrkum, stormum, hærri sjávarstöðu og öðrum hörmungum. Þekkingin var þó ekki næg og urðu vísindamenn að mata líkön sín með upplýsingum sem ekki voru nægileg til að hægt væri að treysta þeim, upplýsingar um skýjahulur og fleira. Einnig voru raddir háværar um þekkingarleysi þess hvernig loftslag, lofthjúpurinn og vistkerfi jarðar verkuðu saman.

Mælingar sýndu að fleiri lofttegundir voru að aukast í andrúmsloftinu, lofttegundir sem myndu hafa áhrif til hlýnunar og væru skaðleg ósonlaginu [Með sameiginlegu átaki jarðarbúa gátu menn komið í veg fyrir eyðingu ósonlagsins en það er önnur saga]. Viðkvæmni lofthjúpsins var þannig opinberuð. Í lok áttunda áratugsins var ljóst að hitastig var enn að hækka og alþjóðleg vísindaráð byrjuðu að hvetja til minnkunar útblásturs gróðurhúsalofttegunda. Árið 1988 var heitasta árið frá því mælingar hófust fram að því (flest árin síðan hafa verið heitari). Vegna óvissu og vegna þess hve flókin loftslagskerfin eru deildu vísindamenn áfram um hvort ríki heims ættu að gera eitthvað í málinu. Samtök og einstaklingar sem voru á móti reglugerðum um losun CO2 byrjuðu að eyða miklum peningum í að sannfæra fólk um að vandamálið væri ekki til staðar.

Óvissan minnkar

Rannsóknir vísindamanna jukust hröðum skrefum og skipulögðu verkefni sem náðu um allan hnött. Ríki heims tóku saman höndum og settu á laggirnar vísindanefndir skipaðar vísindamönnum og embættismönnum til að komast að samkomulagi um hvað væri í raun að gerast.

Árið 2001 komst vísindanefndin (IPCC) að niðurstöðu um mjög varlega orðaða ályktun sem fáir sérfræðingar voru ósammála um.  Nefndin gaf út þá yfirlýsinga að þó að loftslagskerfi jarðar væri það flókið að vísindamenn myndu aldrei þekkja það algjörlega til hlýtar, þá væri það miklum mun líklegra en ekki að jarðarbúar myndu verða fyrir barðinu á mikilli hnattrænni hlýnun. Á þessum tímapunkti var kenningin um hlýnun jarðar því fullmótuð í raun. Vísindamenn voru búnir að púsla saman nægilega mikið af púslinu til að hafa mikla hugmynd um það hvernig loftslag gæti breyst á 21. öldinni og að það sem hefði hvað mest áhrif væri hvernig losun CO2 myndi þróast.

Frá 2001 hafa tölvulíkön þróast og magn fjölbreytilegra gagna aukist gríðarlega, sem styrkt hefur þá niðurstöðu að útblástur manna sé líklegt til að valda alvarlegum loftslagsbreytingum. IPCC staðfesti það í skýrslum frá árinu 2007, en enn eru töluverð skekkjumörk á áætluðum loftslagsbreytingum, meðal annars vegna óvissu um hversu mikið verður hægt að draga úr útblæstri CO2.

Í lok næstu aldar er því áætlað að hnattrænn hiti jarðar verði búinn að aukast um 1,4 - 6°C. Þrátt fyrir að enn sem komið er sé hitinn ekki farinn að nálgast þessi hitagildi, þá eru áhrif hlýnunar þegar farin að hafa áhrif á jarðarbúa. Dauðsföll af völdum hitabylgja í Evrópu, hækkandi sjávarstaða, meiri þurrkar og flóð, útbreiðsla hitabeltissjúkdóma og hnignun viðkvæmra dýrategunda.

Þekking manna eykst á orsökum hlýnunarinnar, enn koma þó mótbárur frá litlum hóp vísindamanna um að CO2 sé orsökin, en loks er þó útlit fyrir að ríki heims ætli að taka saman höndum og reyna að draga úr losun CO2 - það mun reynast gríðarlega erfitt verkefni, enda er stefnan sett á það markmið að reyna að forðast að hitinn fari yfir 2°C, miðað við árið 1990.

Næst fer ég í gegnum helstu atriði kenningunnar um hlýnun jarðar af völdum útblásturs CO2.

Athugasemdir

[Loftslag.is, 23.5.2009 kl. 16:13]

Eins og ég segi, þá er þetta þýtt upp úr erlendri heimasíðu, mun betri umfjöllun um söguna er í Ritinu 2/2008 - sem gáfulegra hefði verið fyrir mig að nota sem heimild - en það þýðir ekkert að gráta Björn bónda.  

[Loftslag.is, 25.5.2009 kl. 14:43]

Hér er einnig gott yfirlit yfir söguna, hefði getað notað þetta eitthvað: http://www.newscientist.com/blog/environment/2007/05/climate-myths-special.html