Livet er avhengig av en fin balanse mellom energi inn og energi ut. Men å varme opp verden 1.2 ℃ med drivhusgassene, betyr at vi har fanget en ekstraordinær mengde ekstra energi i jordsystemet.
Vi har allerede lyst til å bo på en tropisk øy i mange områder av planeten vår. Hvis klimaet fortsetter å bli varmere, vil dette være et alvorlig problem for oss alle. Foto av Raimond Klavins via Unsplash
Siden 18-tallet har mennesker tatt fossilt brensel ut av deres trygge lagring dypt under jorden og brent dem for å generere elektrisitet eller drive maskineri.
Vi har nå konvertert kull, olje og gass til mer enn to billioner tonn varmefangende karbondioksid og annet klimagasser og la dem til atmosfæren.
Nåværende resultat? Gjennomsnittstemperaturen på planetens overflate er omtrent 1.2 ℃ varmere enn i den førindustrielle epoken. Det er fordi legge til nytt karbon til verdens naturlige karbonsyklus har forårsaket en ubalanse i mengden energi som kommer inn i og forlater jordsystemet.
For å varme opp hele planeten krever det en ekstraordinær mengde ekstra energi. Nylig forskning viser at vi har tilført energien til 25 milliarder atombomber til jordsystemet bare de siste 50 årene.
Milliarder av atombomber for å produsere 1.2 ℃ oppvarming – hva så? Det virker lite, med tanke på hvor mye temperaturen varierer på daglig basis. (De verdengjennomsnittlig overflatetemperatur på 20-tallet var 13.9 ℃.)
Men nesten all denne energien til dags dato har blitt tatt opp av havene. Det er ikke rart vi ser rask oppvarming i våre hav.
Goldilocks-sonen
Merkur er den planeten som er nærmest solen. Det blir varmt, med en gjennomsnittstemperatur på 167℃. Men det har ingen atmosfære. Det er derfor andre planet, Venus, Er det heteste i solsystemet, i gjennomsnitt 464℃. Det er på grunn av en atmosfære som er mye tykkere enn jordens, tett i karbondioksid. Venus kan en gang ha hatt flytende hav. Men så fant en løpsk drivhuseffekt sted som fanget virkelig enorme mengder varme.
En grunn til at vi er i live er at planeten vår går i bane rundt Goldilocks sone, akkurat passe avstand fra solen for ikke å være for varmt og ikke for kaldt. Lite av jordens indre varme kommer gjennom til den kalde skorpen der vi bor. Det gjør oss avhengige av en annen varmekilde – Solen.
Når solens lys og varme treffer jorden, absorberes noe ved overflaten og noe reflekteres tilbake ut i verdensrommet. Vi ser noe av energien som sendes ut av solen fordi solen er varm og varmere objekter sender ut stråling i den synlige delen av det elektromagnetiske spekteret.
Fordi jorden er mye kjøligere enn solen, er strålingen den sender ut usynlig, ved lange infrarøde bølgelengder. Mye av denne energien går ut i verdensrommet – men ikke alt. Noen gasser i atmosfæren vår er svært effektive til å absorbere energi ved bølgelengdene som jorden sender ut ved. Disse drivhusgassene forekommer naturlig i jordens atmosfære, og holder planeten varm nok til å være beboelig. Det er en annen Goldilocks-sone.
Og så er det en tredje Goldilocks-sone: nyere historie. Hele menneskelig sivilisasjon har dukket opp i de uvanlig milde 10,000 XNUMX årene etter siste istid, da klimaet ikke har vært for varmt og ikke for kaldt over store deler av verden.
Men nå er vi i en reell risiko for å presse oss selv utenfor de komfortable klimatiske forholdene som tillot mennesker å utvide, drive jordbruk, bygge byer og skape.
De energitette brenselene som gjorde den industrielle sivilisasjonen mulig kommer med et enormt stikk i halen. Brenn nå, betal senere. Nå har regningen blitt tydelig.
Hvordan vet vi at dette er ekte? Satellitter måler hastigheten som jordoverflaten utstråler varme med. Til enhver tid tusenvis av Argo robotflyter prikk havene våre. De tilbringer nesten hele livet under vann, måler varme og overflate for å overføre data. Og vi kan måle havnivå med tidevann og satellitter. Vi kan krysssjekke målingene mellom alle tre tilnærmingene.
Klimaendringer: mer energi kommer inn enn det går ut
Drivhusgasser er potente. Du trenger bare små konsentrasjoner for å få stor effekt.
Vi har allerede økt mengden karbondioksid i atmosfæren med omtrent 50 %, og lagt til betydelige mengder metan og lystgass også. Dette presser vår livsopprettholdende drivhuseffekt ut av balanse.
En fersk studere antyder at energiubalansen tilsvarer å fange omtrent 380 zettajoule ekstra varme fra 1971–2020. (Perioden mellom 1971 og i dag står for 60 % av alle utslipp).
En zettajoule er 1,000,000,000,000,000,000,000 joule – et veldig stort tall!
Little Boy, atombomben som ødela Hiroshima, produserte energi anslått til 15,000,000,000,000 joule. Dette betyr at effekten av menneskehetens klimagassutslipp i den 50-årsperioden frem til 2020 er omtrent 25 milliarder ganger energien som slippes ut av atombomben i Hiroshima.
Hvis vi har fanget så mye ekstra varme, hvor er den?
Til dags dato har nesten hver joule ekstra energi – omtrent 90 % – gått inn i havene våre, spesielt den øverste kilometeren med vann. Vann er en utmerket kjøleribbe. Det krever mye energi å varme det opp, men varme det har vi. Varmere hav er en stor bidragsyter til korallbleking og havnivåstigning.
Det tar lang tid å få så mye varme ut i havene, og når den først er der forsvinner den ikke. Det er kanskje ikke mulig å reversere global oppvarming helt. Bare for å stoppe temperaturene å gå høyere betyr å korrigere ubalansen og bringe CO2-nivået ned mot det førindustrielle nivået på 280 ppm.
Hvis vi kan nå netto null klimagassutslipp, vil vi mest sannsynlig stoppe ytterligere global oppvarming og karbondioksidkonsentrasjonene vil sakte begynne å synke.
Realistisk sett betyr dette rask, storskala reduksjon av utslipp og utplassering av karbonfangst for å kompensere for utslippene vi ikke kan eliminere.
Å gå lenger og kjøle planeten ned mot et førindustrielt klima ville kreve netto negative utslipp, noe som betyr at vi må trekke enda mer karbon tilbake ut av atmosfæren enn noen langvarige utslipp.
Dessverre er vi ikke der ennå. Menneskeskapte klimagassutslipp er på kl nesten rekordhøye. Men ren energiproduksjon akselererer. I år kan være første gang utslippene fra kraft begynner å falle.
Vi er i et kappløp, og innsatsen er så høy som mulig – for å sikre et levedyktig klima for barna våre og for naturen.
