Življenje je odvisno od natančnega ravnovesja med vstopno in izstopno energijo. Toda segrevanje sveta za 1.2 ℃ s toplogrednimi plini pomeni, da smo v Zemljinem sistemu ujeli izjemno količino dodatne energije.
Na mnogih območjih našega planeta se že počutimo, kot da živimo na tropskem otoku. Če bo podnebje vedno toplejše, bo to resna težava za vse nas. Fotografija Raimonda Klavinsa prek Unsplash
Od 18. stoletja ljudje jemljejo fosilna goriva iz svojih varnih skladišč globoko pod zemljo in jih sežigajo za proizvodnjo električne energije ali pogon strojev.
Zdaj smo premog, nafto in plin pretvorili v več kot dva bilijona ton ogljikovega dioksida, ki zadržuje toploto, in drugega toplogrednih plinov in jih dodal v ozračje.
Trenutni rezultat? Povprečna temperatura na površini planeta je približno 1.2 ℃ višja kot v predindustrijski dobi. To je zato, ker dodajanje novega ogljika svetovnega naravnega cikla ogljika povzročila neravnovesje v količini energije, ki vstopa in izstopa iz zemeljskega sistema.
Za ogrevanje celotnega planeta je potrebna izjemna količina dodatne energije. Nedavne raziskave kaže, da smo zemeljskemu sistemu v samo zadnjih 25 letih dodali energijo 50 milijard jedrskih bomb.
Milijarde jedrskih bomb za proizvodnjo 1.2 ℃ toplote – pa kaj? Zdi se malo, glede na to, koliko temperatura dnevno niha. ( svetPovprečna površinska temperatura v 20. stoletju je bila 13.9 ℃.)
Toda skoraj vso to dosedanjo energijo so prevzeli oceani. Ni čudno, da se vidimo hitro segrevanje v naših oceanih.
Območje Zlatokosi
Merkur je Soncu najbližji planet. Postane vroče, pri povprečni temperaturi 167 ℃. Ampak nima vzdušja. Zato je drugi planet, Venera, Je najbolj vroče v sončnem sistemu v povprečju 464 ℃. To je posledica atmosfere, ki je veliko debelejša od Zemljine in vsebuje veliko ogljikovega dioksida. Venera je morda nekoč imela tekoče oceane. Potem pa je prišlo do ubežnega učinka tople grede, ki je zajel resnično ogromne količine toplote.
Eden od razlogov, zakaj smo živi, je, da naš planet kroži v orbiti Zlatolaska cona, ravno prav oddaljen od Sonca, da ni pretoplo in ne premrzlo. Malo notranje toplote Zemlje pride skozi hladno skorjo, kjer živimo. Zaradi tega smo odvisni od drugega vira toplote – sonca.
Ko Sončeva svetloba in toplota zadeneta Zemljo, se nekaj absorbira na površini, nekaj pa se odbije nazaj v vesolje. Vidimo nekaj energije, ki jo oddaja Sonce, ker je Sonce vroče in bolj vroča telesa oddajajo sevanje v vidnem delu elektromagnetnega spektra.
Ker je Zemlja veliko hladnejša od Sonca, je sevanje, ki ga oddaja, nevidno, na dolgih infrardečih valovnih dolžinah. Velik del te energije gre v vesolje – vendar ne vsa. Nekateri plini v naši atmosferi zelo učinkovito absorbirajo energijo na valovnih dolžinah, ki jih oddaja Zemlja. Ti toplogredni plini se naravno pojavljajo v Zemljinem ozračju in ohranjajo planet dovolj topel, da je primeren za bivanje. To je še ena Zlatolaska cona.
In potem je tu še tretje območje Zlatolaske: nedavna zgodovina. Vsa človeška civilizacija se je pojavila v nenavadno blagih 10,000 letih po zadnji ledeni dobi, ko podnebje v večjem delu sveta ni bilo prevroče in ne prehladno.
Toda zdaj smo v zelo resnični nevarnosti, da se potisnemo izven ugodnih podnebnih razmer, ki so ljudem omogočale širitev, kmetijstvo, gradnjo mest in ustvarjanje.
Energijsko gosta goriva, ki so omogočila industrijsko civilizacijo, imajo ogromno želo v repu. Zakuri zdaj, plačaj pozneje. Zdaj se je račun pokazal.
Kako vemo, da je to res? Sateliti merijo hitrost, s katero zemeljsko površje seva toploto. V vsakem trenutku na tisoče Argo robotski plovci razpršijo naše oceane. Skoraj vse življenje preživijo pod vodo, merijo toploto in prenašajo podatke na površino. Morsko gladino lahko izmerimo s plimovanjem in sateliti. Meritve lahko navzkrižno preverimo med vsemi tremi pristopi.
Podnebne spremembe: več energije prihaja, kot je odteka
Toplogredni plini so močni. Za velik učinek potrebujete le majhne koncentracije.
Količino ogljikovega dioksida v ozračju smo že povečali za približno 50 %, dodali pa smo tudi precejšnje količine metana in dušikovega oksida. To potiska iz ravnovesja učinek tople grede, ki ohranja življenje.
Nedavna študija kaže, da je energijsko neravnovesje enakovredno ujetju približno 380 zettajoulov dodatne toplote v obdobju 1971–2020. (Obdobje od leta 1971 do danes računi za približno 60 % vseh emisij).
En zettajoule je 1,000,000,000,000,000,000,000 džulov – zelo velika številka!
Mali deček, jedrska bomba, ki je uničila Hirošimo, je proizvedla energijo, ocenjeno na 15,000,000,000,000 joulov. To pomeni, da je učinek emisij toplogrednih plinov človeštva v tem 50-letnem obdobju do leta 2020 približno 25-milijardkrat večji od energije, ki jo je oddala jedrska bomba v Hirošimi.
Če smo ujeli toliko dodatne toplote, kje je?
Do danes je skoraj vsak joul dodatne energije – približno 90 % – šel v naše oceane, zlasti v najvišji kilometer vode. Voda je odličen odvod toplote. Za ogrevanje potrebujemo veliko energije, vendar jo imamo. Bolj vroči oceani veliko prispevajo k beljenju koral in dvigu morske gladine.
Potrebuje veliko časa, da se toliko toplote prenese v oceane, in ko je tam, ne izgine. Popolnoma obrniti globalno segrevanje morda ne bo izvedljivo. Samo zaustavitev dviga temperatur pomeni popravljanje neravnovesja in znižanje ravni CO2 na predindustrijsko raven 280 ppm.
Če lahko dosežemo ničelne neto emisije toplogrednih plinov, bomo najverjetneje zaustavili nadaljnje globalno segrevanje in koncentracije ogljikovega dioksida bodo počasi začele padati.
Realno gledano to pomeni hitro, obsežno zmanjšanje emisij in uvedbo zajemanja ogljika za kompenzacijo emisij, ki jih ne moremo odpraviti.
Da bi šli dlje in ohladili planet nazaj proti predindustrijskemu podnebju, bi bile potrebne neto negativne emisije, kar pomeni, da bi morali iz ozračja črpati celo več ogljika kot morebitnih dolgotrajnih emisij.
Na žalost še nismo tam. Emisije toplogrednih plinov, ki jih povzroči človek, so pri skoraj rekordne vrednosti. Toda proizvodnja čiste energije se pospešuje. To leto mogoče je prvič začnejo emisije zaradi električne energije upadati.
Smo v tekmi in vložki so najvišji, kot bi lahko bili – zagotoviti bivalno klimo za naše otroke in naravo.
