Dlaczego to pewne, że to człowiek ociepla klimat?

Dowody na to, że to ludzkość odpowiada za ocieplający się klimat są niepodważalne. Mimo to, wciąż nie brakuje ludzi, którzy bagatelizują to zagrożenie – wbrew faktom twierdzą, że ocieplenie nie występuje, albo że nie jest powodowane przez człowieka, bądź też ignorują wiążące się z nim niebezpieczeństwa. Dlatego w tym odcinku podsumowuję najważniejsze dowody naukowe, jednoznacznie potwierdzające, że to działalność człowieka jest przyczyną obecnej zmiany klimatu.

Główne źródła i materiały wykorzystane w odcinku

• Do przygotowania odcinka wykorzystałem głównie materiały dostępne na stronie Nauka o klimacie – serdecznie polecam ten portal, gdyż stanowi on istną kopalnię wiedzy na temat klimatu.
• Mit: nie ma empirycznych dowodów na antropogeniczność globalnego ocieplenia – opisy i wykresy do większości wspomnianych w trakcie odcinka dowodów, wraz z linkami do artykułów naukowych, z których rzeczone dane pochodzą
• Paleoklimatologia: sekrety rdzeni lodowych – więcej o badaniach rdzeni lodowych i o tym, jakie informacje możemy dzięki nim zdobyć
• Paleoklimatologia: o co w tym w ogóle chodzi – jeszcze więcej informacji o innych metodach badania dawnego klimatu. Na samym dole artykułu znajdziecie z kolei linki do innych części tego cyklu.
• How the World Passed a Carbon Threshold and Why It Matters – jeszcze więcej informacji o tym, dlaczego rosnące stężenie CO2 w atmosferze jest dla nas niebezpieczne
• Wspomniane w odcinku artykuły naukowe wskazujące, że cały czas zdobywamy dodatkową wiedzę, ulepszamy nasze modele i staramy się doprecyzowywać wnioski – poszczególne badania różnią się w szczegółach, ale dzięki temu, stosując różne metody badań, nieustannie powiększamy naszą wiedzę na temat klimatu:
  • Global heating: best and worst case scenarios less likely than thought
  • Climate worst-case scenarios may not go far enough, cloud data shows
• I na koniec, wspomniany w odcinku serial popularnonaukowy Cosmos, prowadzony przez astrofizyka Neila deGrasse Tysona

Podcast do czytania

Od początku ery przemysłowej Ziemia ociepliła się już o ponad 1 stopień Celsjusza. Stężenie dwutlenku węgla wzrosło z około 270 do 410 cząsteczek na milion cząsteczek powietrza. Dowody na to, że to człowieka odpowiada za zmianę klimatu, są niepodważalne. Mimo to wydaje się, że wiele osób w Polsce nie zdaje sobie sprawy, że badania w tym obszarze prowadzą do tak jednoznacznych wniosków. Wystarczy przypomnieć wypowiedź prezydenta Dudy z 2019 roku, kiedy mówił: “Nie wiem, na ile w rzeczywistości człowiek przyczynia się do zmian klimatycznych”.

Choć słowa są dowodem ignorancji prezydenta, to nie  przeszkodziły one Dudzie w reelekcji na drugą kadencję. Przykra prawda jest taka, że ludzi którzy mogliby się podpisać pod wypowiedzią Dudy, mamy w Polsce całkiem sporo, i można ich znaleźć nie tylko wśród wyborców PiS-u. Dlatego w tym odcinku podsumujemy, dlaczego jest pewne, że to my – ludzie – a konkretnie spalanie przez nas paliw kopalnych, odpowiada za ocieplenie klimatu.

Wstęp

Chyba każdy z nas zna ludzi, którzy kwestionują fakt, że ocieplenie klimatu jest powodowane przez człowieka. Myślę, że każdemu zdarzyło się być świadkiem sytuacji, jak jakiś znajomy na spotkaniu towarzyskim, albo jakiś wujek na imprezie rodzinnej, z nonszalancją stwierdza, że nie wiadomo co jest powodem tego, że klimat się ociepla, że to na pewno zwiększona aktywność słoneczna, że klimat zmieniał się zawsze i nie ma co przejmować, i tak dalej, i tak dalej. Co prawda całe szczęście coraz rzadziej zdarzają się ludzie, którzy mówią że ocieplenia klimatu nie ma w ogóle, bo to że jest, widać już jak na dłoni. Ale takich, którzy kwestionują jego przyczyny, jest nadal zadziwiająco dużo. Choć zapewne każdy z nas był świadkiem takiej sytuacji, to nie każdy głośno oponuje, gdy ktoś opowiada takie dyrdymały. Wynikać to może z różnych rzeczy, ale często – choć jesteśmy przekonani  że mamy rację – to możemy nie być pewni jak obalić argumenty, którymi posługuje się taka osoba. Dlatego w tym odcinku podsumujemy, jakie są naukowe dowody, które dają nam pewność, że to właśnie człowiek, a konkretnie spalanie przez nas paliw kopalnych, jest przyczyną zmian klimatu. Zacznijmy od wyjaśnienia, na czym tak dokładnie polega efekt cieplarniany.

Efekt cieplarniany

Chyba każdy z nas kojarzy ze szkoły  analogię, porównującą gazy cieplarniane ze szklarnią. W końcu stąd wzięły one swoją nazwę. Zgodnie z tą analogią dwutlenek węgla i inne gazy cieplarniane zatrzymują ciepło przy ziemi, podobnie jak szklarnia zatrzymuje ciepło pod swoim szklanym dachem. Spróbujmy natomiast nieco bardziej szczegółowo wyjaśnić, z czego wynika fakt, że gazy cieplarniane zatrzymują ciepło przy powierzchni Ziemi. Postaram się zrobić możliwie precyzyjnie i przejrzyście, ale bez zagłębiania się w skomplikowaną fizykę. 

Zacznijmy od tego, że każde ciało o niezerowej temperaturze – i chodzi tutaj zero w skali Kelvina, czyli zero absolutne, a nie zero stopni Celsjusza – każde takie ciało emituje promieniowanie elektromagnetyczne. Dla rożnych temperatur różna jest  częstotliwość tego promieniowania. W spektrum promieniowania elektromagnetycznego mieszczą się różne fale. Od fal radiowych, przez mikrofale i podczerwień, następnie przez światło widzialne i  promieniowanie UV, aż po fale rentgenowskie i promieniowanie gamma. Wszystkie te wymienione typy  promieniowania różnią się tak naprawdę częstotliwością tego właśnie promieniowania, a inaczej mówiąc długością fali, czyli odległością pomiędzy kolejnymi grzbietami danej fali. Możemy to sobie wyobrazić jako foton promieniowania – czy to światła widzialnego, czy innego rodzaju promieniowania elektromagnetycznego – który w zależności od częstotliwości promieniowania faluje odpowiednio częściej. A zatem wszystkie ciała emitują promieniowanie elektromagnetyczne, i im  cieplejsze jest dane ciało, tym większa jest częstotliwość jego promieniowania. 

Dla przykładu, Słońce emituje głównie światło widzialne, natomiast gwiazdy supernowa emitują duże ilości promieniowania gamma. Natomiast Ziemia  z uwagi na swoją temperaturę emituje promieniowanie podczerwone. Jest to istotne, biorąc pod uwagę fakt, że powietrze w ziemskiej atmosferze zawiera cząsteczki gazu, które absorbują i reemitują podczerwień. Chodzi o gazy takie jak para wodna, dwutlenek węgla czy metan. O tym, że gazy absorbują promieniowanie podczerwone, wiadomo już od XIX wieku, kiedy zostało to stwierdzone doświadczalne. Natomiast dopiero pojawienie się fizyki kwantowej w latach 20-tych XX wieku pomogło zrozumieć przyczyny tych zjawisk. W skrócie, różne cząsteczki w zależności od sposobu powiązania swoich atomów wprawiane są w drgania przez fale elektromagnetyczne o różnej częstotliwości. Cząsteczki pochłaniają i reemitują dane częstotliwości promieniowania. A zatem cząsteczki gazów cieplarnianych absorbują podczerwień emitowaną przez Ziemię, a następnie wyemitowują ją z powrotem. Część tego promieniowania wyemitowują w kosmos, a zatem  i tak opuszcza ono naszą planetę, ale jego pozostała część jest emitowana z powrotem w kierunku Ziemi. Im więcej takich cząsteczek mamy w atmosferze, tym więcej promieniowania powraca do Ziemi. Rezultat to wzrost temperatury  powierzchni naszej planety. Paliwa kopalne, takie jak ropa, węgiel czy gaz ziemny to związki organiczne, a węgiel (mam tu na myśli pierwiastek oznaczony literą C) jest jednym z głównych atomów w ich składzie. Spalając te  związki otrzymujemy dwutlenek węgla. A zatem efekt cieplarniany to tak naprawdę czysta fizyka. Potrafimy policzyć, ile mniej więcej węgla, ropy i gazu spaliliśmy od początku rewolucji przemysłowej i ile dodatkowego CO2 trafiło w związku z tym do atmosfery. Potrafimy też policzyć – mamy do tego całkiem dobre modele – o ile wzrośnie temperatura w związku z dodatkowym pochłanianiem promieniowania przy zwiększaniu ilości dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych w atmosferze o odpowiednią wartość. Dla pełnego obrazu pozostaje nam tylko odpowiedzieć na pytanie – skąd wiemy, ile dwutlenku węgla było w naszej atmosferze przed erą przemysłową?

Badania klimatu

Dwutlenek węgla był w atmosferze już wcześniej, jeszcze zanim zaczęliśmy spalać  jakiekolwiek paliwa kopalne. W zasadzie, gdyby nie obecność gazów cieplarnianych w atmosferze, takich jak dwutlenek węgla czy para wodna, to temperatura naszej planety byłaby niższa o 33 stopnie Celsjusza. Ziemia byłaby cała skuta lodem. A jak wyglądałaby Ziemia w ogóle bez atmosfery? Odpowiedź możemy uzyskać, patrząc na nasz księżyc. Na jego równiku w pełnym Słońcu temperatura powierzchni sięga 130 stopni Celsjusza, natomiast gdy Słońce zachodzi, w zaledwie kilka godzin spada ona do -110 stopni.

Wracają jednak do składu ziemskiej atmosfery – skąd wiemy ile dwutlenku węgla było w niej przed erą przemysłową? I skąd wiemy, że go przybyło? Skąd też wiemy jaka dokładnie była temperatura Ziemi kilka wieków temu lub nawet dawniej? Najłatwiej to sprawdzić przez badania bezpośrednie temperatury powietrza i ilości dwutlenku węgla w powietrzu. Badania temperatury na wystarczającej części globu do określenia średniej temperatury planety prowadzimy mniej więcej od lat 80-tych XIX stulecia. Natomiast badania zawartości CO2 w atmosferze prowadzimy regularnie od lat 60-tych XX wieku. Daje nam to  już nieco użytecznych informacji. Na przykład, na początku pomiarów ilości dwutlenku węgla w atmosferze, było go 317 cząsteczek na milion cząsteczek powietrza. A zatem porównując tę wartość do dzisiejszego poziomu 410 cząsteczek, już widzimy, że w ostatnich dekadach nastąpiła duża zmiana koncentracji CO2 w atmosferze, ale te dane to nadal za mało by odpowiedzieć dokładnie na pytanie o temperaturę i ilość dwutlenku węgla w atmosferze w – powiedzmy – 1750 roku, kiedy rewolucja przemysłowa dopiero się rozpoczynała. By cofnąć się dalej w czasie, musimy skorzystać z innych metod, np. z badania rdzeni lodowych. 

Polega to na wwierceniu się kilka kilometrów wgłąb lądolodu na Grenlandii lub Antarktydzie i wyciągnięcie tego kilkukilometrowego rdzenia zamarzniętego lodu. Wewnątrz tego lodu są zamarznięte pęcherzyki powietrza. Możemy sprawdzić jaka jest w nich koncentracja dwutlenku węgla. Następnie, analizując zawartość tego powietrza na różnej głębokości rdzenia lodowego możemy skalibrować te dane z badaniami bezpośrednimi. Jeżeli się zgadzają, to na podstawie tak skalibrowanego rdzenia lodowego możemy sięgnąć wiele lat wstecz. Dzięki temu wiemy jakie koncentracje dwutlenku węgla były w naszej atmosferze przed rewolucją przemysłową, a nawet tak dawno jak kilkaset tysięcy lat temu. Nie są to jedyne informacje, jakie możemy uzyskać z takiego rdzenia. Możemy też przeanalizować skład izotopowy zamarzniętej wody. Czy takim jest skład  izotopowy? Ujmując to w skrócie, dany atom ma stałą  liczbę protonów w jądrze, ale jego izotopy mogą się różnić ilością neutronów. Na przykład tlen standardowo zawiera 8 protonów i 8 neutronów-  jest to tak zwany izotop ¹⁶O, ale występuje też cięższy izotop ¹⁸O, który ma również 8 protonów, ale już 10 neutronów. Wodór również ma różne izotopy. Najbardziej typowy atom wodoru ma 1 proton i żadnego neutronu, ale już na przykład deuter – czy cięższy izotop wodoru – zawiera w jądrze 1 proton i 1 neutron. A zatem badając ilość tlenu ¹⁸O i deuteru, czyli tego cięższego wodoru, w lodzie na danej głębokości pozyskanego rdzenia, możemy stwierdzić jaka temperatura panowała na Ziemi w danym czasie. Wynika to z faktu, że lekkie izotopy łatwiej parują, a z kolei ciężkie izotopy szybciej się skraplają, a oba te zjawiska zależne są od temperatury. Więcej o rdzeniach lodowych możecie przeczytać w artykule, odnośnik do którego zamieszczę w notatkach do tego podcastu. Link do nich znajdziecie w opisie tego odcinka.

Oprócz badania rdzeni lodowych są też inne wskaźniki, które pozwalają nam zdobyć dane na temat klimatu naszej planety przed setkami czy tysiącami lat. Na przykład, analizując słoje drzew, np. drzew  długowiecznych, takich jak sekwoje, na podstawie grubości i struktury słojów możemy stwierdzić, jaka była wilgotności powietrza i temperatura w danym roku na Ziemi. Sekwoje pozwalają nam przeanalizować istotne informacje na temat klimatu przed dwoma czy trzema tysiącami lat. Rdzenie lodowe pozwalają nam cofnąć się kilkaset tysięcy lat wstecz, a analizując skład izotopowy skał możemy cofnąć się jeszcze dalej w czasie, nawet o miliony lat wstecz. Natomiast w tym  momencie zostawmy to i przejdźmy do kolejnych dowodów, wskazujących na to, że wzrost ilość dwutlenku węgla w atmosferze wynika ze spalania paliw kopalnych

Pochodzenie nadmiarowego dwutlenku węgla

Wyjaśniliśmy już, skąd wiemy jaka była temperatura powierzchni Ziemi i koncentracja dwutlenku węgla w naszej atmosferze przed erą  przemysłową. Przybliżmy jednak kilka faktów, które jednoznacznie potwierdzają, skąd pochodzi dodatkowy dwutlenek węgla w naszym powietrzu. Mamy cały szereg zjawisk i pomiarów wskazujących jednoznacznie na to, że zwiększenie jego ilości w naszej atmosferze wynika ze spalania paliw kopalnych. Pierwszym takim pomiarem jest częstotliwość występowania izotopów węgla w  dwutlenku węgla w atmosferze. Węgiel jako pierwiastek chemiczny posiada 2 trwałe, często występujące izotopy: izotop ¹²C i cięższy izotop ¹³C. Wiemy w jakich proporcjach izotopy te występują na Ziemi. W naszej atmosferze rośnie aktualnie proporcjonalna zawartość izotopu ¹²C. Jest to izotop preferowany przez  rośliny – jako że jest on lżejszy, chętniej wykorzystują go one do swojego wzrostu i jego proporcje w stosunku do izotopu ¹³C są większe w organizmach roślin niż ich standardowe proporcje na Ziemi. W atmosferze rośnie zawartość tego właśnie izotopu, co jest jak najbardziej zrozumiałe, biorąc pod uwagę, że węgiel kamienny, węgiel brunatny czy ropa naftowa to pozostałości roślin sprzed wielu milionów lat. A zatem podobnie jak żywe rośliny, zawierają zawierają relatywnie więcej izotopu ¹²C w stosunku do standardowych proporcji występujących na naszej planecie. Gdyby dodatkowy dwutlenek węgla w atmosferze pochodził – dajmy na to – z wulkanów, wzrost koncentracji węgla ¹²C w naszej atmosferze nie miałby miejsca.

Kolejnym pomiarem, który również potwierdza, że wzrost ilości CO2 wynika ze spalania paliw kopalnych, jest koncentracja tlenu w atmosferze. Od lat 90-tych dokonujemy pomiarów, jakie dokładnie są proporcje tlenu w naszej atmosferze  i widzimy, że ilość ta spada. Wynika to z faktu, że tlen łączy się z węglem w procesie spalania paliw kopalnych. Spokojnie – nie zabraknie nam go  do oddychania, zmiana nie jest aż tak  duża, ale wystarczająca aby wyraźnie odnotować ten fakt w naszych pomiarach. 

Klimatyczni denialiści – czyli osoby które kwestionują fakt ocieplenia klimatu, lub to że jest ono powodowane przez człowieka – często posługują się argumentem, że to nie ludzie odpowiadają za wzrost temperatury naszego globu. Zatem jeżeli nie ludzie, to co? Często sugerują, że dwutlenek węgla może pochodzić z wulkanów, ale przed chwilą  wyjaśniliśmy, że to nieprawda. Czasami twierdzą, że to ocean emituje nadmiarowy CO2, aczkolwiek to również nie jest prawda. Świadczy o tym fakt, że kwasowość oceanów rośnie, co wiemy w związku z dokonywanymi przez nas pomiarami pH wody morskiej, który to wskaźnik spada, a wynika to z tego, że ocean pochłania zauważalną część dwutlenku węgla pochodzącego z naszych emisji, a dwutlenek węgla jest jedną z tych cząsteczek, która po rozpuszczeniu w wodzie zmienia jej odczyn na bardziej kwasowy. Gdyby to ocean emitował dwutlenek węgla do atmosfery, wzrost kwasowości wody oceanicznej nie miałby miejsca. Powinniśmy wtedy obserwować zjawisko wręcz odwrotne.

Podsumowaliśmy już, skąd pochodzi dodatkowy dwutlenek węgla w atmosferze i jakie pomiary o tym  świadczą. Przyjrzyjmy się  zatem pozostałym argumentom stosowanym przez klimatycznych denialistów i wykażemy, dlaczego również one mają poparcia w faktach.

Argumenty klimatycznych denialistów

Osoby kwestionujące fakt, że to człowiek przez swoją działalność powoduje bieżące  ocieplenie klimatu, najczęściej chyba posługują się argumentem, że to Słońce ociepla klimat. Owszem, aktywność słoneczna jest ważnym czynnikiem wpływającym na temperaturę naszego globu. Aczkolwiek nie odpowiada ona za bieżące ocieplenie klimatu. Wiemy o tym, ponieważ potrafimy mierzyć aktywność słoneczną i od kilku dekad ona maleje, podczas gdy temperatura powierzchni Ziemi rośnie. Gdyby to Słońce odpowiadało za bieżące ocieplenie, ocieplałaby się cała atmosfera, a przede wszystkim jej górne warstwy. W rzeczywistości dzieje się dokładnie odwrotnie. Ociepla się niższa warstwa atmosfery, czyli troposfera, ale ochładza się wyższa, czyli stratosfera. Wynika to z tego, że dwutlenek węgla  zatrzymuje energię promieniowania Ziemi, która w mniejszej ilości dociera do górnych warstw naszej atmosfery. Wiemy to z obserwacji dokonywanych przez nasze satelity. Swoją drogą, badania satelitarne dostarczają też innych ciekawych informacji. Dzięki pomiarom możemy porównać ilość energii docierającej do Ziemi z ilością  energii opuszczająca naszą planetę, czyli emitowaną w kosmos. Ilość promieniowania opuszczającego naszą planetę  maleje w miarę przybywania w naszej atmosferze gazów cieplarnianych. Możemy też zmierzyć promieniowanie opuszczające nasz glob z podziałem na jego długości. I co interesujące, atmosfera nie wypuszcza z powrotem w kosmos właśnie tych długości fal, które są absorbowane przez emitowane przez nas gazy cieplarniane. Mało tego, trend ocieplenia jest wyraźniejszy nocą, co wskazuje, że za wzrost temperatur odpowiadają gazy cieplarniane, działające przez całą dobę, a nie Słońce, które ogrzewa naszą planetę tylko w dzień.

Innym argumentem, często wysuwanym przez osoby kwestionujące wagę problemu ocieplenia klimatu jest stwierdzenie, że to para wodna jest najczęściej występującym gazem cieplarnianym, a zatem nasze emisje CO2 są nieistotne. Osoby posługujące się tą argumentacją wykazują co najwyżej połowiczne zrozumienie tematu. Zgadza się – para wodna jest najczęściej występującym gazem cieplarnianym w naszej atmosferze, ale jej ilość zależy od  temperatury. W ciepłym powietrzu może znajdować się więcej pary wodnej niż w zimnym. W  chłodnym powietrzu para wodna po prostu dużo łatwiej się skrapla. Wzrost dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych podnosi temperaturę  naszej planety, i tym samym powoduje wzrost ilości pary wodnej w atmosferze. A zatem zwiększenie ilości cząsteczek H₂O w naszym powietrzu jest wynikiem powodowanego przez nas efektu cieplarnianego, a nie jego przyczyną.

Klimatyczni denialiści często wykorzystują też bieżące wahnięcia w pogodzie do stwierdzenia, że ocieplenie klimatu to ściema. Na przykład spadł śnieg, albo był mróz  przez kilka tygodni w lutym, więc wystarczające jest to dla nich do stwierdzenia, że ocieplenia nie ma – przecież jest zimno! Jest to bardzo częsty błąd, polegający na myleniu pojęcia “klimatu” z pojęciem “pogody”. Aby wyjaśnić, czym różni się jedno od drugiego, posłużę się przykładem, który słynny astrofizyk Neil deGrasse Tyson wykorzystał w serialu popularnonaukowym “Kosmos”, który  nota bene bardzo polecam. Wyobraźmy sobie człowieka idącego po plaży, prowadzącego psa na smyczy. Człowiek idzie przed siebie po prostej linii, natomiast pies wręcz przeciwnie – skręca to w lewo, to w prawo, przez chwilę przyspiesza, potem zwalnia, coś powącha, zaraz pójdzie dalej – i linia którą wyrysował swoimi krokami pies to jest nasza pogoda. A człowiek – to jest nasz klimat. Wyciągając średnią z dróg przemierzonych przez psa podczas 10, 20 czy więcej spacerów otrzymamy linię mniej-więcej zbieżną z linią, która podążał człowiek. Pies to jest  nasza pogoda, a człowiek to nasz klimat. Pogoda z roku na rok podlega sporym odchyleniom. Fakt, że w jednym roku w danym miesiącu jest bardzo bardzo zimno albo spadnie dużo śniegu nie oznacza, że klimat się nie zmienia. Klimat to średnia przeróżnych wskaźników pogodowych z wielu lat. Zresztą widać  to nawet gołym okiem, że w Polsce miesiąc grudzień jest dużo cieplejszy niż dawniej. W ostatnich latach mamy do czynienia z wyższą temperaturą,  mniejszymi opadami śniegu niż miało to miejsce jeszcze kilkanaście lat temu. Przyczyna to dużo cieplejsza półkula północna, a zwłaszcza  obszary arktyczne. Ocean Arktyczny zamarza na dobre dopiero w późniejszej części zimy, gdy noc polarna już jest w pełni, a zatem nic dziwnego że większe opady śniegu i niższe temperatury mamy w takich miesiącach jak styczeń czy luty, a nie w grudniu. Poza tym, jeżeli w grudniu 2021 lub 2022 roku spadnie śnieg i będzie leżał przez cały miesiąc, to czy oznaczać  to będzie że nie ma ocieplenia klimatu? Odpowiedź jest prosta – pogoda w pojedynczym roku jest bez znaczenia, bo jeśli mowa o klimacie, liczy się średnia z wielu lat. I jeżeli spojrzymy na średnią temperaturę, to wnioski są jednoznaczne. ostatnie lata należą do najgorętszych w historii pomiarów.

Osoby negujące fakt ocieplenia klimatu często wykorzystują też pogodę w innych częściach świata jako argument, który ma jakoby świadczyć  o tym, że ocieplenie klimatu nie ma miejsca. Przykładowo w ostatnim roku spadł śnieg w Teksasie lub w Madrycie – ich  zdaniem jest to wystarczające by wysnuć wniosek,  że ocieplenia klimatu nie ma. Myślę, że dla wielu osób może to być zaskakujące, że fakt iż w obszarach takich jak Teksas czy Madryt odnotujemy opady śniegu, jakich nie było tam od lat, albo i od dekad, również może być powodowany przez ocieplenie klimatu. Otóż front arktyczny, który oddziela zimne powietrze na obszarze okołobiegunowym od terenów  położonych bardziej na południu, jest w wyniku zmian  klimatu mniej stabilny. W ziemskim systemie klimatycznym mamy po prostu coraz więcej energii i front arktyczny zamiast  rozpościerać się stabilnie na północy to coraz częściej wypuszcza się na południe. Stąd jego zmniejszona stabilność, powodowana przez ocieplenie klimatu, zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia masowych opadów śniegu w miejscach, które dawno nie doświadczały tego typu zjawisk.

Kiedy w rozmowie z osobą negującą ocieplenie klimatu lub jego przyczyny zbijemy już wszystkie argumenty i jest jasne, że klimat się ociepla, a powodem tego jest człowiek, to często spotykamy się  z argumentem że klimat zmieniał się  zawsze, więc nie ma się co przejmować, na pewno teraz również nic takiego się nie stanie – ogólnie no big deal. Przykładem osoby posługującej się tą argumentacją jest prezydent Andrzej Duda, który w wypowiedzi którą cytowałem  na samym początku odcinka mówił tak: “Zmiany klimatu były w historii. Były bardzo różne te klimaty, od epok lodowcowych aż po, aż także po epoki kiedy mieliśmy tutaj na naszych ziemiach klimat, no tropikalny. Było różnie, jakie były tego przyczyny? Naturalne”. Owszem, w ciągu 4,5 miliarda lat historii Ziemi zmian klimatu było mnóstwo, a wszystkie poza obecną miały przyczyn naturalne. Ale jednocześnie należy zaznaczyć, że ludzka cywilizacja rozwijała się w stabilnym klimacie, przy stabilnej linii brzegowej, przy w miarę niezmiennych warunkach dla rolnictwa, a jeżeli będziemy dalej emitować gazy cieplarniane spalając na potęgę paliwa kopalne, to zgodnie z raportami Międzynarodowego Panelu ds. Zmian Klimatu Narodów Zjednoczonych, czyli IPCC, możemy spodziewać się ocieplenia w granicach 4-5 stopni Celsjusza. Może w kontekście bieżącej pogody wydaje się to niewiele. 20 stopni a 24 stopnie za oknem? Z pozoru niewielka różnica. Ale z punktu widzenia klimatu całej planety jest to różnica gigantyczna. Wystarczy cofnąć się w czasie do ostatniej epoki lodowcowej, kiedy średnia temperatura Ziemi było niższa właśnie o 4 stopnie. Poziom morza był wtedy niższy od obecnego o kilkadziesiąt metrów, ponieważ więcej wody było uwięzione  lądolodach. Cała Skandynawia, ale też cała Polska znajdowała się pod lądolodem, a ocieplenie od tamtego stanu do dzisiejszego, trwało około 10 000 lat. Teraz, w ciągu 2-3 wieków, czyli kilkadziesiąt razy szybciej, dokonujemy zmiany klimatu w drugą stronę. Myślę, że to bardzo dobrze obrazuje, jak bardzo różny od obecnego będzie świat o 4 stopnie cieplejszy. Stabilny klimat jest bardzo istotny dla ludzkiej cywilizacji. Jest on ważny dla naszego rolnictwa, dla handlu międzynarodowego, transportu morskiego i innych obszarów, które będą bardzo mocno dotknięte zmianami klimatu jeżeli nie przestaniemy emitować gazów cieplarnianych.

Wedle naszej wiedzy, zmiana klimatu nie jest zagrożeniem dla życia na Ziemi jako takiego, ale stanowi ona bardzo poważne zagrożenie dla mnóstwa gatunków, które żyją na Ziemi w chwili obecnej, w tym również dla człowieka i zbudowanej przez nas cywilizacji. Myślę, że przedstawione przeze mnie fakty jasno wskazują, że stanowisko nauki jest jednoznaczne, a mianowicie, że zmiana klimatu następuje, jest powodowana przez człowieka i stanowi gigantyczne zagrożenie. Natomiast nadal jest spora grupa osób, która, aby nie musieć przyznać tym faktom racji, zaczyna kwestionować to, co mówi nauka.

Kwestionowanie nauki

Kiedy jest już jasne, że wszystkie argumenty denialistów klimatycznych okazują się nietrafione, do gry często wchodzi inny mechanizm, polegających na kwestionowaniu tego, co mówi nauka. Może to przybierać dwie formy. Pierwszą z nich możemy streścić tak: “Na pewno naukowcy nas okłamują, badania są sfałszowane, to wszystkie nieprawda, więc nie co dawać temu wiary”. Natomiast druga forma, mniej radykalna, być może częstsza, brzmi mniej więcej tak: “Przecież nie ma zgody wśród naukowców co do przyczyn ocieplenia. Są tacy co twierdzą, że jest i tak, i tak. Niektórzy  mówią, że to człowiek odpowiada za ocieplenie, inni mówią że przyczyny są inne, więc po co ponosić koszty walki z ociepleniem klimatu, skoro być może to nie my za to odpowiadamy?” Na początek zajmę się tą drugą tezą. Do tej pierwszej powrócę za chwilę.

Ta druga teza, sugerująca, że jakoby wśród naukowców nie ma zgody co do przyczyn ocieplenia, była lansowana przez Leszka Balcerowicza podczas jego niedawno wystąpienia na wydarzeniu Campus Polska Przyszłości organizowanym przez prezydenta Warszawy Rafała Trzaskowskiego. Trzeba przyznać, że wypowiadane publiczne stwierdzenia, takie jak to, którym posłużył się Leszek Balcerowicz, są niezmiernie szkodliwe, ponieważ cały czas mamy w Polsce pewne grono ludzi, które uważają profesora Balcerowicza za autorytet. Dlatego od razu wyjaśnijmy, że to nieprawda, że zdania naukowców na ten temat są podzielone. Nie ma żadnych poważnych organizacji naukowych, które kwestionowałyby fakt, że przyczyny ocieplenia klimatu są antropogeniczne, czy spowodowane przez człowieka. Nawet jeżeli zdarzy się pojedynczy  naukowiec, który głosi takie tezy, to jeżeli  nie ma on specjalizacji w badaniach klimatu, w fizyce atmosfery lub w pokrewnej dziedzinie, to powinniśmy bardzo ostrożnie podchodzić do tego typu stwierdzeń, które taka osoba wygłasza.

Tak naprawdę w pełni wiarygodne są artykuły publikowane w recenzowanych pismach naukowych. Proces recenzji artykułów (po angielsku nazywany peer review) polega na tym, że eksperci z danej dziedziny weryfikują każdy artykuł przed  publikacją, czy nie ma w nim błędów metodologicznych, czy nie ma jakichś pomyłek w zastosowanych modelach statystycznych – i na tym etapie wyjaśniane są wszelkie wątpliwości, jeżeli jakieś się pojawią. Ma to na celu upewnienie się, że wszelkie artykuły, publikowane tego typu periodykach naukowych, są jak najbardziej rzetelne i wiarygodne. Jeżeli ktoś publikuje  artykuł w medium, które nie podlega procesowi recenzji, na  przykład na swoim prywatnym blogu, to należałoby traktować  taką publikację jako opinię tej osoby, a nie jako stanowisko nauki, zwłaszcza jeżeli głosi tak kontrowersyjną jak ta, że to nie człowiek odpowiada za ocieplenie klimatu.

Często osoby kwestionujące konsensus naukowy posługują się argumentem, że w badaniach  opierających się na statystyce nie sposób stwierdzić niczego z absolutną pewnością. Oczywiście, zawsze  pozostaje jakaś doza niepewności. Ale jeżeli w tysiącach badań prowadzonych w oparciu o rożne metody badawcze wnioski wychodzą takie same, czyli w skrócie – że jest niezmiernie prawdopodobne, że przyczyny ocieplenia są antropogeniczne – to szansa na to, że wszystkie się mylą jest absolutnie znikoma. Przy świadomości skutków ocieplenia klimatu, o których jeszcze będzie mowa w tym podcaście w kolejnych odcinkach, stawianie wszystkiego na taki skrajnie nieprawdopodobny scenariusz, że to wcale nie człowiek powoduje ocieplenie klimatu byłoby porównywalne do wejścia do kasyna z planem postawienia kilkaset razy miliona dolarów w ruletkę na jedną konkretną liczbę, licząc na to, że wygramy. Chociaż w sumie może nie jest to do końca dobrze obrazujący tę sytuację przykład, ponieważ w przypadku ruletki mielibyśmy jakąś szansę na sporą wygraną, chociaż szansa ta byłaby bardzo, bardzo mała. W przypadku nieodpowiedzialnego podejścia do zmian klimatu, nie mamy za wiele do wygrania, a za to mamy mnóstwo do stracenia.

Wracając natomiast do tej pierwszej tezy,  o której wspomniałem chwilę temu, mianowicie tej twierdzącej, że badania  są sfałszowane i nie można ufać nauce. Należy jasno stwierdzić: nie da się tak po prostu sfałszować nauki. Wynika to z tego, jak działa metoda naukowa. Wszelkie tezy wysnuwane przez naukowców i badaczy muszą być oparte na badaniach i rzetelnych obserwacjach. Każda nowa  teoria musi wysuwać przewidywania  weryfikowalne doświadczalnie. Naukowcy często wręcz podejmują próby obalenia wcześniejszych badań – i w zależności od wyników tych prób, wnioski albo potwierdzą to, co stwierdziły wcześniejsze badania, albo negatywnie zweryfikują pochodzące z nich wnioski. 

Wspomniałem przed chwilą, że artykuły z wynikami badań są publikowane w recenzowanych pismach naukowych. Jeżeli ktoś chciałby widzieć w procesie recenzji formę cenzury, to od razu warto zaznaczyć, że naukowcy i tak mają dostęp również do badań, które nie przeszły jeszcze procesu recenzji. Tego typu artykuły są często  publikowane w dedykowanych serwisach, z których wielu naukowców  korzysta, aby pochwalić się, że byli pierwszymi, którzy doszli do określonych wniosków lub stworzyli podwaliny jakiejś nowatorskiej teorii. Proces recenzji nie jest w stanie ukryć żadnych badań, ponieważ dostęp do tych, które jeszcze nie przeszły przez ten proces i tak jest, a samo recenzowanie artykułów ma na celu po prostu zwiększenie ich wiarygodności i rzetelności. Poza tym, nawet gdyby jakieś badanie zostało sfałszowane, to inne badania, prowadzone przez innych badaczy, na innych uniwersytetach szybko je podważą. Nauka jest po prostu czymś zbyt rozproszonym, prowadzonym w zbyt wielu ośrodkach, aby istniała w ogóle techniczna możliwość ocenzurowania bądź zafałszowania wyników badań.

Poza tym, jeżeli już ktoś próbował fałszować – może nie tyle badania, co ich odbiór przez opinię publiczną – to była  branża paliw kopanych, która uciekała  się do fabrykowania wątpliwości poprzez opłacanie ekspertów z danych dziedzin, aby występowali w mediach, prezentowali tam tezę jakoby w nauce wcale  nie panował konsensus co do przyczyn ocieplenia. Natomiast jest to bardzo obszerny temat, który mógłby wypełnić cały osobny odcinek, więc  zapewne kiedyś w przyszłości do niego powrócimy. Poza tym, to nie jest tak, że wszystkie badania są ze sobą w 100% zgodne. Zdarzają się  rozbieżności zdań. Weźmy dla przykładu 2 badania z połowy 2020 roku. Jedno badanie  mówi, że najgorsze scenariusze klimatyczne będą jeszcze gorsze, niż obecnie jest to przyjmowane. Natomiast inne, że  najbardziej skrajne – zarówno te optymistyczne, jak i te pesymistyczne scenariusze – są mniej prawdopodobne niż do tej pory sądzono (linki do obu artykułów  znajdziecie w notatkach do tego odcinka podcastu). Otóż nauka opiera się na nieustannej weryfikacji dotychczasowych wyników badań, na doprecyzowaniu posiadanej wiedzy i jeżeli już naukowcy się  mylą, to trzeba przyznać że częściej właśnie zaniżając skalę skutków ocieplenia – na przykład skala topnienia lodu na Oceanie Arktycznym przekroczyła już teraz nawet najbardziej pesymistyczne scenariusze opublikowane we wcześniejszych raportach IPCC, i  dzieje się tak dlatego,  że często naukowcy boją się, że będą oskarżeni o alarmizm, więc wolą nie nadać wystarczającej wagi tym scenariuszom, które wydają się najbardziej krytyczne.

Poza tym, to nie jest tak, że nauka z gruntu odrzuca wszystkie teorie, które byłyby sprzeczne  z ugruntowaną wiedzą, bo jeżeli  jakaś koncepcja jest prawdziwa, to nauka przyzna jej rację jeżeli pojawią się badania i dowody, które potwierdzają jej prawdziwość. Przykładem takiej teorii może być ta o tym, że wyginięcie dinozaurów nastąpiło od uderzenia  meteorytu w naszą planetę. Początkowo  koncepcja ta przyjmowana była bardzo sceptycznie. Ale po zlokalizowaniu irydu, czyli pierwiastka dosyć rzadko występującego na Ziemim w skałach sprzed 65 milionów lat, czyli właśnie z momentu uderzenia meteorytu w Ziemię, zaczęto traktować tę koncepcję coraz bardziej poważnie. Po prostu iryd został sprowadzony na Ziemię razem z tym meteorytem i zostawił osady w skałach w niezliczonych miejscach naszego globu. Podobnie też było z teorią “Wielkiego Wybuchu”. Pierwotnie sama nazwa Big Bang  została wymyślona przez przeciwnika tej teorii, i w zamierzeniu miała być prześmiewcza. Ale po dokonaniu pomiarów tempa rozszerzania się wszechświata i innych badań  kosmologicznych, doszliśmy do wniosku  że teoria ta bardzo dobrze tłumaczy te zjawiska, więc mamy wszelkie powody by uważać, że jest prawdziwa, choć pierwotnie niewielu naukowców tak uważało.

Natomiast alternatywna  teoria, zaprzeczając naszemu rozumieniu ocieplania klimatu, musiałaby wyjaśnić nie tylko skąd się bierze bieżący wzrost temperatury Ziemi – jeżeli nie dzieje się to wskutek efektu cieplarnianego – ale też wytłumaczyć skąd się biorą inne zjawiska które obserwujemy, wspomniane wcześniej  w tym odcinku, a o których zgodnie z bieżącą wiedzą wiemy, że są one pochodną efektu cieplarnianego. Mało tego, jeżeli efekt cieplarniany nie istnieje, to oznaczałoby to, że nieprawdziwe jest prawo Stefana-Boltzmanna, mówiące o tym, że ciało o temperaturze Ziemi emituje promieniowanie podczerwone, a ciało o temperaturze Słońca światło widzialne. Że nieprawdziwa jest też fizyka kwantowa, z której wiemy dlaczego dwutlenek węgla, para wodna i inne gazy absorbują promieniowanie podczerwone. Alternatywna teoria, kwestionująca istnienie efektu cieplarnianego, musiałaby też wyjaśnić wszystkie te zjawiska. Natomiast nic nie wskazuje na to, że nasze rozumienie fizyki w tym zakresie miałoby się mylić. Potwierdza to mnóstwo badań, na czele  z tymi prowadzonymi w CERN w Szwajcarii, gdzie Wielki Zderzacz Hadronów potwierdził doświadczalnie, poprzez zaobserwowanie cząstki zwanej Bozonem Higgsa, że model standardowy fizyki cząstek bardzo dobrze odzwierciedla tę małoskalową rzeczywistość.

Owszem, zdarzało się w historii współczesnej nauki, że myliliśmy się w kwestiach podstawowych. Taką kwestią było chociażby nasze rozumienie czasu, co do którego myśleliśmy że nie jest niezmienny dla każdego obserwatora we wszechświecie, a po opublikowaniu przez Einsteina  szczególnej teorii względności przekonaliśmy się, że tak nie jest. Nie mamy jednak żadnych podstaw żeby twierdzić, że prawa fizyki stojące za zjawiskiem ocieplenia klimatu są w podobnym stopniu nieprawdziwe, jak nasze rozumienie czasu przed odkryciem Einsteina. Warto tutaj zacytować słynne słowa astrofizyka Carla Sagana, którym mówił: “Nadzwyczajne twierdzenia wymagają nadzwyczajnych dowodów“. W przypadku twierdzeń zaprzeczających temu, że to ludzie odpowiadają za zmiany klimatu, tych dowodów po prostu brakuje.

Wnioski

Dowody potwierdzające, że ocieplenie klimatu ma miejsce, a odpowiedzialny za nie jest człowieka, są w zasadzie już teraz niepodważalne, a kolejne prowadzone badania tylko potwierdzają tę tezę. A zatem gdy ktoś mówi, że jest inaczej, to warto głośno protestować. Możemy też spotkać się z argumentem, że nasze działania są bez sensu, bo jakie znaczenie ma to co zrobimy tutaj w Polsce, podczas gdy najwięksi emitenci są w Stanach Zjednoczonych lub w Chinach, i jeżeli Chińczycy nie zmniejszą swoich emisji, to my też nie mamy po co tego robić. Otóż w tego typu myśleniu tkwi błąd. Redukcja emisji to musi być nasz wspólny wysiłek. To jest pierwsze tego typu wyzwanie, przed którym stoi ludzkość. Równie dobrze to Chińczycy mogliby stwierdzić “To Brytyjczycy najwięcej wyemitowali od początku rewolucji przemysłowej” lub “To Amerykanie wyemitowali dużo więcej gazów cieplarnianych niż my, więc to niech oni zapłacą za swoje emisje, a później my zrobimy coś ze swoimi”.

Natomiast w tym miejscu  trzeba jasno stwierdzić – ponad połowa wszystkich historycznych emisji od początku rewolucji przemysłowej została wygenerowana w ciągu ostatnich 30 lat. Jeżeli zatem żyliśmy w tym czasie we względnie zamożnym kraju, którym w tym czasie albo należał do najbogatszych na świecie, albo zauważalnie się wzbogacił w związku ze wzrostem gospodarczym – a zatem nie muszą to być tylko Stany Zjednoczone czy Europa Zachodnia – ale mogły to być też kraje takie jak Chiny lub Polska – to jesteśmy beneficjentami taniej energii, którą uzyskaliśmy i uzyskujemy ze spalania paliw kopalnych. A zatem to na nas spoczywa odpowiedzialność za zredukowanie naszych emisji i pokazanie innym krajom, które dopiero wkraczają na ścieżkę rozwoju gospodarczego, że można funkcjonować inaczej. Nie możemy już oglądać się na siebie nawzajem, musimy działać już teraz. W przeciwnym razie wszyscy na tym stracimy.