hosszas küzdelem után Keelingnek sikerült 1958-ban
a hawaii Mauna Loa vulkán tetején elindítani a folyamatos
szén-dioxid méréseket. A mérések a kezdetektől az évszakos
ingadozásokon felül a szén-dioxid-koncentráció lassú növekedését
mutatták. A mérési eredményeknek azonban kezdetben nem hittek:
évekig a műszerek pontatlanságára, beállításuk hibáira gyanakodtak,
és csak az 1960-as évek elejére vált nyilvánvalóvá, hogy a
szén-dioxid légköri koncentrációja – minden előzetes várakozással
szemben – valóban növekszik. Ma már a légköri szén-dioxid
koncentrációjának folyamatos növekedése mindenki számára elfogadott
tény, a mért adatokat bemutató diagram, az ún. Keeling-görbe az
emberi tevékenység légkörre gyakorolt hatását érzékeltető
szimbólummá vált (1. ábra).
A többlet szén-dioxid-kibocsátást illetően az
emberi civilizáció egészen a XIX. század közepéig szinte
elhanyagolható hatást gyakorolt a szén körforgására, majd ezt
követően egyre gyorsuló mértékben globális természetalakító
tényezővé vált. A fosszilis energiahordozók égetéséből és kisebb
mértékben a cementgyártásból kibocsátott szén-dioxid mennyisége
2013-ban tízmilliárd tonnát tett ki. Az emisszió 22%-kal haladta meg
a 2000. évit, az 1990-es kibocsátást pedig 61%-kal múlta felül. A
kibocsátás növekedési üteme is gyorsult: az 1990-es évek elején még
csak évente 1%-kal növekedett, 2010. óta már évi 2,5%-kal bővül. A
gyorsuló növekedésnek részben az is oka, hogy a fosszilis
energiahordozókon belül napjainkban újra reneszánszát éli a kőszén
felhasználása. Tudvalevő, hogy megtermelt teljesítményegységre
vetítve a kőszén felhasználása 33%-kal több
szén-dioxid-kibocsátással jár, mint a kőolaj égetése, és 84%-kal
többel, mint a földgázé.
Ma már egyértelműen tisztázott, az emberi
tevékenység okozza a légköri szén-dioxid koncentrációjának tízezer
év óta először tapasztalható gyors növekedését. A kételkedőknek csak
az az érv marad, hogy a szén-dioxid koncentrációja a földtörténeti
múltban is gyorsan és széles határok között változott, akkor még
nyilvánvalóan az ember közreműködése nélkül. Ma már az antarktiszi
kutatóállomáson mélyített jégfúrásokból a légzárványok
összetételének elemzése révén több mint 800 ezer évre visszamenőleg
áll rendelkezésünkre a múltbeli légkör összetételére vonatkozó
közvetlen információ. Ebből egyértelműen kiderül, az eljegesedések
és a köztes melegebb időszakok váltakozását a
szén-dioxid-koncentráció széles határok között és gyorsnak tűnő
módon követte. A koncentráció azonban ebben a hosszú időszakban
egyetlen egyszer sem haladta meg a 310 ppm értéket. Ami a múltbeli
koncentrációváltozás sebességét illeti, annak legnagyobb értéke is
közel negyvenszer lassabb volt a mainál! A 21. század végére a
pesszimista forgatókönyvekben előre jelzett 900 ppm-es
szén-dioxid-koncentráció utoljára több mint 35 millió évvel ezelőtt
fordulhatott elő a Földön, amikor a Föld sarkvidéki területei még
jégmentesek voltak.
Az 56 millió évvel ezelőtti földtörténeti esemény
azonban a mai éghajlatváltozás tanulságául szolgál. Hirtelen
jelentős mennyiségű üvegházhatású gáz szabadult fel, és erre a Föld,
ahogy az a fizikai törvényekből következik, gyors és jelentős
felmelegedéssel és az óceánfelszín elsavasodásával válaszolt. Nem
szabad azonban elfelejtenünk, hogy az analógia ezen alapvető
változásokon túlmenően korántsem tökéletes. A légkör
szén-dioxidkoncentrációja és a Föld átlaghőmérséklete manapság az
akkorinál lényegesen alacsonyabb. A sarkokat most jégsapka borítja,
ami a felmelegedés ütemét olvadásával jelentősen gyorsítani tudja.
Ma más a kontinensek elhelyezkedése, az óceáni áramlások rendszere,
és még sorolhatnánk az alapvető különbségeket. Más állat- és
növényfajok élnek ma a Földön, mint akkoriban. Fontos tényező, hogy
a szén légkörbe bocsátásának üteme ma több mint tízszerese az 56
millió évvel ezelőttinek. Ebből arra következtethetnénk, hogy az
emberi tevékenység a jövőben sokkal drasztikusabb változásokat
idézhet elő. Az is igaz ugyanakkor, hogy napjainkban korántsem csak
ez az egy hatás érvényesül, hanem ellentétes előjelű változásokat
okozó emberi tényezők (többlet üvegházhatás kontra levegőszennyezés)
vívják gigantikus csatájukat. Annyi azonban bizonyos, hogy az elmúlt
évtizedekben feltárt földtörténeti példa jelentős mértékű
éghajlatváltozás lehetőségét vetíti előre.
Záró gondolatok
Az emberi tevékenység a Föld-légkör rendszer sugárzási mérlegének
számos elemét bizonyíthatóan módosította (Steffen et al., 2007). Az
emberiség jelentős mértékben megváltoztatta a földfelszín
sugárzáselnyelő képességét az erdőirtás, mezőgazdasági tevékenység,
beépítések révén. A levegőszennyezés közvetett hatásaként hatalmas
óceáni és szárazföldi területek fölött módosította a felhők
szerkezetét és napsugárzás-visszaverő képességét. A
levegőszennyezésből származó részecskékkel – a vulkánkitörésekhez
hasonlóan – megnövelte a földi légkör árnyékoló hatását, az égésből
származó koromrészecskék pedig számottevő mennyiségű napsugárzást
nyelnek el. Az üvegházhatású gázok folyamatosan növekvő
kibocsátásával megnövelte a légkörben elnyelt hőenergia mennyiségét.
A formális logika szabályai alapján következik, hogy amennyiben egy
adott rendszer elemeit megváltoztatjuk, akkor magát a rendszert is
megváltoztattuk, ergo bizonyítottuk, hogy az emberi tevékenység
módosítja a Föld-légkör rendszer sugárzási mérlegét. Mivel pedig a
bolygó sugárzási mérlege a Föld-légkör éghajlati rendszer része, a
fenti formális logikai gondolatmenet alapján bizonyítottnak
tekinthetjük, hogy az emberiség napjainkban tevékenyen közreműködik
a bolygó éghajlatának alakításában. Ez a következtetés önmagában
kevéssé meglepő, hiszen Földünk felszínén kivétel nélkül minden
szféra magán viseli a hatalmas léptékű emberi beavatkozások nyomát.
De vajon következik-e ebből, hogy az elmúlt
százötven évben bekövetkezett éghajlati változások minden kétséget
kizáróan az emberi tevékenység hatásainak tulajdoníthatók? A teljes
bizonyosság ismereteink hiányosságán felül már csak azért sem érhető
el, mert az éghajlati rendszernek a sugárzási mérlegen kívül vannak
olyan elemei is, amelyekre az emberi tevékenység jellegénél (például
a naptevékenység) vagy nagyságánál (például az óceáni áramlások)
fogva nem lehet közvetlen hatással. Az is tény, hogy a napjainkig
tapasztalható éghajlati változások egyelőre belül maradnak az ismert
földtörténeti közelmúlt vagy akár az emberi történelem nyilvánvalóan
még természetes eredetű éghajlati ingadozásain. Ez gyakori érv a
kételkedők körében, akik a természeti folyamatok fontosságát
igyekeznek hangsúlyozni, míg az emberi tevékenységek jelentőségét
kisebbíteni vagy éppen tagadni.
Pedig éppen ellenkezőleg, az elmúlt kétmillió év
drámai éghajlatváltozásai lelkiismeretünk megnyugtatása helyett
inkább aggodalomra adnának okot. Azt bizonyítják, hogy a sugárzási
mérleg kismértékű megváltozásának hatására Földünkön igen könnyen
gyors eljegesedés vagy felmelegedés indulhat meg. Más szavakkal: az
elmúlt kétmillió év nagy éghajlati ingadozásai arra tanítottak meg
bennünket, hogy amikor az éghajlati rendszer kibillent adott
állapotából, akkor öngerjesztő folyamatai révén még emberi léptékkel
mérve is viszonylag gyorsan megszaladt. Azaz bolygónk éghajlati
rendszerében – legalábbis évtizedes-évszázados időskálán – nincsenek
hatékony fékező-stabilizáló mechanizmusok, nincs jól működő földi
„termosztát”. Márpedig láttuk, hogy a sugárzási mérleg egyensúlyát
az emberiség máris érzékelhetően módosította. Ez az emberiség által
indukált vagy inkább kiprovokált jövőbeni éghajlatváltozás
legnagyobb kockázata.
Nem feltétlenül a közvetlenül belátható jövőben, az
elkövetkező néhány évtizedben fognak jelentős változások
bekövetkezni, de nemlineáris nagy rendszereknél a hirtelen változás
sem kizárt. A hatalmas Föld-légkör rendszer tehetetlenségéből
fakadóan késleltetett hatások valószínűleg a jövő generációjának
életlehetőségeit fogják befolyásolni, súlyosbítva a fékevesztett
gazdaság- és népességnövekedésből eredő, az éghajlatváltozásnál
napjainkban jóval fenyegetőbb környezeti problémákat. Mivel az
éghajlati rendszer működését csak hézagosan ismerjük, ezért a
jövőbeni éghajlatváltozás mértéke és következményei egyelőre
tudományos igénnyel és felelősséggel megjósolhatatlanok.
Jelen cikk Az éghajlatváltozásból eredő időjárási szélsőségek
regionális hatásai és a kárenyhítés lehetőségei a következő
évtizedekben című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV-2012-0064 projekt
keretében készült. A projekt az Európai Unió támogatásával, az
Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Kulcsszavak: éghajlatváltozás, üvegházhatás, aeroszol részecskék,
levegőszennyezés, vulkánkitörések, szén-dioxid, emberi tevékenység
IRODALOM
Ciais, Philippe – Sabine, Christopher
(2013): Carbon and Other Biogeochemical Cycles. In: Stocker, Thomas
F. et al. (eds.): Climate Change 2013: The Physical Science Basis.
Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of
the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University
Press, Cambridge, UK–New York, USA •
WEBCÍM
Cole-Dai, Jihong (2010) Volcanoes and
Climate, InterdisciplinaryReviews: Climate Change. 1, 6, 824–839.
DOI: 10.1002/wcc.76 •
WEBCÍM
Hansen, James – Sato, M. – Ruedy, R. et
al. (1996): A Pinatubo Climate Modeling Investigation. In: Fiocco,
Giorgio – Fua, D. – Visconti, G. (eds.): The Mount Pinatubo
Eruption: Effects on the Atmosphere and Climate. NATO ASI Series. I,
42. Springer-Verlag, 233–272. •
WEBCÍM
McInerney, Francesca A. – Wing, Scott L.
(2011): The Paleocene-Eocene Thermal Maximum: A Perturbation of
Carbon Cycle, Climate, and Biosphere with Implications for the
Future. Annual Review of Earth and PlanetarySciences. 39, 489–516.
DOI: 10.1146/annurev-earth-040610-133431
Pagani, Mark – Caldeira, K. – Archer, D.
et al. (2006): An Ancient Carbon Mystery. Science. 314, 1556–1557.
DOI: 10.1126/science.1136110 •
WEBCÍM
Penner, Joyce E. – Andreae, M. O. –
Annegarn, H. et al. (2001): Aerosols, Their Direct and Indirect
Effects. Intergovernmental Panel on ClimateChange, Report to IPCC
from the Scientific Assessment Working Group (WGI), 289–348,
Cambridge University Press •
WEBCÍM
Ramanathan, Veerabhadran – Feng, Yan
(2009): Air Pollution, Greenhouse Gases and Climate Change: Global
and Regional Perspectives. Atmospheric Environment. 43, 37–50.
DOI:10.1016/j.atmosenv.2008. 09.063 •
WEBCÍM
Steffen,Will – Crutzen, P. J. – McNeill,
J. R. (2007): The Anthropocene: Are Humans Now Overwhelming the
Great Forces of Nature. AMBIO: A Journal of the Human Environment.
36, 8, 614–621. DOI: 10.1579/0044-7447 •
WEBCÍM
|