Του Άγγελου Καρανικόλα
Φυσικός - Μεταπτυχιακός φοιτητής Φυσικής Περιβάλλοντος ΑΠΘ
Επιμέλεια: Πελαγία Αγγουράκη
Πρόλογος
Ένα από τα κυριότερα περιβαλλοντικά προβλήματα είναι η «κλιματική αλλαγή», ενώ συχνά ακούγεται και ο όρος «υπερθέρμανση του πλανήτη», το οποίο αφορά τη μεταβολή του κλίματος προς μία παγκόσμια, κατά μέσο όρο, θέρμανση. Πρόκειται για ένα θέμα που γίνεται όλο και πιο επίκαιρο και συζητημένο. Στο άρθρο αυτό, μιας και είναι το πρώτο, θα ξεκινήσουμε με μια εισαγωγή στο θέμα και θα παραμείνουμε στο μέγεθος της ανθρώπινης επέμβασης και στο αν υπάρχει πράγματι κάποια ασυνήθιστη κλιματική αλλαγή.
Ως γνωστόν ο καιρός δεν είναι ποτέ σταθερός, αλλά ταυτόχρονα παρουσιάζει περιοδικότητες (π.χ. εποχές) και επαναλαμβανόμενα φαινόμενα (όπως οι ετησίες ή μελτέμια). Υπάρχουν γενικοί κανόνες, όπως το ότι η μέρα είναι θερμότερη από τη νύχτα και το καλοκαίρι θερμότερο από το χειμώνα, αλλά πόσο θερμότερα; Πώς εξελίσσεται αυτή η διαφορά στο χρόνο; Παρουσιάζονται εξαιρέσεις σε τέτοιου είδους κανόνες; Αν ναι, πόσο συχνά; Εδώ υπεισέρχεται η έννοια του κλίματος, δηλαδή του μέσου καιρού για κάποιο χρονικό διάστημα (συνήθως αφορά 30 χρόνια).
Ως καιρός ενός τόπου, ορίζεται η κατάσταση της ατμόσφαιρας ως προς διάφορες μετεωρολογικές παραμέτρους όπως η πίεση, η θερμοκρασία, η υγρασία, η νεφοκάλυψη και ο υετός, σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή. Ο καιρός γενικά, εξαρτάται από το τι συστατικά έχει η ατμόσφαιρα, πώς αλληλεπιδρά με το περιβάλλον της (επιφάνεια της Γης και διάστημα) και πώς κινείται (το οποίο εξαρτάται από τα προηγούμενα). Συνεπώς, οποιαδήποτε αλλαγή σε κάτι από αυτά δυνητικά μπορεί να επηρεάσει τον καιρό. Αν κάποια αλλαγή έχει παγκόσμια εμβέλεια, τότε μπορεί να επηρεάσει παγκόσμια τον καιρό και αν αυτή έχει διάρκεια στο χρόνο, τότε μιλάμε για αλλαγή του κλίματος. Γίνεται σαφές ότι οι παράγοντες που μπορούν να αλλάξουν το κλίμα είναι πάρα πολλοί και βρίσκονται παντού γύρω μας. Το εάν πράγματι, αλλαγές σε αυτούς τους παράγοντες, μπορούν αλλάξουν το κλίμα και σε πιο βαθμό, φυσικά, εξαρτάται από το είδος και το μέγεθος της αλλαγής.
Επέμβαση
Οι μεταβολές στην επιφάνεια της Γης, από τις δραστηριότητες των οργανισμών είναι ένα μόνιμο φαινόμενο από την εμφάνιση της ζωής. Η επίδραση του ανθρώπου ξεκίνησε ήδη από τα πρώτα στάδια εξέλιξης του είδους και συνεχώς αυξανόταν. Πριν χιλιάδες χρόνια αναπτύχθηκαν δραστηριότητες όπως η μεταλλουργία, η γεωργία και η ξυλεία και σχηματίστηκαν πόλεις. Ωστόσο, με την αύξηση του πληθυσμού, την ανάπτυξη της τεχνολογίας, τη δημιουργία νέων δραστηριοτήτων, την πραγματοποίηση των υπαρχόντων σε μεγαλύτερη κλίμακα και τις μεταβολές στη διαθεσιμότητα των πόρων η επέμβαση των ανθρώπων αυξήθηκε πολύ απότομα. Ως αποτέλεσμα, έγιναν μεγάλες αλλαγές παγκόσμιας εμβέλειας στην μορφή και τη σύσταση της επιφάνειας της Γης, στη σύσταση των υδάτων και της ατμόσφαιρας και στους πληθυσμούς των άλλων έμβιων οργανισμών. Το αναμενόμενο λοιπόν θα ήταν να υπάρχει κάποιας μορφής επίδραση στο κλίμα.
Ενδεικτικά μπορούμε να δούμε κάποια παραδείγματα για το μέγεθος μερικών επεμβάσεων της σύγχρονης εποχής.
Ατμόσφαιρα:
Εκατομμύρια τόνοι σωματιδίων οδηγούνται ανθρωπογενώς στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο
Ύδατα:
Περισσότερο από 8 εκ. τόνοι πλαστικού οδηγούνται στους ωκεανούς κάθε χρόνο
Περισσότερα από 15 εκ. λίτρα απελευθερώθηκαν στη θάλασσα το 2010 από ατύχημα σε εξέδρα άντλησης πετρελαίου.
Έδαφος:
Εκτιμήθηκε ότι το 2010 το 2,7% της χερσαίας έκτασης (εξαιρώντας την Ανταρκτική) ήταν αστικοποιημένη, ενώ και οι μη αστικοποιημένες είναι γεμάτες δρόμους, σιδηροδρόμους, χωριά κ.α. Οι αγροτικές και οι δασικές εκτάσεις επίσης δεν είναι ίδιες σε σχέση με το παρελθόν. Τα τελευταία 60 χρόνια η έκταση τροπικών δασών έγινε μικρότερη από το 50% της αρχικής στην περίοδο αυτή. Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το δίκτυο σιδηροδρόμων της Ευρώπης.
Κλιματική αλλαγή
Τα σχετικά αξιόπιστα θερμόμετρα ανακαλύφθηκαν στις αρχές του 17ου αιώνα. Από τότε πέρασαν αρκετά χρόνια για να αναπτυχθούν καλύτερα, να εγκατασταθούν σταθμοί συστηματικής μέτρησης της θερμοκρασίας και άλλων παραμέτρων, όπως επίσης να αυξηθούν και να βελτιωθούν κλπ. Στη συνέχεια αναπτύχθηκαν και άλλες μέθοδοι μέτρησης της θερμοκρασίας ενός τόπου: π.χ. ακτινοβολία που χρησιμοποιείται για όλα τα ουράνια σώματα. Από το 19ο αιώνα άρχισε η μετεωρολογία να γίνεται πιο συστηματική, ενώ προς τα μέσα του 20ου αιώνα απέκτησε τη σύγχρονη μορφή της. Μετεωρολογικοί δορυφόροι τέθηκαν σε τροχιά (ο πρώτος, Vanguard 2, το 1959 από τις Η.Π.Α), οι σταθμοί εδάφους αυξήθηκαν και βελτιώθηκαν, ταυτόχρονα το ίδιο έγινε στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και τη μοντελοποίηση. Στις μέρες μας πραγματοποιούνται καθημερινά μετρήσεις θερμοκρασίας από σταθμούς εδάφους σε πάρα πολλά μέρη του κόσμου σε όλα τα μήκη και τα πλάτη της Γης (εικόνα). Η κάλυψη των ωκεανών και των πόλων φυσικά είναι σχετικά αραιή. Ωστόσο, είναι περιοχές με μικρότερες ανομοιογένειες. Ταυτόχρονα, γίνονται μετρήσεις σε αρκετά διαφορετικές περιοχές τους και ας μην ξεχνάμε ότι οι τιμές των μετεωρολογικών παραμέτρων σε διαφορετικές τοποθεσίες είναι αλληλοεξαρτώμενες. Παράλληλα, γίνονται οι μετρήσεις από δορυφόρους που σαρώνουν μεγάλη επιφάνεια στη Γη. Η ακρίβειά τους είναι μικρότερη, αλλά είναι γνωστή και παράλληλα αξιολογούνται μέσω των σταθμών εδάφους.
Τέλος, να μην ξεχνάμε ότι αυτό που μας ενδιαφέρει περισσότερο είναι η χρονική εξέλιξη της θερμοκρασίας και όχι τόσο αν πέσουμε λίγο έξω στην απόλυτη τιμή της. Ένα μεγάλο πλήθος σταθμών εδάφους ή δορυφόροι που σαρώνουν όλη την επιφάνεια της Γης, παρέχουν αρκετές πληροφορίες για να έχουμε αξιόπιστη εικόνα για το πώς αλλάζει ο μέσος όρος της θερμοκρασίας παγκόσμια. Για περιπτώσεις που γίνουν αλλαγές στον εξοπλισμό υπάρχουν μέθοδοι ελέγχου και διορθώσεων για να μην αλλοιώνεται η χρονοσειρά, ενώ παράλληλα εξετάζεται η επίδραση φαινομένων που μπορούν να δημιουργήσουν σφάλματα στις μετρήσεις, όπως οι «αστικές θερμικές νησίδες» (οι πόλεις γενικά είναι θερμότερες από τις περιοχές γύρω τους, ιδιαίτερα το βράδυ) και γίνονται διορθώσεις για φαινόμενα. Το συγκεκριμένο φαινόμενο δεν επηρεάζει ουσιαστικά το αποτέλεσμα. Εκτός αυτού υπάρχουν οι γνώσεις και οι υποδομές για να γίνονται αρκετά αξιόπιστες προγνώσεις καιρού τουλάχιστον 2-3 ημερών. Υπάρχουν μετεωρολογικά αλλά και κλιματικά μοντέλα τα οποία προσεγγίζουν συχνά αρκετά καλά την πραγματικότητα, με τη θερμοκρασία να είναι από τις παραμέτρους που προσομοιώνουν σωστότερα. Δεδομένης της εμπλοκής επιστημόνων και επιστημονικών ενώσεων από όλο τον κόσμο και υπολογισμών της παγκόσμιας μέσης θερμοκρασίας από διαφορετικές ερευνητικές ομάδες που βρίσκουν πολύ μικρές διαφορές στα αποτελέσματά τους, μπορούμε να θεωρήσουμε το διάγραμμα της εικόνας 4 αξιόπιστο. Επίσης, πλέον μπορούμε με τις λίγες πληροφορίες που διαθέτουμε για το μακρινότερο παρελθόν να κάνουμε πιθανώς ικανοποιητικές εκτιμήσεις. Επειδή ακριβώς δεν υπήρχαν τα θερμόμετρα ή αργότερα ήταν σε πολύ πρώιμο στάδιο, η αξιοπιστία και η ακρίβεια μειώνονται. Παρ’ όλα αυτά, πυρήνες πάγου από διαφορετικές περιοχές με παγετώνες και στα δύο ημισφαίρια, ιζήματα από λίμνες, δείγματα από κορμούς δέντρων κ.α. μας δίνουν μία γενική εικόνα για το πώς η θερμοκρασία της Γης εξελίχθηκε στο μακρινό παρελθόν. Τι μας λένε λοιπόν όλα αυτά; Ότι η μέση παγκόσμια θερμοκρασία εδώ και κάποιες δεκαετίες έχει μία συνεχή και ιδιαίτερα απότομη ανοδική τάση. Για να γίνουμε περισσότερο κατανοητοί, η τιμή της έφτασε εντός λίγων δεκαετιών σε αυτή που φαίνεται να είχε τουλάχιστον 50-100 χιλιάδες χρόνια πριν. Δηλαδή, όλες οι μεταβολές της παγκόσμιας θερμοκρασίας σε αυτό το διάστημα ετών, ήταν εμφανώς μικρότερες από τη μεταβολή της τα τελευταία 140 χρόνια, ακόμη και από αυτή των τελευταίων 60 ετών.
Όπως γίνεται εμφανές, η θερμοκρασία του πλανήτη δεν είναι ποτέ σταθερή, έχει συνεχής διακυμάνσεις από έτος σε έτος και συνήθως παρουσιάζει πολύ αργές, για τα ανθρώπινα δεδομένα, συνεχείς τάσεις, άλλοτε προς ψύξη και άλλοτε προς θέρμανση. Αισθητές συνεχείς μεταβολές μόλις σε μερικές δεκαετίες που έχουν διάρκεια αιώνα ή και περισσότερο, είναι ασυνήθιστες περιπτώσεις, οι εξαιρέσεις στον κανόνα θα λέγαμε, και θα πρέπει να έχουν συγκεκριμένες αιτίες. Είναι εμφανές ότι η σύγχρονη εποχή είναι μία από αυτές τις εξαιρέσεις.
Η θερμοκρασία όμως, δεν είναι ο μόνος τρόπος να ανιχνεύσουμε αλλαγές στο κλίμα. Οι συχνότητες των ακραίων καιρικών φαινόμενων παγκοσμίως φαίνεται ότι αλλάζουν και μάλιστα αυξάνονται. Όταν λέμε «παγκοσμίως» και πάλι δεν εννοούμε ότι κάθε τόπος έχει περισσότερα. Απλώς, το σύνολο παγκοσμίως ανά έτος είναι μεγαλύτερο.
Συμπερασματικά, βλέπουμε ότι στην περίοδο που διανύουμε το παγκόσμιο κλίμα αλλάζει ασυνήθιστα γρήγορα προς συγκεκριμένες κατευθύνσεις, ενώ παράλληλα η μορφή και η σύσταση των επιμέρους μερών της Γης έχουν μεταβληθεί εμφανώς από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Το λογικό και αναμενόμενο είναι το δεύτερο να προκαλεί το πρώτο. Δεκαετίες δουλειάς από επιστήμονες σε όλο τον κόσμο κατά συντριπτική πλειοψηφία έδειξαν ότι πράγματι έτσι συμβαίνει, με ομοφωνία μάλιστα που έφτασε 97% ή και 99,94%. Το πώς το γνωρίζουμε αυτό, και τι ακριβώς συμβαίνει θα το δούμε στα επόμενα άρθρα.
Πηγές:
Ανθρώπινη επέμβαση
1. Atmospheric aerosols-Properties and climate impacts, Olivier Boucher, Springer Netherlands 2015
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_pollution
Κλιματική αλλαγή
Eισαγωγικά:
1. climate-05-00023.pdf
2. https://earthobservatory.nasa.gov/features/WxForecasting/wx2.php
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Meteorology
Πηγές για θερμοκρασία:
1. https://blog.metoffice.gov.uk/2014/01/29/the-2013-global-mean-temperature/
2. http://berkeleyearth.org/global-temperatures-2017/
3. http://www.realclimate.org/index.php/archives/2013/09/paleoclimate-the-end-of-the-holocene/
Πηγές για ακραία καιρικά φαινόμενα:
1. https://www.preventionweb.net/publications/view/36074
2. https://www.worldweatherattribution.org/trends-in-weather-extremes-february-2018/
3. https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180321130859.htm
4. https://nca2014.globalchange.gov/highlights/report-findings/extreme-weather#intro-section-2
Πηγές για το θέμα της ομοφωνίας στο θέμα της κλιματικής αλλαγής:
コメント