Κλιματικές αλλαγές - φαινόμενο του θερμοκηπίου

Σημείωση Ανορθόδοξου:

Σήμερα έχω τη χαρά να καλωσορίσω μια νέα συγγραφέα, τη Bloody Mary. Ανήσυχο πνεύμα, πολυτάλαντη και συνειδητοποιημένη, ελπίζουμε οτι θα φέρει νέο αέρα στο ιστολόγιο. Τις καλύτερες ευχές μας λοιπόν για το πρώτο της άρθρο, που κινείται στο χώρο της περιβαλλοντολογίας, ενός τομέα για τον οποίο οι προσωπικές μου γνώσεις είναι ελάχιστες. Το παρακάτω κείμενο είναι γραμμένο για να ενημερώσει, αλλά και για να προβληματίσει: Είναι ακριβή και ρεαλιστικά τα σενάρια που μας απειλούν με ταχεία υπερθέρμανση του πλανήτη ή μήπως είναι προϊόντα ελλιπών γνώσεων και προκαταλήψεων;

Λόγω της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας, η Γη θα έπρεπε να γίνεται διαρκώς θερμότερη. Αυτό όμως δεν συμβαίνει, καθώς η ενέργεια που λαμβάνεται εξισορροπείται από την ενέργεια που χάνεται ή εκπέμπεται στο διάστημα. Από την εισερχόμενη ηλιακή ενέργεια το 51% περίπου φθάνει στην επιφάνεια της γης, το 19% απορροφάται στην ατμόσφαιρα και το 30% επιστρέφει πίσω στο διάστημα. Μόνο το 6% της ενέργειας που έχει απορροφηθεί από την ξηρά και τους ωκεανούς εκπέμπεται άμεσα στο διάστημα, ενώ το υπόλοιπο 45% απορροφάται από τους υδρατμούς και τα αέρια, που με τη σειρά τους κατακρατούν σημαντικό μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας, εκπέμποντας το στην ατμόσφαιρα με τη μορφή θερμότητας. Το έδαφος και η ατμόσφαιρα μετατρέπουν την ηλιακή ενέργεια που απορρόφησαν σε θερμότητα, κάτι που έχει ονομαστεί φαινόμενο του θερμοκηπίου, χωρίς το οποίο η Γη θα ήταν ένας παγωμένος πλανήτης... Οι ανθρωπογενείς επιδράσεις έχουν αυξήσει τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και άλλων αερίων που συμβάλλουν στο φαινόμενο του θερμοκηπίου όπως το μεθάνιο, οι χλωρο-φθορο-υδρογονάνθρακες, το οξείδιο του αζώτου. Καθώς οι συγκεντρώσεις των αερίων που απορροφούν ακτινοβολία αυξάνουν, θα αυξάνεται ανάλογα και η εκπομπή θερμότητας στην ατμόσφαιρα. Με τις υπάρχουσες παρατηρήσεις, φαίνεται ότι από τα μέσα του 19^ου αιώνα μέχρι σήμερα η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας έχει αυξηθεί κατά 0,5° έως 1° C.

Οι επιστήμονες, προκειμένου να προβλέψουν τις μελλοντικές κλιματικές αλλαγές, προσπαθούν να εξετάσουν τις κλιματικές αλλαγές του παρελθόντος. Οι ενδείξεις για τις αλλαγές αυτές προέρχονται από μεθόδους όπως είναι η καταγραφή θερμοκρασιών, η παρατήρηση δακτυλίων κορμών δέντρων, η εξέταση χημικών χαρακτηριστικών του θαλάσσιου ιζήματος, η ανάλυση πυρήνων πάγου και απολιθωμάτων. Οι αναλύσεις των αερίων που παγιδεύτηκαν στους πάγους της Ανταρκτικής και της Γροιλανδίας έδειξαν ότι η θερμοκρασία της ατμόσφαιρας τα τελευταία 160.000 χρόνια παρουσιάζει τις ίδιες τάσεις μεταβολής με τη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα. Οι χαμηλές θερμοκρασίες (παγετώδεις περίοδοι) συμπίπτουν με χαμηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα, ενώ οι μεσοπαγετώδεις περίοδοι ξεχωρίζουν λόγω των υψηλών θερμοκρασιών και των υψηλών συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα. Με τις υπάρχουσες όμως εκτιμήσεις, φαίνεται ότι η μεταβολή της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα δεν είναι ικανή από μόνη της να προκαλέσει τέτοιες μεταβολές στη θερμοκρασία. Αλλά ποιοι είναι οι επιπρόσθετοι παράγοντες που επηρεάζουν μακροπρόθεσμα το κλίμα;

Οι κλιματικές αλλαγές τα τελευταία 2 εκατομμύρια χρόνια φαίνεται ότι προκλήθηκαν κατά κύριο λόγο από τις διακυμάνσεις της ηλιακής ακτινοβολίας στη γη, εξαιτίας των μεταβολών της τροχιάς της Γης γύρω από τον ήλιο. Οι διακυμάνσεις της ηλιακής ακτινοβολίας επέδρασαν στις αλληλεπιδράσεις ατμόσφαιρας – ωκεανών, με μεταπτώσεις στα πρότυπα κυκλοφορίας τους, ενώ υπήρξαν μεταβολές στον κύκλο του άνθρακα και στον κύκλο του ύδατος. Άμεσα επακόλουθα ήταν η μεταβολή της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας και οι αλλαγές στην ταχύτητα της θερμοαλατικής κυκλοφορίας. Εδώ θα πρέπει να διευκρινίσουμε οτι με τον όρο θερμοαλατική κυκλοφορία ονομάζουμε την κίνηση των θαλάσσιων ρευμάτων σε μεγάλα βάθη. Η κίνηση αυτή προκαλείται από τις μεταβολές της πυκνότητας του νερού, η οποία εξαρτάται άμεσα από την θερμοκρασία και από την αλατότητα. Οι παγετώδεις περίοδοι χαρακτηρίζονται από αργή θερμοαλατική κυκλοφορία, χαμηλές θερμοκρασίες στους ωκεανούς και χαμηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα. Οι μεσοπαγετώδεις περιόδοι χαρακτηρίζονται από μεγάλες ταχύτητες θερμοαλατικής κυκλοφορίας και υψηλή συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα.

Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μοντέλα και δοκιμάζουν διάφορα σενάρια για το τι πρόκειται να συμβεί στα επόμενα 50+ χρόνια. Τα μοντέλα, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως για να προβλέψουν τις μεταβολές που θα συμβούν σε μια περιοχή, έχουν ως υπόθεση τι θα γίνει αν διπλασιαστεί η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα. Για παράδειγμα, για τους 33 μεγαλύτερους ποταμούς της γης, προβλέπεται ότι θα αυξηθεί η ροή στους 25 από αυτούς αν διπλασιαστεί το διοξείδιο του άνθρακα. Η εφαρμογή ενός τέτοιου μοντέλου στο Μισισιπή, προβλέπεται ότι θα προκαλέσει αύξηση της ροής του κατά 20%. Η μεγαλύτερη είσοδος γλυκού νερού στον Κόλπο του Μεξικού θα έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της αλατότητας στις παράκτιες περιοχές, ελαττώνοντας την ήδη χαμηλή περιεκτικότητα του νερού σε οξυγόνο (ο κόλπος του Μεξικού αποτελεί τη μεγαλύτερη υποοξική ζώνη του Δ. Ατλαντικού).

Η θετική συσχέτιση της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης των αερίων του θερμοκηπίου παρουσιάζει προβλήματα, γιατί μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας παρατηρήθηκε και στο πρώτο ήμισυ του 20^ου αιώνα, όταν η συγκέντρωση των αερίων αυτών ήταν μικρή. Σύμφωνα με τις προβλέψεις και τις εκτιμήσεις των μοντέλων στους Η/Υ, η θερμοκρασία πάνω στη γη θα έπρεπε να έχει προκαλέσει αύξηση 0.8°-2.6° C, η παρατηρούμενη όμως αύξηση είναι μικρότερη από την προβλεπόμενη. Επίσης, το μοντέλο προέβλεπε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας θα ήταν μεγαλύτερη στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, ενώ παρατηρείται το αντίθετο. Δεν είναι ξεκάθαρο ακόμα αν οι αλλαγές στην παγκόσμια μέση θερμοκρασία οφείλονται στην αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα και των άλλων αερίων του θερμοκηπίου ή αν η θερμοκρασιακή μεταβολή έχει φυσικά αίτια. Αυτό το οποίο φαίνεται να έχει συμβεί λόγω της αύξησης των αερίων των θερμοκηπίου είναι η αύξηση της ελάχιστης ημερήσιας θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της νύχτας ή τις πρώτες πρωινές ώρες. Επειδή η ατμόσφαιρα είναι πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα μοιάζει τη νύχτα με ένα σκέπασμα, που διατηρεί τις θερμοκρασίες υψηλές, με αποτέλεσμα το ημερήσιο εύρος διακύμανσης της θερμοκρασίας να μειωθεί στις περισσότερες περιοχές της γης. Η αύξηση της θερμοκρασίας τη νύχτα οφείλεται σε αύξηση της νέφωσης πάνω από το έδαφος, εξαιτίας φυσικών μεταβολών, αλλά και λόγω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Η νέφωση παγιδεύει και ακτινοβολεί εκ νέου τη θερμότητα που διαφεύγει από το έδαφος.

Οι προσπάθειες των επιστημόνων να προβλέψουν τις κλιματικές μεταβολές, που μπορεί να προκύψουν από τις ανθρωπογενείς επιδράσεις, έφεραν στο φως πληροφορίες για τις κλιματικές αλλαγές του παρελθόντος. Σύμφωνα με τα στοιχεία που διαθέτουμε υπάρχει φυσική μεταβλητότητα του κλίματος. Υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα κατά πόσο η αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου μπορεί από μόνη της να προκαλέσει κλιματική αλλαγή, ενώ θεωρείται πιο βέβαιο ότι οι μεταβολές στη θερμοαλατική κυκλοφορία επέδρασαν στην αλλαγή του κλίματος στο παρελθόν. Είναι λοιπόν δικαιολογημένες οι αντιδράσεις μεγάλης μερίδας του τύπου, καθώς και κάποιων «ειδικών», αναφορικά με το μέλλον του κλίματος στον πλανήτη; Είναι ρεαλιστικά τα σενάρια που μιλούν για αύξηση της στάθμης των θαλασσών κατά 10-20 μέτρα, με συνακόλουθη καταστροφή πολλών παράκτιων πόλεων; Ή μήπως είναι όλα αυτά αποτέλεσμα της ημιμάθειας κάποιων συγγραφέων και του πανικού που προκαλείται;

Βιβλιογραφία:

• Μουστάκα-Γούνη Μ. «Ωκεανογραφία, μια βιολογική προσέγγιση», εκδόσεις Exin