Globalne ocieplenie - nauka, polityka i pieniądze - Część I

Kategorie: 

Źródło: 123rf.com

Temat globalnego ocieplenia od dwudziestu kilku lat zajmuje uwagę społeczeństw w wielu krajach. Jest też przyczyną obaw o przyszłość, troski o środowisko a nawet stanów lękowych u bardziej wrażliwych osób. Ludzie mają się bać nadchodzących ogromnych zmian klimatycznych, które będą prowadzić do kataklizmów, załamania gospodarczego i powszechnej ruiny.  

 

Środowisko naturalne na naszej planecie ulegnie zmianom. Pola lodowe na obu biegunach roztopią się i podniosą poziom oceanów o kilkanaście metrów zalewając miasta, wyspy, całe regiony geograficzne i przesuną linię brzegową o dziesiątki kilometrów. Opady śniegu zanikną, zwiększy się ilość huraganów tornad i pożarów lasów.

Okresy suche będą częstsze co doprowadzi do zwiększenia się obszarów pustynnych i ogólnego braku żywności. Topniejąca wieczna zmarzlina uwolni wielkie ilości metanu, który jeszcze bardziej ten process przyśpieszy. Wyginięciu ulegną niezliczone gatunki zwierząt i roślin a setki milionów ludzi będzie zmuszone do tak zwanej emigracji klimatycznej.

“To nie jest tylko gorące lato, to jest globalne ocieplenie” Harsh Vardhan-Minister Nauki i Techniki Indii.

Lista tych nieszczęść jest doprawdy długa a najgorszy ma być fakt, że ten niszczycielski proces już się zaczął i jest spowodowany spalaniem przez ludzi organicznych źródeł energii takich jak węgiel, ropa naftowa, gaz ziemny i biomasa czyli drewna. Spalanie to wprowadza do atmosfery ziemskiej wielkie ilości dwutlenku węgla (CO2), który poprzez swój efekt cieplarniany podniesie temperaturę na ziemi. Jest to tak zwana teoria antropogenicznego czyli pochodzącego od człowieka ocieplania klimatu. Ten koszmarny obraz przyszłości jest promowany przez różne środowiska na całym świecie. 

“Jeśli nie podejmiemy odpowiednich działań w sprawie zmiany klimatu przyszłe pokolenia będą upieczone, przypieczone i zgrilowane” - Christine Lagarde - Prezes Międzynarodowego Funduszu Walutowego

Na przestrzeni lat do opisania tej teorii używano różnych określeń. “Antropogeniczne Globalne Ocieplenie” (ang. AGW-Antropogenic Global Warming) w 2007 roku ustąpiło miejsca bardziej ogólnemu określeniu “Zaburzeń Klimatycznych” (Climate Disturbance). Określenie to jako pierwszy użył sekretarz generalny ONZ Ban Ki-moon.

 

Zaczęto łączyć ocieplenie klimatu z zanieczyszczeniem środowiska. Oczywiście wszyscy jesteśmy przeciwko zanieczyszczaniu ziemi, powietrza i wody do którego dochodziło np. podczas spalania węgla. Jest to jednak problem z przeszłości gdyż współczesne filtry wyłapują niemal 100% szkodliwych substancji a wiele elektrowni przeniosło się już na technologię czystego węgla czyli jego gazyfikację lub spalający się bez zanieczyszczeń gaz ziemny.

 

Zmiany w alternatywnym nazewnictwie utrwaliła ONZ w 2011 roku na jednej z wielu konferencji klimatycznych (UNFCCC-United Nations Framework Convention on Climate Change) gdzie oficjalnie zdefiniowano określenie “Zmiana Klimatu” (Climate Change) jako zjawisko będące bezpośrednio skutkiem działalności człowieka. Tak więc od kilku lat w potocznym języku “Globalne Ocieplenie” oraz “Zmiana Klimatu” utożsamiają się ze skutkami działalności człowieka a konkretnie wprowadzania do atmosfery dwutlenku węgla.  Określenia te są powtarzane zupełnie bezmyślnie tak jakby klimat był zjawiskiem stałym i nie należało się spodziewać żadnych zmian. Warto więc przypomnieć tutaj definicję klimatu. Otóż klimat (gr. κλίμα - skłonność) jest to ogół zjawisk pogodowych na danym obszarze w okresie wieloletnim. Ustalany jest na podstawie obserwacji różnorodnych zjawisk, najczęściej pomiarów temperatury, opadów atmosferycznych i wiatru. Światowa Organizacja Meteorologiczna uważa 30 lat za najkrótszy okres obserwacyjny. Zmiany klimatyczne są bardziej rozpoznawalne na przestrzeni wielu dziesięcioleci, setek i tysięcy lat. Średnia temperatura powietrza i wody nieustannie się zmienia i nigdy nie jest stała.  Natura po prostu nie lubi linii prostych natomiast uwielbia sinusoidy.  

Teoria antropogenicznego globalnego ocieplania jest oparta na cieplarnianym efekcie dwutlenku węgla.  W tym miejscu wypada przypomnieć skąd się wziął dwutlenek węgla na ziemi i jaka jest jego rola. 

I.  Nauka

         • Powstanie ziemi i atmosfery ziemskiej  

Około 4,6 biliona lat temu w miejscu układu słonecznego znajdowało się skupisko gazów, głównie wodoru i helu oraz rozmaitych pierwiastków pochodzących z wybuchów gwiazd-supernowych. Była to tzw. nebula ( łac. nebula-mgła, gr.νεφέλη,nephélē-chmura).  Nebulaesą czasami nazywane wylęgarniami gwiazd. Wzajemne przyciąganie się cząstek stworzyło skupisko materii z której powstała obracająca się gwiazda czyli nasze słońce. Wiatr słoneczny-fotony powoli odpychał lżejsze gazy coraz dalej od środka. Z nich powstał gazowy olbrzym-Saturn a cięższe cząsteczki pozostały bliżej słońca. Z nich powstały mniejsze planety takie jak Mars, Venus i nasza ziemia. Z biegiem czasu cięższe pierwiastki skupiły się w centrum ziemi a lżejsze stworzyły jej zewnętrzną skorupę.

 

W tym czasie powstało też niezbędne dla ochrony przyszłego życia pole magnetyczne. Powstało też pole grawitacyjne, które wyłapywało gazy i stworzyło pierwotną atmosferę. Doszło także do kolizji ziemi z asteroidem co spowodowało oderwanie się od planety ogromnej ilości materii z której powstał księżyc. Ciągły ruch jądra ziemi powodował przesuwanie się skorupy ziemskiej-płyt tektonicznych co doprowadziło do ich pękania i powstawania wulkanów, które wyrzucały roztopiony materiał skalny i gazy do atmosfery. Gazami tymi były metan, siarkowodór oraz dwutlenek węgla. Tu właśnie po raz pierwszy w historii ziemi pojawia się dwutlenek węgla i to w ilości 200 razy większej niż obecnie. W atmosferze natomiast nie było tlenu. Po około pół biliona lat temperatura ziemi ostudziła się dość znacznie. Kolizje z kometami doprowadziły do nagromadzenia się znacznych ilości wody. Woda znalazła wtedy optymalne warunki dla przyszłego życia.

 

Nie zamarzła ani nie wyparowała w przestrzeń lecz pozostawała w formie płynnej. Pojawiły się pierwsze bakterie z grupy cjanobacteria, które produkowały wolny tlen z dwutlenku węgla, wody i energii cieplnej lub słonecznej. W tym czasie woda, metan i dwutlenek węgla w atmosferze poprzez efekt cieplarniany ochraniały ziemię przed zamarznięciem. Ta sytuacja trwała przez 2 biliony lat. Poziom tlenu ulegał stopniowemu wzrostowi i pojawiły się nowe fotosyntetyzujące bakterie. Metan zawarty w atmosferze ulegał utlenieniu aż zniknął z powietrza całkowicie i ziemia przybrała kolor niebieski. Około 700 -750 milionów lat temu poziom tlenu osiągnął 12%. Zaczęły pojawiać się wielokomórkowe organizmy i powstało życie morskie. Ta dość stabilna sytuacja trwała do okresu Kambru (540-460 mln lat temu) gdzie w stosunkowo krótkim czasie 5-10 mln lat  doszło do do tzw. Eksplozji Kambryjskiej.

 

Było to w skali geologicznej nagłe  pojawienie się w zapisie kopalnym od 50 do 100 odmiennych planów budowy ciała zwierząt morskich. Pojawiły się rozmaite mięczaki, małże, ślimaki, głowonogi, szkarłupnie, skorupiaki z dobrze znanymi ze skamieniałości z Gór Świętokrzyskich trylobitami. Popiera to wniosek, że teoria ewolucji, która przyjęła gradualizm jako powszechny i uporządkowany sposób przemian w przyrodzie nie może wyjaśnić pochodzenia wyższych taksonów i głównych planów budowy ciała kambryjskich zwierząt morskich. Darwin ogłaszając swoją teorię musiał odrzucić dosłowne odczytanie danych kopalnych i zdrowy rozsądek na rzecz “realności ukrytej”. Miał on nadzieję, że ewolucjonizm jest tylko chwilowo niezgodny z faktami paleontologicznymi i że w miarę upływu czasu nowe znaleziska potwierdzą teorię stopniowej zmiany. Z perspektywy 150 lat można dziś powiedzieć, że te nadzieje zakończyły się fiaskiem. Nie znaleziono żadnych skamielin wspólnych przodków wyżej wymienionych zwierząt. Zjawisko eksplozji kambryjskiej jest więc mocnym argumentem na rzecz teorii kreatywizmu.

Rys. 1.  Powstawanie typów w okresie kambryjskim. Przewidywania darwinizmu i dowody kopalne. (Polskie Towarzystwo Kreacjonistyczne)

 

„Jak jest dobrze wiadomo, większość zachowanych w skamielinach gatunków zjawia się w zapisie kopalnym nagle”Tom Kemp-paleontolog, kurator zbiorów zoologicznych w Oxford University Museum, 

“A Fresh Look at the Fossil Record”, New Scientist, vol. 108, No. 1485, 5 December 1985, s. 66.

„To jest wciąż kolosalny problem z nagłym różnicowaniem się wielokomórkowców. Ten fakt jest bezdyskusyjny. Ten fakt to prawdziwy fenomen”.Niles Eldredge, cyt. za: Luther D. Sunderland, Darwin's Enigma: “Fossils and Other Problems”, Master Book Publishers, Santee, California, 1988, s. 45.

Bliższe omawianie teorii Karola Darwina, neodarwinizmu i kreatywizmu wybiegają poza ramy tego artykułu.Pozostaniemy więc na poniższym cytacie.

“Jeśliby można było wykazać, że istnieje jakikolwiek narząd złożony, który nie mógłby być utworzony na drodze licznych, następujących po sobie, drobnych przekształceń – to teoria moja musiałaby absolutnie upaść.”  Karol Darwin

Należy dodać iż w tym okresie poziom CO2wynosił 4500 ppm (particles per million) czyli był 16 razy większy niż przed rewolucją przemysłową. W następnych okresach geologicznych na kontynentach powstało bardzo bujne życie roślinne (450 mln lat temu) a potem zwierzęce (370 mln lat temu). Poziom tlenu w atmosferze stale wzrastał.  Pierwsze ssaki pojawiły się 225 mln lat temu. Istoty typu Hominis pojawiły się 2 mln lat temu.   

• Obieg węgla jako pierwiastka chemicznego i jego związki między światem organicznym i nieorganicznym

“Węgiel jest pierwiastkiem biogenetycznym, który występuje w postaci gazowej, jako dwutlenek węgla (w atmosferze i rozpuszczony w wodzie) i stałej w zmineralizowanych szczątkach roślinnych (węgiel kamienny, brunatny, ropa naftowa) oraz zwierzęcych (muszle zbudowane z węglanu wapnia). Jest głównym składnikiem związków organicznych, z których zbudowane są rośliny i zwierzęta. Dwutlenek węgla (CO2) w wodach mórz i oceanów występuje w postaci rozpuszczonego gazu oraz jonów wodorowęglanowych (HCO3-) i węglanowych (CO23-). Rośliny ciągle pobierają dwutlenek węgla z atmosfery w procesie fotosyntezy, natomiast zwierzęta stale oddają dwutlenek węgla do atmosfery w procesie oddychania wewnątrzkomórkowego. Dwutlenek węgla związany przez producentów (rośliny), tworzy materię organiczną, z której korzystają konsumenci (zwierzęta) i reducenci (drobnoustroje). Następnie martwe szczątki roślin i zwierząt są rozkładane przez dalszych reducentów na związki nieorganiczne, w tym również na dwutlenek węgla, który ponownie powraca do atmosfery i wód”. [www.ekologia.pl]

Podstawowe reakcje chemiczne węgla: 

Zatrzymywanie CO2(rośliny):  

Podczas fotosyntezy rośliny i algi wyłapują CO2z atmosfery i produkują cukry oraz tlen. Produkowane jednocukry to glukoza i fruktoza a wielocukry to skrobia i celuloza. Tlen jest dla roślin produktem ubocznym a dla zwierząt gazem niezbędnym dla życia. Do fotosyntezy potrzebne są tylko słońce, woda i dwutlenek węgla. Im więcej jest go w atmosferze tym lepiej dla roślin i nas wszystkich.

6CO2foton+ 6H2O  → C6H12O6+ O2

Powstawanie CO(zwierzęta, grzyby):

Dwutlenek węgla zawarty w roślinach jest uwalniany przez spalanie wewnątrzkomórkowe u zwierząt lub rozkład dokonywany przez grzyby. Dwutlenek węgla jest uwalniany do atmosfery lub gleby.

[Cząsteczki organiczne zawierające C, H, O]  + O2nCO2+ H2O + ciepło

C + O₂→ CO₂

Reakcje CO2z wodą:

Dwutlenek węgla rozpuszcza się w wodzie tworząc słaby kwas węglowy, który rozkłada się na jon węglanowy oraz wolny wodór. Jon węglanowy wchodzi 

łatwo w reakcje z wapniem, magnezem i innymi jonami.

Powstały węglan wapnia opada na dno oceanów tworząc wapienne skały osadowe. Skały te po milionach lat są wyniesione na powierzchnię ziemi i rozpuszczane przez wodę. Jest to tzw. powolny obieg węgla, który odkłada ponad 80% dwutlenku węgla z atmosfery. 

CO2+ H2O ⇔H2CO3 ⇔HCO3+ H+

Ca2+(aq) + 2 HCO3(aq) ⇔CaCO3 + CO2(aq) + H2O

CaCO3+ 2H+⇔H2CO3   + Ca2+

Wszystkie powyższe reakcje w zależności od warunków mogą przebiegać w obu kierunkach. W ten sposób oceany spełniają rolę układu buforowego. Widzimy tutaj niezmiernie ważną rolę dwutleneku węglaw przyrodzie, który jest zielonym, życiodajnym gazem bez którego nie byłoby życia na planecie ziemia.

 

Rys. 3.  Cykl węglowy. Ilości węgla w poszczególnych „rezerwuarach” oraz roczne przepływy są podane w miliardach ton węgla (czyli w gigatonach GtC). Wartości dotyczą węgla; aby przeliczyć je na ilości CO2, należy je przemnożyć przez 3,66 (stosunek masy molowej CO2 - 44g/mol i węgla - 12g/mol). Źródło:The Carbon Cycle, Earth Observatory, NASA 2011Na wykresie została zaktualizowana ilość naszych emisji, która od czasu wykonania analizy w latach 90-tych XX wieku wzrosła z 5,5 do ponad 9 mld ton.

“Musimy zgodzić się na nowy obowiązkowy mechanizm sankcjonowany prawem międzynarodowym tak aby nasz wiek mógł być uczciwie nazwany wiekiem dekarbonacji.” Angela Merkel-Kanclerz Niemiec.

 

• Naturalne zmiany klimatyczne w niedawnej przeszłości

 

Wieloletnie obserwacje klimatu wykazują okresowe zmiany oraz tendencje. Mamy na przykład zmiany trwające kilka dziesięcioleci i tendencje klimatyczne trwające po kilkaset lat jak małe zlodowacenie (Little Ice Age) od około roku 1300 do roku 1850 ze szczegolnie zimnymi dziesięcioleciami 1650, 1770 i 1850. Ten zimny okres był poprzedzony tzw. ociepleniem średniowiecznym (Medieval Warm Period), który trwał w latach c.950-c.1250 [1].  Okresy ciepłe są korzystne dla rozwoju cywilizacyjnego, gdyż jest wtedy łatwiej produkować żywność i można sobie pozwolić na podboje nowych terenów. W tym czasie nastąpił rozwój cesarstwa rzymskiego. W podbitej Brytanii uprawiano winnice i wyrabiano wino a Wikingowie-Norse penetrowali północne tereny. Dotarlii na przykład do miejsca, które nazwali “Zielonym Lądem” czyli dzisiejszej Grenlandii a także do kanadyjskiej Nowej Funlandii [2] i Ameryki Północnej. Założyli tam osady, które z powodu późniejszego oziębienia klimatu porzucono w połowie XIII w. W osadach tych początkowo hodowano bydło, owce i kozy a tylko 25% jedzenia było pochodzenia morskiego jak ryby i foki. Z upływem czasu z powodu braku paszy hodowla zwierząt stała się coraz trudniejsza i żywność prawie całkowicie  pochodziła z morza. Powoli nastąpił okres zimny tzw. “Mały okres lodowy”. Klimat bardzo się zmienił.  Z Anglii zniknęły winnice a rzeka Tamiza zamarzała w zimie. Zmiany klimatyczne są udokumentowane w korespondencji z tamtych czasów i na obrazach. Systematyczne obserwacje pogodowe zaczęto prowadzić dopiero w XVIII w. 

Rys. 4.  “Zabawy na zamarzniętej Tamizie 1683/84”   Thomas Wyke.

Rys. 5.  “Pastor Robert Walker na łyżwach na jeziorze Duddingston”  

Henry Raeburn, 1790s

Rys. 6.  ”Widok zimowy z wiatrakiem” Hendrick Avercamp, c. 1615.

Rys. 7.  “Powóz w śniegu” Gustave Courbet, 1860

W okresie zimnym często brakowało żywności i pojawiały się plagi. Czasami nawet prowadzono zimą wojny jak to zrobił szwedzki król Karol XII, który w styczniu 1658 r. przeprowadził swoją armię przez zamarznięte cieśniny duńskie aby z powodzeniem zaatakować Kopenhagę. Zimny okres trwał do połowy XIX w. a po nim nastąpiło ocieplenie XX w. W XX w. były także zimne dziesięciolecia jak np. lata 40-e, 70-e i 80-e. Z tamtego okresu pochodzi wiele artykułów prasowych o nadchodzącym okresie lodowcowym.

Temperatura powierzchni ziemi oraz poziom CO2w bliższej i dalszej przeszłości mogą być dokładnie odtworzone. Zajmuje się tym paleoklimatologia (gr. palailos-dawy).  Przeprowadzono w tej dziedzinie wiele badań. Dwutlenek węgla w powietrzu może być mierzony bezpośrednio w czasie obecnym oraz w zamarzniętych bąbelkach gazu z odwiertów lodowych na Antarktydzie. Metodą odwiertową można sięgnąć wstecz około 800 000 lat. Do badań bardziej odległych okresów używa się pośrednich wskaźników poziomu CO2i temperatury.  Badając na przykład ilość por do wchłaniania CO2z atmosfery (stomata) na liściach w osadach można cofnąć się o miliony lat. W okresie zwiększonego poziomu CO2ilość por zmniejsza się, gdyż gaz jest łatwiej dostępny a w okresie niskiego stężenia CO2ilość stomata zwiększa się. 

Aby zbadać poziom CO2  tysiące a nawet miliony lat temu można badać poziom izotopów C12i C13w skałach wapiennych. Oto kilka przykładów badań paleoklimatycznych. W Niemczech zbadano poziom izotopu węgla w celulozie z osadów organicznych z ostatnich 2000 lat. Izotop ten użyto jako wskaźnik  temperatury w danym okresie. Stwierdzono, że w czasie ocieplenia średniowiecznego średnia temperatura była 2,7-2,8°C wyższa niż obecnie. Autorzy doszli do konkluzji iż na tle naturalnych zmian klimatychnych prowadzących do ocieplenia ludzka aktywność nie ma najmniejszego znaczenia [3]. Polscy naukowcy przeprowadzili badania osadów z dna Smreczyńskiego Stawu w Tatrach. Badano tam obecność organizmów wodnych typowych dla okresów zimnych i ciepłych w ostatnich 1500 lat. Potwierdzono obecność średniowiecznego ocieplenia i małego zlodowacenia w Europie środkowej [4]. Średnią temperaturę w ostatnich 2000 lat przedstawia rys. 8.  Powstał on po dokonaniu analizy wskaźników paleoklimatycznych z 18 różnych publikacji naukowych [5].  Badań potwierdzających istnienie w przeszłości średniowiecznego ocieplenia oraz małego zlodowacenia jest wiele.  Są one niezmiernie ważne gdyż wykazują obecność naturalnych trendów klimatycznych oraz, dowodzą, że ocieplenie XX w. jest zwykłym procesem niezależnym od działalności człowieka. 

Rys. 8.  Średnia temperatura w ostatnich 2000 latach MWP-Okres Ocieplenia Średniowiecznego, LIA-Mały Okres Lodowy.

Średnia temperatura i poziom CO2w atmosferze przez ostatnie 1200 lat są przedstawione na rys. 9. Wykres pokazuje temperaturę w okresie wczesnego średniowiecza i następujące po nim oziębienie.   Na uwagę zasługuje fakt iż w okresie ocieplenia średniowiecznego średnia temperatura była większa niż obecnie przy jednoczesnym bardzo niskim poziomie CO2w atmosferze. Jest to dowodem na brak związku poziomu CO2ze średnią      temperaturą na ziemi.

Rys. 9.  Średnia temperatura powietrza i pozim CO2 w atmosferze w latach 800-2006.

 

Brak jakiejkolwiek korelacji pomiędzy poziomem CO2a temperaturą jest też widoczny w okresie ostatnich 600 mln lat i jest przedstawiony na rys. 10. Okresy lodowcowe współistnieją z wysokim oraz niskim poziomem CO2. Podobnie jest z epokami ciepłymi. Okres współczesny jest nietypowy. Cechuje go niska średnia temperatura 12-14°C oraz bardzo niski poziom CO2. Po ostatnim okresie lodowcowym stężenie CO2spadło do poziomu 280 ppm. Był to jeden z najniższych poziomów CO2w dziejach naszej planety co znacznie spowolniło wegetację roślin.  Optymalny  pozion CO2dla życia roślin wynosi około 2000 ppm.

Rys. 10.  Średnia temperatura powietrza i poziom CO2w atmosferze w okresie ostatnich 600 mln lat.     C.R. Scotese at al.

Ciekawe są rezultaty badań krótszego okresu czyli ostatnich kilkudziesięciu lat. Wykazano tutaj korelację pomiędzy poziomem CO2i temperaturą ale w odwrotnym kierunku [6]. Mianowicie poziom CO2zwiększa sie dopiero po wzroście temperatury czyli jest efektem wtórnym. Innymi słowy wzrost stężenia CO2jest skutkiem a nie przyczyną wzrostu temperatury co widać na rys. 11. Opóźnienie wynosi około 12 miesięcy i jest spowodowane buforową reakcją oceanów które absorbują okoł 90% energii słonecznej ogrzewającej ziemię i 80-90% CO2z atmosfery. Autorzy sugerują, że promieniowanie w zakresie podczerwieni pochodzące z efektu cieplarnianego CO2nie jest w stanie ogrzać w istotny sposób oceanów i tylko krótkofalowe promieniowanie słoneczne je nagrzewa powodując uwolnienie CO2. Te badania są zaprzeczeniem teorii antropogenicznego globalnego ocieplania.

Rys. 11.  Poziom CO2wzrasta po wzroście temperatury w latach 1980-2012. Ole Humlum at al

 

Powyższy artykuł jest częścią przeglądowej publikacji, która będzie zamieszczona w kilku częściach

Ocena: 

4
Średnio: 3.5 (2 votes)
Opublikował: Henryk Świca
Portret użytkownika Henryk Świca


Komentarze

Portret użytkownika Henryk Świca

W niektórych krajach nie

W niektórych krajach nie używa się liczby Miliard.

Jest tylko Milion, Bilion, Trylion itd

W literaturze jest sporo zamieszania w tych sprawach trzeba więc przyjąć jeden system z odpowiednią notką wyjaśniającą co uczyniłem. Henryk

Głosuj za
3

 Od lat śledzę "Globalne Ocieplenie" i nie lubię być okłamywany.

Strony

Skomentuj