Szinte minden héten óriási árvizek, véget nem érőnek tűnő esőzések, súlyos szárazságok, földcsuszamlások, nagy erejű szökőárak, tornádók, illetve egyre nagyobb erejű hurrikánok sújtják az emberiséget. Úgy tűnik, mintha gyakoribbak lennének a szélsőséges éghajlati események, mint korábban. Mekkora jelzésekre van még szükség, hogy az emberek ismét a Földanyához forduljanak?
E cikk célja a közvéleményt jelenleg nagy-mértékben foglalkoztató üvegházhatás, a globális felmelegedés és az ezzel kapcsolatos klímakatasztrófák témájának körüljárása.
Számos kutatót és érdeklődőt foglalkoztat, hogy vajon reális-e ez a jövőkép?
Az üvegházhatás
Az emberi tevékenység megélénkülése, az ipar és a technikai civilizáció fejlődése egyre több szennyező anyagot juttat a környezetbe, melynek hatása egyre nagyobb mértékben módosítja a természetes üveg-házhatás mértékét. Ennek hatására fokozatosan nő a légkörben azoknak a gázoknak a mennyisége, amelyek az üvegházhatást előidézik. Ezt elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, a termelés és a mezőgazdaság során keletkező gáz jelentős mértékű növekedése idézi elő. Az üvegházgázok miatt kialakuló sűrű légkör következtében a hősugárzás nem tud a világűrbe távozni, hanem a Föld felszínét melegíti fel. Az üvegházhatás legszebb példája a Vénusz, amely felszínén a vastag szén-dioxid-légkör hatására meglehetősen forró hőmérsékleti viszonyok alakultak ki.
Az elmúlt másfél évszázadban a Föld felszín közeli léghőmérséklete 0,6-0,8°C-kal emelkedett. Az északi féltekén végzett mérések alapján az átlagos felületi hőmérséklet többet emelkedett a 20. század folyamán, mint az elmúlt ezer év bármely más századában. A magashegyi gleccserek visszahúzódtak, a tavaszi hóolvadás időpontja, valamint a folyók és tavak jegének megolvadása világszerte néhány nappal korábbra tevődött. Műholdas mérések szerint az elmúlt évtizedek során nyáron a teljes északi-sarki régióban lecsökkent a jégtakaró kiterjedése, méghozzá 10-15%-kal. A gleccserek és a szárazföldi jégtakaró olvadása az Antarktiszon és Grönlandon évente 0,4 milliméterrel emeli a tengerszintet, amely a 20. században 17 centimétert emelkedett.
Megfigyelések szerint a mérsékelt övben a vegetációs időszak megnövekedett, a növények virágzása korábbra tolódott, a költöző madarak korábban érkeznek. Számos növényfaj, valamint rovar, madár és hal élőhelye magasabb földrajzi szélességekre tolódott el.
„A 20. század közepe óta megfigyelhető átlagos hőmérséklet-növekedés nagy valószínűséggel az emberi tevékenység következtében kibocsátott üvegházhatást kiváltó gázok koncentrációjának növekedése miatt következett be.”
A világ helyzete 2002.
A felmelegedés oka
2007. február elején az ENSZ klímaváltozásokkal foglalkozó kormányközi szakértői testülete (IPCC) jelentésében nyilvánosságra hozta az éghajlatváltozással kapcsolatos eseményeket. A jelentést egy olyan szervezet hozta létre, amelyben 130 ország 2500 tudósa vett részt, és amely hat éven keresztül vizsgálta a klímaváltozás eredetét. A dokumentum legfontosabb következtetése: a globális felmelegedés az ember hibája, természetes és antropogén (emberi) okra vezethető vissza.
A jelentés szerint 90 %-os bizonyossággal állítható, hogy az ember az, aki saját vesztébe sodorja önmagát. A jelentés figyelmeztető hangnemű, amely szerint sürgős cselekvésre van szükség az üvegházhatást kiváltó gázkibocsátás csökkentése érdekében. A dokumentum szerint a szén-dioxid-koncentráció globális növekedése a szénhidrogén alapú üzemanyagok használatának tudható be, míg a metán- és nitrogénoxid-koncentráció a mezőgazdasági termelés következtében nőtt.
Természetes okok
Néhány kutató állítása szerint a felmelegedés elsődlegesen a természetes okok egyidejű jelentkezésének köszönhető, ahogy ez már rengetegszer megtörtént a földtörténet során. Az éghajlat megváltozását okozó legfontosabb természetes tényezők: a Nap sugárzásának változásai, a Föld orbitális paramétereinek megváltozása (pl. a Föld forgástengelyének és az ekliptika síkjának változása), a hegységképződés, a vulkanizmus, a természetes eredetű gázok, valamint az önerősítő és öngyengítő visszacsatolások.
Minthogy a földi energiakészlet forrása a Nap, így annak sugárzásváltozásai lényeges hatással bírnak a földi éghajlatra. Bizonyos kutatók úgy vélekednek, hogy a 20. század első felének melegedése csak részben magyarázható a Nap sugárzási energiájának időszakos növekedésével.
A Föld pályaparamétereinek kicsi és lassú változása is vezethet klimatológiailag fontos évszakeltolódásokhoz az évezredek során. Éghajlati visszacsatolások erősíthetik ezeket a kis változásokat, s akár jégkorszakokat is eredményezhetnek. Ilyen paraméterek például a Nap körüli ellipszispálya lapultsága, a Föld forgástengelyének dőlésszöge, illetve a forgási szögsebesség módosulása. A vulkánkitörések során anyag lökődik fel a légkörbe, melynek nagy része néhány napon belül leülepszik, vagy esőzések révén kimosódik a légkörből. A kis átmérőjű részecskék (szulfátaeroszolok) a nagyobb, robbanás erejű vulkánkitörések alkalmával feljutnak az alsó sztratoszférába, akár 30 km-es magasságba is. Ezen a szinten már szinte egyáltalán nincs felhő és csapadékképződés, így akár 12 évig is eltarthat, mire ezek a részecskék kikerülnek a légkörből. A vulkánkitörésekből származó részecskéken szóródnak a Napból érkező sugarak, s így (megnövelvén a planetáris albedót) hűtőhatást fejtenek ki. A vulkánkitörésekből származó por és a levegőben található szennyeződések fékezik a felmelegedést azáltal, hogy visszaverik a napsugárzást a világűrbe.
Egy Nobel-díjas tudós szerint évi 1 millió tonna kénpor 16 km magasan a légkörbe injektálva megoldaná az üvegházhatás problémáit. Egyes kritikusok szerint viszont meggyűlt már a baja a Földnek a kénes levegővel és a savas esőkkel, de mindenképp megfontolandó az elmélet.
A globális melegedés folyamatához számos visszacsatolási mechanizmus kapcsolható, melyek közül a három legfontosabb a hó-jég-albedó, a vízgőz és a felhő típusú visszacsatolási mechanizmusok. Közülük talán a legismertebb az önerősítő (pozitív) hó-jég-albedó visszacsatolási mechanizmus. Itt a globális melegedés következtében változik a Föld planetáris albedója. A hó és a jég mennyisége csökken a Földön, így bolygónk a világűr felé kevésbé reflektív, azaz kevesebb energiát ver vissza, viszont ennek következtében a légkör több sugárzási energiát képes elnyelni, s így melegebb lesz, amely a hó és jég mennyiségének további csökkenését eredményezi. Ez a körfolyamat a kiinduló melegedő hatást felerősíti, ezért hívjuk önerősítő visszacsatolási mechanizmusnak. A kis részecskék (ún. aeroszolok) légkörbe juttatása melegítő és hűtő hatással egyaránt járhat: a világos színű szulfátaeroszolok a sugárzás nagyobb mértékű szórása miatt hűtő hatásúak, míg a sötét koromszemcsék a napsugárzás nagyobb mértékű elnyelése miatt melegítő hatásúak.
Az éghajlat a földtörténeti korok során állandóan változott. Egyes geológusok véleménye szerint a Föld geológiai múltjának klimatikus viszonyait tanulmányozva tudjuk értelmezni a klímaváltozást. A földtörténeti korok éghajlati viszonyainak vizsgálatával az éghajlattan külön ágazata, a paleoklimatológia foglalkozik. A paleoklimatológia rámutatott arra, hogy hűvös (glaciális) és enyhe (interglaciális) korszakok váltakozása jellemezi a Földet. A glaciális időszakban a sarkvidéket jégsapka borítja, míg a két hűvös korszak közötti felmelegedő időszakban megváltozik a hóval fedett időszakok hossza és gyakorisága, a fagyok gyakorisága és a földbe való lehúzódásának mértéke, a csapadék mennyisége és évszakonkénti eloszlása, továbbá az aszályok és az árvizek gyakorisága.
A földtörténet során már többször is volt arra példa, hogy a Föld nagyobb régióiban gyors lefolyású éghajlatváltozás következett be. A pleisztocén kor legutolsó eljegesedési periódusa becslések szerint 100 000-110 000 éven át tartott. Ennek végén, a melegedési periódust megszakítva ékelődött be a Felső-Dryas nevű hideg időszak, melynek hossza megközelítően 1100-1300 év volt. A Felső-Dryas egy nagyon hirtelen melegedéssel fejeződött be, grönlandi jégfuratminták alapján ennek mértéke meghaladta az évtizedenkénti 5°C-ot. A tudósok feltevése a Felső-Dryas kialakulásáról az, hogy az interglaciális melegedés során Észak-Amerika hirtelen olvadó jégtakarója leállította a Golf-áramlást, ami jelentős lehűlést eredményezett az észak-atlanti térségben. Ennek éghajlati következményeit Eurázsiában számos helyen megtalálták (a skandináv tűlevelű erdőket tundrák váltották fel, a magashegységekben intenzív hófelhalmozódás és gleccserképződés jelentkezett).
„A globális környezetváltozás végigkísérte a Föld történetét. Mégis úgy tűnik, hogy a közelmúltban lezajlott változások, amelyek kiváltója döntően az emberi tevékenység, jelentősen különböznek azoktól a változásoktól, amelyek a természeti okokra vezethetők vissza. Napjainkban a globális változások közül talán a legfontosabb a globális klímaváltozás.”
Kertész Ádám: A globális klímaváltozás természetföldrajza
Antropogén (emberi) okok
Az elmúlt évtizedekben a legnagyobb hatású az üvegház-gázak antropogén eredetű koncentrációváltozása. E gázok közül a legjelentősebbek a vízgőz, a széndioxid, a metán, a dinitrogénoxid, az ózon és a halogénezett szénhidrogének (freonok). További légkört „melegítő” komponensek a fosszilis tüzelőanyagok égetéséből származó aeroszolok mennyiségének növekedése, a repülőgépekből a légkörbe kerülő égéstermékek hatása.
A vízgőz az antropogén eredetű felmelegedés körülbelül 60%-áért felel. A széndioxid ugyan csak 20%-ban felelős érte, de a koncentrációja kb. 25%-kal nőtt az iparosodás előttihez képest. Szinte minden emberi tevékenység széndioxidkibocsátással jár. A fosszilis üzemanyagokra alapozott világgazdaság kiépülésével a szénkibocsátás túllépte a természeti rendszerek széndioxidmegkötő kapacitását. A közlekedés, a villamosenergiatermelés, a fűtés mind növeli a légkör széndioxidtartalmát. Az antropogén eredetű széndioxidkibocsátás közel fele (46%) az erőművek és finomítók révén jut a légkörbe. Az erdők irtása (23%), a cementgyártás (12%), a gázgyártás (9%) szintén jelentős mértékben hozzájárul a légköri széndioxid megnövekedett mennyiségéhez. Az erdőirtások következtében csökken az élő növényi részek széndioxidmegkötése, és ez fokozza az üvegházhatást .
Jelentős még a légkör metán (hatásfoka 21x jobb a széndioxidénál), a dinitrogénoxid (310x hatásfok) és halogénezett szénhidrogéntartalma (pl. a freon, 9700x hatásfok), valamint a felső légkörben található ózonmennyiség. A metán koncentrációja a légkörben 1750 óta 148 százalékkal nőtt. A metánemisszió komponensei között az ipari forrásokon (pl. bányászat, 25%) túl jelentős szerep jut a mezőgazdaságnak. Míg az állattenyésztés 28%-kal, addig a rizstermesztés és a szántóföldek feltörése 15, illetve 7%-kal növeli a légköri metánkoncentrációt.
Bár a széndioxid üvegházhatása a leggyengébb, olyan nagy a koncentrációja a légkörben, hogy nagyrészt ez a gáz határozza meg a légkör üvegházhatásának erősségét. Az 1960-as évektől a freonok szerepe erősen megnövekedett a légkör hővisszatartó és ózonbontó tevékenységében.
Az ózon mintegy 2 méter vastagságú réteget alakít ki a Föld körül, s ez a meglehetősen sérülékeny, vékony réteg folyamatosan újraképződik. Az ózonpajzsot leginkább a nehezen lebomló szennyezőanyagok rombolják, amelyeket az ember állít elő. Az ózon (O3) igen reaktív, oxidáló molekula, amely a növényeket bizonyos koncentráción túl károsítja, az ember nyálkahártyáját izgatja, ugyanakkor a sztratoszférában – ahol a légköri ózon 90%-a található – megvédi a légkört az űrbeli UV sugárzás káros hatásától. Az ózonburok épsége ezért a földi élet számára alapvetően fontos. A sztratoszféra tulajdonképpen vékony ózonrétegét az ipari és más kibocsátott gázok (pl. hűtőközegek, sprayk) tovább vékonyítják (így keletkezik az ózonlyuk).
Az emberek a Föld felszínét is átalakítják: erdőből például megművelt szántóföld lesz (mely éves ciklussal jelentős felszíni változásokat mutat); vagy természetes felszínből betonnal, aszfalttal, tetőkkel lefedett városi környezet. Ezek a változások módosítják a lokális, illetve regionális éghajlatot például a városi hőszigetjelenség kialakulása révén.
(folytatása következik)
Buzogány Péter
