Mnogi stručnjaci smatraju da je u današnje vrijeme globalno otopljenje najveća prijetnja ekološkoj sredini. Gasovi koji nastaju kao posljedica postepenog zagrijavanja vazdušnih slojeva Zemlje ("efekat staklenika") zaustavili su u atmosferi količinu toplote dovoljnu da izazove porast prosječne temperature vazduha na Zemlji za pola stepena Celzijusa. Ukoliko se nastavi porast temperature, moglo bi doći do promjene klimatskih obrazaca u cijelom svijetu- nivoi mora bi porasli usljed topljenja glečera, plodne ravnice bi se pretvorile u pustinje i došlo bi do potpune izmjene vegetacionih zona. Ili, možda i ne bi.
Globalna klima zavisi od kombinacija onih činilaca koji funkcionišu na rijedak i kompleksan, ljudima u potpunosti nerazumljiv način. Moguće je da je otopljenje zabilježeno tokom prošloga vijeka rezultat prirodnih varijacija, iako je taj porast mnogo rapidniji u odnosu na promjene koje je planeta doživjela kroz nekoliko stotina vijekova. Štaviše, moguće je da su netačne kompjuterske simulacije kojima se vrši projekcija budućih klimatskih uslova na Zamlji.
Poslije više godina intenzivnog istraživačkog rada, stručnjaci IPCC-a (Intergovernmental Panel on Climate Changes), odbora pod pokroviteljstvom Ujedinjenih nacija, došli su do zaključka da "bilans prikupljenog dokaznog materijala ukazuje na postojanje primjetnog uticaja ljudi na klimu globalno". Nije poznato u kolikoj mjeri ljudi zaista utiču na klimu, izjavili su predstavnici ovog odbora, a razlog tome je "neodređenost ključnih činilaca", koji uključuju i faktore kao što su stepen djelovanja oblaka i okeana, te njihov uticaj na promjenu temperature.
Da bi se razriješile ove nejasnoće biće potrebno više od jedne decenije dodatnog istraživačkog rada. U međuvremenu, mnogo toga ipak jeste poznato. Premda ostaje kao dvosmisleno koje su posljedice izazvane ljudskim djelovanjem, neosporna je činjenica da smo mi ljudi u mogućnosti da izmijenimo atmosferske prilike.
Efekat staklenika
Vazduh koji udišemo održava nas u životu na više različitih načina. Bez atmosferskog bi omotača prosječna globalna temperatura iznosila oko -18 C, umjesto sadašnjih 15 C. Sva sunčana svjetlost bi pogodila površinu Zemlje, koja bi pod dejstvom te svjetlosti poput džinovskog radijatora emitovala infracrvene talase. Time bi se oslobođena toplota bez prepreka vraćala natrag u prazan prostor. Međutim, zahvaljujući atmosferskom omotaču, tek se jedan dio te toplote vraća direktno nazad u međuplanetarni prostor, dok se ostatak zadržava u nižim vazdušnim slojevima koji sadrže više različitih gasova- vodenu paru, CO2, metan, itd. - i koji apsorbuju infracrvene talase. Ovi se gasovi zagrijavaju, te se određena količina njihove toplote isijava nazad na površinu. Cijeli je proces poznat pod nazivom "efekat staklenika", a vodena para, kao najdominantniji elemenat, u najvećoj mjeri podstiče cjelokupan proces.
Usljed povećanog zagrijavanja, dolazi do isparavanja većih količina vode iz okeana, jezera i tla. Zbog toga što topliji atmosferski slojevi mogu zadržati više vodene pare, ovakvi uslovi stvaraju moćnu povratnu spregu: što se atmosfera više zagrijava, sadržaj vodene pare u vazduhu takođe postaje veći, a samim time se povećava i zagrijavanje staklenika.
Ljudi imaju malo direktne kontrole nad zapreminom vode u atmosferi, ali, s druge strane, mogu proizvesti druge gasove koji pojačavaju djelovanje staklenika. Procjenjuje se da je porast emitovanja CO2 , koji se oslobađa sagorijevanjem goriva nastalih iz fosilnih ostataka, gotovo 60%-no izazvao otopljenje zabilježeno od 1850. do danas. Koncentracija CO2 se povećava za otprilike 0,3% godišnje i sada je već cijelih 30% viša nego što je bila prije industrijske revolucije. Ukoliko se porast nastavi sadašnjim tempom, do 2060. će najmanje dvostruko nadmašiti pred-industrijske vrijednosti, a do kraja vijeka bi se koncentracija CO2 mogla povećati čak za četiri puta. Ovaj je podatak izuzetno zabrinjavajući, naročito kada se uzme u obzir da se CO2 zadržava u atmosferi više od stotinu godina, dok vodena para ostaje u atmosferi svega osam dana.
Metan, kao glavni sastojak prirodnih gasova, uzrok je procijenjenih 15% od ukupnog zagrijavanja do kojeg je došlo u poslednje vrijeme. Djelovanjem bakterija koje naseljavaju rižina polja, trulenjem otpadnih materijala, proizvodnjom goriva iz materijala fosilnog porijekla, i sl. nastaje metan koji se zadržava se u atmosferi gotovo cijelu deceniju. Sada je njegova koncentracija čak 2,5 puta veća nego u 18 vijeku. Među ostalim gasovima koji imaju ulogu u ostvarenju efekta staklenika, naročito su značajni azotni oksid (nastaje kao posljedica industrijske proizvodnje i upotrebe vještačkih đubriva u poljoprivredi), kao i mnogi drugi rastvarači i antipiretici (sredstva za hlađenje), npr. hloroflorokarbonati, a koji su zabranjeni međunarodnim sporazumom zbog svog štetnog uticaja na Zemljin zaštitni ozonski omotač. Akumulacijom gasova koji pospješuju efekat staklenika, prosječna temperatura će porasti za 1-3,5 C. Ovaj porast se naizgled ne čini alarmantnim, no važno je podsjetiti da je promjenom temperature za svega pola stepena Celzijusa u periodu između 1570 i 1730 Evropu zadesilo "kratko ledeno doba", primoravajući zemljoradnike da u potpunosti odustanu od obrađivanja zemlje i da se prilagode užasno surovim klimatskim uslovima.
Modeli za predviđanje klimatskih promjena
Kompjuterski modeli koji se koriste za procjenu učinka staklenika u dalekoj budućnosti stalno se unapređuju i razvijaju kako bi mogli primiti nove izvore saznanja.
Za projekciju budućih klimatskih uslova, naučnici koriste kompjuterske simulacije uzajamnog djelovanja zemlje, vazduha, vode, leda i sunčane svjetlosti. Ovi opšti cirkulacioni modeli su jednačine preko kojih se izražavaju već poznate zakonitosti atmosferske fizike i okeanske cirkulacije. Za svaki dio planete se pojedinačno proračunava uticaj činilaca kao što su temperatura vazduha, rotacija Zemlje, površinsko trenje u odnosu na nivo mora, količina padavina i ostali klimatski uslovi. Pod uslovom da se obezbijedi dovoljno podataka o uslovima koji su vladali na Zemlji prije nekoliko stotina godina, savršen bi model mogao obezbijediti precizan opis trenutnih klimatskih prilika. Tek sasvim nedavno usavršeni su modeli koji bez mnogo prilagođavanja mogu predstaviti sadašnju klimatsku situaciju. Djelimice je razlog tome što su samo najsavršeniji kopmjuterski uređaji dovoljno brzi da obave posao, kao i zbog toga što su izvjesni aspekti klimatskih promjena još uvijek misteriozni.
Kevin Trenberth, glavni analitičar klimatskih uslova pri Nacionalnom centru za atmosferska istraživanja u Boulder-u, država Colorado, tvrdi da svi opšti modeli cirkulacije projektuju globalno zagrijavanje, no oni mogu obezbijediti tek ograničeni spektar projektovanih temperaturnih promjena. Temperatura bi tokom ovog vijeka mogla porasti za 1 C, ili čak tri puta više od toga. "Ukoliko se koriste pravilno, ovi modeli mogu poslužiti kao korisni instrumenti", ističe Trenberth, "no njima se ne može riješiti problem."
Uloga okeana
Okeani imaju ulogu ogromnog "slivnika" koji služi za skladištenje CO2, no nije sasvim objašnjeno kako oni obavljaju svoju funkciju. Međutim, poznato je sljedeće: ljudskom se aktivnošću u atmosferu oslobađa otprilike sedam milijardi tona ugljika (u obliku CO2) koji se taloži na 750 milijardi tona već prisutnih u atmosferi. U vazduhu se zadržava polovina od količine ugljika kojeg mi emitujemo, tj. tri milijarde tona, dok se ostatak raspoređuje na različite načine. Uzimaju ga površinske i morske biljke, veliki dio se taloži na okeanskom dnu ili ga apsorbuje morska voda. Okeani, navodno, iz atmosfere preuzimaju najmanje dvije milijarde tona ugljika godišnje. U vezi sa ovim podatkom postavljaju se brojna, do sada neodgovorena pitanja.
Kakvim se uzajamnim djelovanjem morske vode i vazduha ostvaruje "poništavanje" CO2? Kolika je količina ugljika koju se može uskladištiti u morima i koliki je stepen globalnog zagrijavanja koji bi mogao uticati na sam kapacitet mora? U kolikoj su mjeri odložene drastične klimatske promjene mogućnošću okeana da prime i uskladište ugljenik?
Oblaci zaklanjaju Zemljinu površinu podstičući hlađenje, no u ovisnosti od njihove visine, gustine i drugih uslova, oni takođe mogu zaustaviti toplotu koja se oslobađa i samim time mogu podstaći zagrijavanje. Slično je i sa aerosolima, nakupinama gasova i sulfata koji se u vidu oblaka zadržavaju na određenoj atmosferskoj visini. Aerosoli izazivaju kondenzovanje vodene pare u vazduhu u sitne kapljice , tako da su oblaci koji nastaju kao rezultat tog kondenzovanja gusti i sjajni, i mjesecima zaklanjaju površinu Zemlje. Kombinovani učinak može biti značajan: erupcijom vulkana Mount Pinatubo na Filipinima 1991 u stratosferu je izbačena ogromna količina sulfata, što je širom planete prouzrokovalo značajan pad temperatura u periodu od dvije godine.
Ironično je, međutim, da bi nas "naše" zagađenje izazvano uglavnom sagorijevanjem uglja koji sadrži sumpor i raznih ulja, moglo barem privremeno sačuvati od rapidnog zagrijavanja. Nacionalna okeanska i atmosferska administracija (NOAA) procjenjuje da su tokom 20 v. aerosoli smanjili zagrijavanje koje bi, inače, bilo 20% intenzivnije. Uopšte, temperatura je rasla do 40-ih godina prošloga vijeka, te je u narednih trideset godina značajno opadala, da bi početkom 70-ih ponovo počela rasti dosežući rekordne vrijednosti. Možda su upravo aerosoli zaslužni za "neobično" rashlađenje koje je zadesilo Zemlju sredinom 20 v.
Skeptici, međutim, dovode u pitanju ove tvrdnje. Oni smatraju da bi u slučaju da je je porast emitovanja CO2 glavni uzročnik globalnog otopljenja, i sama temperatura porasla još značajnije, naročito u godinama poslije ratnog ekonomskog procvata, kada se sve više počinju koristiti goriva nastala iz fosilnih ostataka. Jerry Mahlman, direktor Laboratorija za geofizičku dinamiku tečnosti u Princeton-u, došao je do zaključka da je upravo pojačana upotreba goriva u kratkom vremenskom razdoblju uticala na povećanje količine sulfata u visokim vazdušnim slojevima i time ubrzala proces hlađenja. Aerosoli, koji su inače kratkog vijeka, uništeni su dugogodišnjim nakupljanjem i djelovanjem CO2 i metana, što je dovelo do značajnog porasta temperature od 1970. do danas.
Pojačani efekat staklenika ne mora po svaku cijenu imati katastrofalne posljedice po planetu. Štaviše, to bi mogle biti ohrabrujuće vijesti za zemljoradnike, jer visoka koncentracija CO2 djeluje na biljke poput đubriva. To je često glavni razlog da se u nekim staklenicima održavaju uslovi vještačke atmosfere, čiji je sadržaj CO2 otprilike tri puta veći od količine zastupljene u spoljašnjim uslovima. Obzirom da biljke koriste fotosintezu kako bi pretvorile CO2 u živo tkivo, bujnija vegetacija bi podrazumijevala i iskorištavanje veće količine CO2 iz atmosfere, te bi na taj način globalno zagrijavanje možda bilo usporeno.
Zagrijavanje razmjera kakve predviđaju stručnjaci IPCC-a takođe bi moglo podstaći elementarne nepogode. Mnogo veće količine vodene pare koje bi odlazile u vazduh, uzrokovale bi obilnije padavine na cijeloj planeti, i zasigurno mnogo intezivnije i ekstremnije vremenske promjene.
Iako bi se količina kišnih i snježnih padavina povećavala postepeno, izražen porast prosječne količine padavina uslijedio bi kao rezultat te promjene. U oblastima koje su inače podložne poplavama, erozijama tla ili i jednom i drugom, ovo bi mogla biti zabrinjavajuća vijest. Takođe je vjerovatno da bi ta povećana količina padavina bila neravnomjerno raspoređena, te bi tada, recimo, ionako suve oblasti srednje Amerike bile još suvlje ljeti, dok bi pojedini dijelovi Meksika i afričkog kontinenta bili u potpunosti sprženi. Osim toga, udari toplotnih talasa bili bi mnogo učestaliji, utoliko više što će tlo imati manje vremena da se ohladi preko noći.
Ovakve mračne vizije budućnosti čine se jako uvjerljivim. Naučnici su gotovo jednoglasno došli do zaključka da se globalna površinska temperatura vazduha povećala za pola stepena od kraja 19 vijeka, te da je trinaest najtoplijih godina 20 vijeka zabilježeno u periodu od 1980. do danas. Po nekim proračunima, 1997. je bila najvrelija godina do sada. Sve u svemu, ovi dokazi navode na zaključak da su ljudi svojom aktivnošću zaista doprinijeli globalnom zagrijavanju.
Ipak, trenutno zagrijavanje bi moglo biti tek jedna ljestvica na prirodnom toboganu prosječnih temperaturnih vrijednosti, koje su unazad poslednjih 150 000 godina varirale za cijelih 6 C. Klima se drastično mijenja već hiljadama godina usljed periodičnih promjena u količini emitovane sunčane energije, kao i zbog Zemljine orbite i nagiba- faktora koji utiču na količinu i intenzitet sunčane svjetlosti koja dospijeva na površinu Zemlje. Dokaz ovih klimatskih promjena proizilazi iz varijacija primjećenih u sastavu leda izvađenog iz jezgra glečera na Grenlandu i Antarktiku, kao i iz razlika utvrđenih među morskim organizmima nataloženim na morskom dnu.
Mnogi naučnici smatraju da su najkritičnija pitanja razmjera klimaskih promjena i brzina kojom se odvijaju. Prve temperaturne promjene zabilježene su krajem poslednjeg glacijalnog ledenog doba, tj. prije otprilike 10 000 godina, te je u usporedbi sa time porast temperature u 20 v. za cijelih 0.5 C neuobičajeno visok, iznenadan i široko raspostranjen.
Budućnost
Koliko je hitna potreba za momentalnim djelovanjem, pitanje je koje se nametnulo kao tema rasprave na Konfereciji o klimatskim promjenama održane u Kyot-u 1997.godine (Japan), a na kojoj su se predstavnici industrijski najrazvijenijih zemalja sporazumom dogovorili da će smanjiti emitovanje gasova staklenika. Nijedno drugo pitanju nije izazvalo vatreniju polemiku između naučnika i političkih predstavnika. Neki su iznijeli mišljenje da hitne mjere ne bi urodile plodom, obrazloživši da bi svaka značajna klimatska promjena koja bi eventualno mogla uslijediti bila postepena, te bi se ljudi mogli prilagoditi samoj promjeni. Čak i kada bi se emitovanje gasova staklenika zaustavilo koliko je sutra, planeta bi se zagrijavala još nekoliko decenija, upravo zbog "dugovječnosti" gasova u atmosferi.
S druge strane, postoje dokazi da bi određeni događaji mogli radikalno uticati na promjenu klime u periodu od narednih deset godina i duže. Najviše se strahuje da bi moglo doći do naglog pucanja velikog atlantskog pojasa- sistema koji ima ulogu otpravljača toplih vodenih struja sjeverno od Ekvatora, a zahvaljujući čijem djelovanju je temperatura u Evropi za nekoliko stepeni niža nego što bi inače bila. Količina soli u strujama obuhvaćenim pojasom se isparavanjem povećava u odnosu na ostali dio sjevernog Atlantika, koji se napaja slatkovodnim izvorima sa kontinenta. Pojas se hladi i postaje gušći kako se približava Grenlandu, gdje počinje da tone, a potom se nastavlja kretati ispod površine zajedno sa strujom koja se vraća nazad na jug.
No, šta ako globalno zagrijavanje podstaknuto ljudskim djelovanjem i dalje mijenja temperaturnu razliku između tokova i istovremeno uzrokuje povećanje kišnih padavina nad okeanima, razrijeđujući salinitet sjevernog toka? Moglo bi doći do zatvaranja atlantskog pojasa, što se, ukoliko je suditi po sastavu natalo-ženih ostataka na dnu okeana, već dešavalo nekoliko puta u prošlosti. Posljedice bi bile katastrofalne. Po jednoj procjeni, temperatura u Irskoj bila bi jednaka trenutnoj temperaturi u Spitsbergenu, koji je stotinama milja iznad arktičkog kruga, dok bi najveći dio sjeverne Evrope bio nenaseljen.
Niko ne može sa sigurnošću reći da li će i kada do ovih promjena zaista doći. Sve dok ne dođemo do novoh saznanja u ovoj oblasti i dok se ne usavrše modeli za praćenje klimatskih promjena, ostaće nepoznato koliki je uticaj ljudskog faktora na cjelokupne klimatske promjene. Čak i sami stručnjaci izbjegavaju dati određenije prognoze, pretpostavljajući da će do najvećih promjena doći u periodu od narednih deset godina. Tek nakon toga će, navodno, biti moguće predvidjeti kakva nas budućnost očekuje.
