Modelljeikben a kutatók azt próbálják számszerűsíteni, hogy mindennek milyen hatása lesz a globális átlaghőmérsékletekre, és közben azt mérlegelik, hogyan tudnánk a még kezelhetőnek tekintett hőmérséklet-növekedési határokon belül maradni. Ez volna az ipari forradalom előtti értékekhez mért „pusztán” 1,5 fokos hőmérséklet-növekedés, amit valamikor 2030 és 2032 között ér el Földünk. (Igen, egyelőre még csak 1 Celsius-fokos melegedésnél tartunk, bár a mindennapi tapasztalataink mást sugallnak.)
Megbillen szintén egy kissé
Léteznek azonban a rossznál is rosszabb forgatókönyvek, amelyek szerint a földi éghajlati rendszer egy vagy több eleme esik át hirtelen, előre nem kalkulálható változáson, vagy éppenséggel „elszalad” az üvegházhatás erősödése, s beláthatatlan méretű felmelegedésbe torkollik, ami záros határidőn belül a Föld lakhatatlanná válásához vezet. Mint látni fogjuk, azért még nem eszik ilyen forrón a kását.
A földi klíma csak nehezen és sok bizonytalansággal modellezhető. Bonyolult, egymáshoz kapcsolódó és egymástól függő, egyenként is, összességében is kaotikus viselkedésű (matematikai szempontból nemlineáris) éghajlati, időjárási alrendszerek működésének összessége határozza meg éghajlatunk állapotát. Az biztos, hogy az érzékeny, instabil egyensúlyban lévő klímaelemek mindegyikénél létezhet egyfajta átbillenési pont, melyet elérve más szinten áll be az újabb egyensúly – még ha ennek adott esetben nem is örülünk. Ha (például felelőtlen viselkedésünk nyomán) változik a légkör gázösszetétele és hőelnyelő képessége, akkor az a légkörben, a vízkörzés menetében, az óceánok viselkedésében (rövid távon mindenképpen) visszafordíthatatlan változáshoz vezethet, melyet jobb szeretnénk elkerülni.
A kutatók ráadásul azt állítják, hogy az efféle, a Föld korábbi történetében többször is előfordult hirtelen változások jóval gyorsabbak lehetnek, mint azon erők munkája volt, melyek kiváltották őket. Szinte a dialektika alaptétele valósul meg, és a lassú, fokozatos mennyiségi változások egy bizonyos ponton minőségi változásba csapnak át. Különösen drámai változások zajlottak le a múltban a sarkvidékeken, márpedig azokhoz aligha járultak még hozzá kezdetleges technikai szinten álló eleink. Az eddigi utolsó (felső-dryas) eljegesedés után például Grönlandon alig néhány év alatt (a jégmintákból nyert adatok szerint) 10 Celsius-fokkal emelkedett az átlaghőmérséklet. Csak megjegyeznénk, hogy eme utolsó nagy eljegesedést számos kutató hipotézise szerint az okozta, hogy a korábbi melegedési periódus alatt a kiolvadó kanadai jégpajzsból az Atlanti-óceánba kerülő nagy mennyiségű édesvíz szinte megállította a meleg tengervizet szállító Golf-áramlatot. Ez is rámutat arra a tényre, hogy a viszonylag gyors változások akár paradox természetűek is lehetnek. (Ez az alaptémája Roland Emmerich nagy hatású klímakatasztrófa-filmjének, a Holnaputánnak is.) Hasonló mértékű, hirtelen erős melegedés lezajlott már az Antarktiszon is: 22 ezer évvel ezelőtt egyik évről a másikra emelkedett 6 fokot az átlaghőmérséklet.
| ||
Minthogy fejlett technikai civilizációnk azóta a klímát sokkal jobban befolyásoló működésre állt át, csak növekedett azon faktorok száma, amelyek kombinációja akár ilyen hirtelen, láncreakció-szerű változásokhoz vezethet. Ráadásul számos, a Föld klímarendszerében bekövetkezett változás hirtelensége már ma is szembeötlő. Mindenekelőtt ilyen az Északi-sarkvidék évente bekövetkező jégvesztése, illetve az olvadási periódus hosszának kitolódása. A másik látványos példa az Antarktisz feletti ózonlyukhoz (pontosabban az elvékonyodásához) kapcsolódik, az ugyanis döntően megváltoztatta a Déli-sarkvidék feletti légköri cirkulációt. A klímakutatók már most is számos, hirtelen változásra hajlamos régiót azonosítottak – a nyugat-antarktiszi és a grönlandi olvadó jégmezőktől a veszélyeztetett trópusi és boreális őserdőkig. Ha ezekből még több lesz, nagyobb lesz a valószínűsége annak is, hogy adott pillanatban a teljes földi klíma esik át egy hirtelen változáson. A klímamodellek némelyike arra is igyekszik választ adni, hogy mikortól várhatunk a földi éghajlat mutatóiban (például az átlaghőmérsékletben) olyan léptékű változást, amilyenre az utóbbi 150 évben nem volt példa. Nos, akár már 2047-től számíthatunk ilyen hirtelen, ugrásszerű változásokra! Ezek hatása ugyancsak nehezen modellezhető, lényeges az is, hogy a teljes éghajlati rendszer mely elemei változnak meg az élő szervezetek, esetleg konkrétan az emberiség számára tragikus hirtelenséggel. Ha a hatások súlyát akarjuk felmérni, érdemes a földtörténeti múlthoz nyúlni, az pedig azt tanítja, hogy az efféle, minden fokozatosságtól mentes hirtelen klímaugrások a lerövidült adaptációs idő miatt tömeges fajpusztulással jártak. Mindez persze láncreakció-szerűen a biodiverzitás, a fajok változatosságának csökkenését is maga után vonja.
Akadnak látszólag absztraktabb következmények is. Az egész bolygó klímájára kiható csendes-óceáni oszcilláció változásával például gyakoribbak lehetnek a felmelegedéshez önmagukban is hozzájáruló El Niño-események (amikor melegebb tengervíz tűnik fel a felszínen Dél-Amerika partjainál). De megváltozhat a tengervíz – régiónként és vertikálisan is eltérő – sókoncentrációja, a felszín melegedése és az édesvíz-utánpótlás szabályozta termohalinciklus, amely viszont nélkülözhetetlen működtetője a tengeráramlásoknak. Ezek azért is lényegesek, mert egy hirtelen klímaváltozás bekövetkezéséhez hozzájárulnak a (pozitív) visszacsatolások, amikor a melegedés hatásai maguk is fokozzák a melegedést. Az örökké fagyos tundra, a permafroszt kiolvadása nyomán például szén-dioxid és az annál is erősebb üvegházhatású metán kerül a légkörbe, ami a félelmek szerint a tengerek melegedésével jár, illetve az óceánok fenekén található klatrát-hidrátokból (víz és metán alkotta kristályos, szilárd anyag) is felszabadulhat valamennyi – e jelenséggel is magyaráznak számos korábbi kihalási eseményt. Hasonló pozitív visszacsatolást jelent, hogy a jég olvadása csökkenti a mind sötétebb felszín albedóját, azaz növeli a Napból érkező sugárzást elnyelő képességét. A felmelegedés és a csapadékciklusok változása, a száraz időszak növekedése maga is növeli az erdőtüzek veszélyét, így addig mind klimatikus, mind az ökoszisztéma szempontjából önfenntartó, önszabályozó régiók (lásd: Amazonas-vidék) mehetnek tönkre.
A klímaváltozással kapcsolatos egyik fő aggodalom az, hogy az általunk kibocsátott gázoktól felerősített üvegházhatás kontrollálhatatlanná válik. Maga az elszaladó (runaway) üvegházhatás kifejezés jellegzetes módon egy 1969-es, a Vénusz felforrósodó légkörével foglalkozó tanulmányból származik (Andrew Ingersoll bolygókutató munkája). De alapelveit George Simpson brit meteorológus fektette le, aki már a 20. század első felében azt vizsgálta, hogy a beeső napsugárzás mekkora hányadának kell távoznia (mondjuk éjszakai kisugárzás révén), hogy még fennálljon az az állapot, amikor folyékony víz fordul elő bolygónkon. A víz ugyanis igen sokrétűen vesz részt a klímafolyamatok szabályozásában, ezért is tragikus, ha fogyni kezd. Márpedig, ha nagy mennyiségben jut el a felső légkörbe, a sztratoszférába, onnan, a nagy energiájú (például ultraibolya) napsugárzás ereje révén könnyebben is szökhet ki a világűrbe. Ott fenn ráadásul (miután a vízgőz az ózonréteget is megbontja) az UV-sugárzás kémiailag is bontja a vizet, s az atomos összetevők maguk is könnyebben illanhatnak el. A hipotézisek szerint ez vezetett korábban a Vénusz vízkészletének eltűnéséhez is.
| ||
Elszaladó üvegházhatás
A vita már csak azon zajlik a klímakutatók között, hogy egy efféle, előbb a vízkészlet elpárolgásához (és ezzel a földi élet javának pusztulásához), majd bolygónk légköréből való kiszökéséhez vezető elszabadult üvegházhatás kialakulhat-e bolygónkon is. Akadtak ennek a katasztrófa-forgatókönyvnek nagynevű támogatói is: James Hansen, a legendás klímakutató az Unokáim viharai című, a jövő klímakatasztrófáiról szóló könyvében kész tényként említi, hogy a földi szénkészletek, illetve olajtartalékok elégetése maga is elszaladó üvegházhatást válthat ki. A klímakutatók többsége és az eddig kiadott IPCC-jelentések mindenesetre kizárják azt, hogy hasonló dolog történjen a Földön is, mint a Vénuszon. Egyre komplikáltabb, többdimenziós klímamodelleket használva a kutatók arra jutottak, hogy bár Hansen disztópikus jövőképe nem teljesen nélkülözi a realitást, mégis tízszer annyi fosszilis energiahordozót kéne elégetnünk hozzá, mint amennyi a Föld kérgében és a biomassza formájában rendelkezésünkre áll. Elég bajunk lesz attól is, teszik hozzá, ha „csak” annyival melegszünk, mint amennyit a belátható időn belül eltüzelendő energiaforrások előidéznek.
Vénusz tehát nem lesz a Földből, ám a sorsa számos tanulsággal szolgálhat számunkra. Például beláthatjuk, hogy a víz fokozódó hiánya a szén-dioxid felszaporodásához vezet egy bolygón – pusztán azért, mert a kenőanyagként szolgáló víz híján nem létezik lemeztektonika sem. Márpedig ha leáll a Földre oly jellemző geológiai-lemeztektonikai aktivitás, akkor meghal az a szénciklus (pontosabban szilikát-karbonát ciklus) is, amely rendre gondoskodott arról, hogy a légköri szén-dioxid idővel szilárd, hegységeket alkotó karbonátkőzetek formájában váljon ki – és ehhez még csak mészvázas élő szervezetek sem kellenek. A Föld–Vénusz-párhuzam kritikusai azért rávilágítanak arra is, hogy a Vénusz jóval közelebb van a Naphoz, ezért sokkal nagyobb adag sugárzás is éri, és emiatt a vízpára is magasabbra emelkedhetett ott, így (immár az UV-sugárzás által oxigénre és hidrogénre bontva) könnyebben is tudott kiszökni a világűrbe. Figyelemre méltó eredményről számoltak be idén szeptemberben a NASA bolygókutatói: szimulációik szerint a Vénusz száraz szaunává formálódása a jelenhez jóval közelebb történhetett meg. Ezek szerint a bolygó vagy 3 milliárd éven át rendelkezett stabil klímával – mely hasonló volt a Földéhez. Ebből a nyugalmi fázisból azután egy, a bolygó túlnyomó részét újraformázó rejtélyes esemény (talán egy óriási, a Földön eddig ismeretlen léptékű, hatalmas gázkibocsátással járó vulkánkitörés) zökkentette ki, melynek nyomán létrejöhetett a ma ismert, pokoli Vénusz.
