Hogyan tudják a tudósok megjósolni, mi fog történni a jövőben?
Ha tudjuk, mi történt a múltban, gyakran ki tudjuk találni, mi fog történni a jövőben. Ha tudjuk, hogy az elmúlt öt évben minden kedden esett az eső, akkor megkockáztathatjuk, hogy jövő kedden is esni fog – és lehet, hogy igazunk lesz. Az időjárás előrejelzése ennél valamivel összetettebb, de lényegében azt jelenti, hogy a múltból származó adatokat használjuk fel a jövő kiszámításához. A Föld éghajlatának előrejelzése – az egész bolygó hosszú távú időjárási mintázatának előrejelzése – még ennél is összetettebb.
A tudósok az éghajlatra vonatkozó előrejelzéseket egy úgynevezett számítógépes modell segítségével készítik. Ez egy nagy és nagyon összetett program, amely egy szuperszámítógépen (a világ egyik legerősebb számítógépe) fut. Lényegében matematikai egyenletek gyűjteménye, amelyek leírják, hogyan működnek az éghajlat különböző részei. Minden egyenlet olyan változókat (változó mennyiségeket) tartalmaz, mint a hőmérséklet, a csapadék, a szén-dioxid mennyisége és a tengerszint, és megmutatja, hogy ezek közül valamelyik hogyan befolyásolja a többit. Összességében az egyenletek nagyjából leírják az éghajlat működését. Hogyan lehetnek ebben biztosak a tudósok? Egy “modell kalibrálásának” nevezett folyamaton mennek keresztül. Ha a modellt mondjuk 1900-as adatokkal indítják el, és megkérik, hogy fusson előre 50 évet, akkor meg kell jósolnia az 1950-es időjárást. A tudósok összehasonlíthatják a modell előrejelzéseit az 1950-es adatokkal, és megnézhetik, hogyan teljesít a modell. Ha a modell pontos előrejelzéseket készít, akkor futtathatják a jövőben, hogy megnézzék, mi fog történni 2050-ben, 2100-ban vagy még később. Minél messzebbre fut a modell a jövőben, annál kevésbé lesz pontos.
Az egyik ok, amiért néhányan szkeptikusak a globális felmelegedéssel kapcsolatban, az az, hogy kételkednek abban, hogy a számítógépes modellek elég jók ahhoz, hogy évtizedekre előre modellezzék az éghajlatot. Egy számítógépes modell elkészítéséhez a tudósoknak bizonyos feltételezésekkel kell élniük az éghajlat működéséről. Mivel az éghajlat nagyon összetett, és a számítógépek csak korlátozott teljesítményűek, ezek a feltételezések általában egyszerűsítések. A szkeptikusok attól tartanak, hogy a számítógépes modellek túl durvák és egyszerűek, és nem feltétlenül tükrözik a valóságban zajló folyamatokat. De ahogy telik az idő, az éghajlatkutatók egyre több és több adattal tudnak dolgozni, a számítógépek pedig egyre nagyobb teljesítményűek lesznek – a modellek egyre jobbak lesznek. Mennyire jók az előrejelzéseik?Egy 2019-ben közzétett tanulmány szerint az éghajlati modellek pontosan megjósolták az elmúlt 50 év globális felmelegedését.
A BBC hírportál nagyszerű cikkében Dr. Vicky Pope, a brit HadleyCentre munkatársa részletesen beszámol arról, hogy a tudósok hogyan készítik az éghajlat számítógépes modelljeit: “Models’key to climate forecasts”. Ha még jobbat akarsz, látogass el a Climateprediction.net oldalra, és futtasd le a saját mini klímamodelledet.A számítógéped “állásidejét” kihasználva segíthetsz a világ vezető tudósainak még jobb klímamodelleket készíteni.
Fotó: A számítógépem éppen az 1811-es évre vonatkozó adatokat dolgozza fel, miközben ezt olvasod!A világon több mint 47 000 számítógép dolgozik a projekten, amely a SETI@home-hoz hasonlóan működik.
Milyen hatásai lesznek az éghajlatváltozásnak?
Amint a Föld felmelegszik, az óceánok is felmelegednek – nagyon lassan, de jelentősen. A víz a felmelegedés során kitágul, így az óceánok felmelegedésével a bennük lévő víz nagyobb térfogatot vesz fel, és ez a tengerek szintjének emelkedését eredményezi. A tengerek akkor is emelkednek, amikor a gleccserek és jégtakarók elolvadnak, és több vizet juttatnak az óceánokba. A tengerszint emelkedése a globális felmelegedés egyik fő hatása. Ez talán nem aggasztja Önt, ha az ország közepén vagy magaslatokon él – például Coloradóban vagy Montanában, az Egyesült Államokban, vagy Birminghamben, Angliában. De ha a tengerszint közelében él Floridában vagy Kaliforniában, egy olyan országban, mint Banglades, vagy egy alacsonyan fekvő szigeten, például az Indiai-óceánban lévő Maldív-szigetek egyikén, akkor egyre nagyobb (de egyelőre még nagyon kicsi) az esélye annak, hogy az otthona eltűnik a víz alól. Jelenleg a világ tengerszintje évtizedenként 3 cm-rel emelkedik. A tudósok szerint a tengerszint 2100-ig átlagosan 10 cm és 1 m között emelkedhet.
A globális felmelegedés másik nagyon nyilvánvaló következménye, hogy az Északi- és Déli-sarkok drámaian felmelegednek. Az Arctic Climate Impact Assessment (ACIA) szerint a sarkvidéki tengeri jég az elmúlt 30 évben mintegy 8 százalékkal csökkent – ez azt jelenti, hogy Norvégia, Svédország és Dánia (vagy Texas és Arizona) együttes nagyságú jégterület tűnt el. Néhány évvel ezelőtt a tudósok arra figyelmeztettek, hogy 2100-ra az Északi-sark annyira felmelegedhet, hogy nyáron teljesen eltűnik a jég; most arra figyelmeztetnek, hogy ez hamarosan bekövetkezhet.A Déli-sarkon található Antarktiszon található a világ jégkészletének mintegy 90 százaléka. Itt egyes gleccserek gyorsan olvadnak, vizet eresztve az óceánokba, és aggodalomra ad okot a tengerszint nagymértékű emelkedése miatt. Az éghajlatváltozás pontos hatása azonban összetett: nagyobb hóesést is eredményez, ami egyes helyeken a gleccserek növekedését eredményezi, miközben máshol erodálódnak.Ha az Antarktisz teljes jege elolvadna, a becslések szerint a globális tengerszint 80 méterrel emelkedne! Szerencsére ez valószínűleg nem fog bekövetkezni. Az antarktiszi jég olvadása csak mintegy 15 százalékkal járul hozzá a tengerszint jelenleg zajló emelkedéséhez.
Miért fontosak ezek a dolgok?
A bolygónk különböző régióinak ökoszisztémái finoman kiegyensúlyozottak. A sarkvidékeken például a növények és állatok alkalmazkodtak a szélsőségesen hideg, kevés napfénnyel és alig csapadékkal járó élethez. A trópusokon a növények és állatok sokkal melegebb és nedvesebb éghajlathoz szoktak. Ahogy a globális felmelegedés egyre nagyobb teret nyer, a Föld számos részén jelentősen meg fog változni az éghajlat.A sarkvidékek túl melegek lehetnek sok ott élő élőlény számára. Ha az éghajlatváltozás lassan következne be, a dolgoknak lenne idejük alkalmazkodni: a hűvöset kedvelő növények fokozatosan észak felé mozdulhatnának el, és magasabb szélességeken nőhetnének. Viszonylag gyors éghajlatváltozás esetén azonban a növények és állatok nem tudnak elég gyorsan alkalmazkodni, és sokan kihalnak.
Gondoljunk csak az Északi-sarkvidékre, ahol az elmúlt években az átlaghőmérséklet kétszer olyan gyorsan emelkedett, mint a világ többi részén. A jegesmedvék a tengeri jégtől függenek a vadászathoz és a helyváltoztatáshoz. Ha az összes nyári tengeri jég eltűnik, ahogyan azt előre jelezték, a jegesmedvék lehet, hogy képtelenek lesznek a túlélésre. Vándormadarak százmilliói repülnek minden nyáron az Északi-sarkvidékre, hogy ott szaporodjanak és fészkeljenek. A globális felmelegedés azonban megváltoztatja az Északi-sarkvidéken élő növényeket. Egyes madarak költőhelyeinek mintegy 50 százaléka eltűnhet, ami veszélyezteti a tőlük függő fajokat.A karibuk (rénszarvasok) sok helyen már most is visszaszorulóban vannak, mert a tundra élőhelyeik kezdenek eltűnni.
Fotó: Tényleg a kihalás felé tartanak a rénszarvasok? A képet Karen Laubenstein készítette a US Fish & Wildlife Service jóvoltából.
És nem csak az Északi-sarkvidék lesz érintett: az éghajlatváltozás az egész világon megnehezíti a növények és állatok életét. A trópusokon például a felmelegedő óceánok várhatóan elpusztítják a korallzátonyok egy részét, ami katasztrofális hatással lesz az azoktól függő összetett, színes ökoszisztémákra. Egyes előrejelzések szerint az éghajlatváltozás következtében a világ fajainak 30-40 százaléka kipusztulhat.
Milyen hatással lesz az éghajlatváltozás az emberre?
Az emberek természetesen szintén állatok, és bár gyakran elfelejtjük, mi is részei vagyunk az összetett globális ökoszisztémának. Ami az Északi-sarkon történik, távolinak és jelentéktelennek tűnhet, de az éghajlatváltozás hatásait valószínűleg sokkal közelebb érezzük majd otthonunkhoz. A kiszámíthatatlanabb időjárás sokkal nagyobb viharkárokat és a tengerparti területek elvesztését jelentheti az emelkedő tengerek miatt; a biztosítási ágazat már évek óta aggódik az éghajlatváltozás hatásai miatt. AzEl-Niño-események intenzívebbek és hosszabb ideig tartanak, és már most háromszor gyakrabban fordulnak elő, mint egy évszázaddal ezelőtt, és a jövőben várhatóan megduplázódnak.Egyes országokban árvizek, máshol aszályok fognak pusztítani. Egyes előrejelzések szerint az éghajlatváltozás okozta árvizek 2100-ig mintegy 100-200 millió embert tehetnek tartósan hajléktalanná. Ironikus módon még az emelkedő tengerszint és a gyakran hevesebb esőzések világában is várhatóan sokkal több ember szenved majd súlyos vízhiánytól.
Az éghajlatváltozásnak más hatásai is lesznek. Az éghajlatváltozás következtében egyes helyeken könnyebb lesz élelmiszert termeszteni, máshol viszont sokkal nehezebb lesz. Az Egyesült Államok egyes részein növekedhet a termelés, de az előrejelzések szerint az olyan országok, mint például az afrikaiak, veszíteni fognak. Összességében a világ legszegényebbjeit fogja a legsúlyosabban érinteni. A kártevők és betegségek az előrejelzések szerint sokkal jobban elterjednek, hogy kihasználják a globális felmelegedés előnyeit. A szúnyogok például gyorsabban szaporodnak a melegebb éghajlaton, és így több emberre terjesztenek betegségeket. A felmelegedő világban egyes tudósok szerint a malária sokkal szélesebb körben fog elterjedni; egyes becslések szerint a világ lakosságának kétharmada lehet veszélyeztetett, szemben a mai 45 százalékkal.(A tudomány azonban összetett, mivel sok más tényező is szerepet játszik.)
Fotó: Szúnyogok: maláriakutatás
Kép: National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) kép a National Institutes of Health Image Gallery jóvoltából.
Mit tehetünk a globális felmelegedés megállításáért?
A rövid válasz egyszerű: az éghajlatváltozás hatásainak csökkentése érdekében csökkentenünk kell a globális felmelegedést. Ez azt jelenti, hogy kevesebb szén-dioxid-kibocsátást termelünk, és azt is jelentheti, hogy kevesebb energiát használunk, vagy hatékonyabban használjuk (ugyanazt a dolgot kevesebb energiával vagy jobb technológiával végezzük). A gyakorlatban a kibocsátás csökkentése egyszerre nagyon egyszerű és nagyon nehéz feladat.
Mindannyiunk számára nagyon egyszerű csökkenteni a személyes szén-dioxid-kibocsátásunkat. Lecserélhetjük otthonunkban az izzólámpákat (amelyek melegedve világítanak), és energiatakarékos fénycsöveket használhatunk helyettük. lecserélhetjük a közműszolgáltatót, hogy az áram nagyobb része megújuló energiából származzon. vagy időnként biciklivel, gyalog vagy busszal járhatunk autó helyett. Felvehetne egy pulóvert ahelyett, hogy bekapcsolná a fűtést, kinyithatná az ablakokat a légkondicionáló használata helyett, és vezethetne úgy, hogy az üzemanyag-takarékosságot tartsa szem előtt.Ezek a dolgok mind nagyon könnyen megvalósíthatók, és azonnali változást eredményeznek. De vajon elegendőek?
Fotó:
Az igazi probléma az, hogy a globális trendek ellenünk dolgoznak: az olyan fejlődő országok, mint India és Kína egyre gazdagabbak lesznek, mivel az ott élő emberek menekülnek a szegénységből. Egyre több ember vásárol autót és törekszik ugyanolyan életstílusra, mint amilyet az Egyesült Államokban és Európában élnek. Mivel a globális energia- és fosszilis tüzelőanyag-felhasználás még mindig növekszik, a jelentős éghajlatváltozás szinte elkerülhetetlennek tűnik. Ez nem jelenti azt, hogy fel kellene adnunk a megállítását. Drámai nemzetközi erőfeszítésekkel talán képesek lehetünk megállítani a szén-dioxid-kibocsátás növekedését 2100-ig. Ha a légkör szén-dioxid-szintjét 550 ppm alatt tudjuk tartani (ami nagyjából kétszerese az ipari forradalom előtti szintnek, és körülbelül 45 százalékkal magasabb a jelenleginél), akkor az éghajlatváltozás okozta áradások az olyan alacsonyan fekvő országokban, mint Banglades, akár 80-90 százalékkal is csökkenhetnek.
Míg az egyéneknek könnyű változtatni a globális felmelegedésen, a kormányoknak sokkal nehezebb dolguk van. Az egyik aggály az, hogy a széndioxid-kibocsátás csökkentésére irányuló intézkedések kevesebb energia felhasználását jelenthetik, ami károsíthatja a gazdasági növekedést. Ha tehát egy ország önkéntesen megpróbálja megtisztítani a helyzetét, félő, hogy gazdasági hátrányba kerülhet más nemzetekkel szemben. Ez az oka annak, hogy az Egyesült Államok nem támogatta a Kiotói Jegyzőkönyv nevű nemzetközi éghajlatváltozási szerződést. A szerződés kizárta a fejlődő országokat, például Kínát, és az amerikai kormány úgy vélte, hogy minden országnak részt kellene vennie benne.
Amíg a világ kormányai vitatkoznak és nem értenek egyet, a globális felmelegedés folyamatosan romlik. Minél tovább tart a megállapodás, annál rosszabb lesz a helyzet. 2006 októberében a brit kormány egy Sir Nicholas Stern nevű kiváló közgazdász jelentését tette közzé. A Stern-jelentés szerint érdemes most pénzt befektetni és kezelni az éghajlatváltozást, mert a cselekvés elhalasztásának költségei holnap nagyobbak lesznek. (Ez olyan, mintha most menne el a fogorvoshoz tömésre, hogy később ne essenek ki a fogai.) Stern azt állítja, hogy a globális gazdasági tevékenység (az úgynevezett bruttó hazai termékkel (GDP) mérve) akár 20 százalékkal is visszaeshet, ha az éghajlatváltozás hatásai valóban súlyosak lesznek. Ezzel szemben az éghajlatváltozás megállítását célzó intézkedésekbe való befektetés most csak a GDP egy százalékába kerülne – 20-szor kevesebbe. A Stern-jelentés közzétételével a tudósok, közgazdászok és politikusok végre úgy tűnt, hogy egy nyelvet beszélnek.
Érdekes, hogy néhány ismert klímaváltozás-szkeptikus mostanra megváltoztatta álláspontját. Néhány évvel ezelőtt Richard Muller, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem professzora kifejezetten kételkedett a globális felmelegedésben, ezért létrehozta a Berkeley Earth Surface Temperatureprojectet, hogy tisztességesen és nyitottan tesztelje a bizonyítékokat – ahogy az egy jó tudóstól elvárható. 2012 júliusára a New York Timesban bejelentette, hogy sokkal erősebben hisz az ember okozta éghajlatváltozásban, mint az IPCC hivatalos ítélete: “A globális felmelegedés valós… és szinte teljes mértékben az ember az oka.”
A kormányok ennek ellenére továbbra is tétováznak és halogatják a határozott lépéseket. 2015 decemberében a franciaországi Párizsban tartott nemzetközi csúcstalálkozón (COP21) 195 ország végül megállapodott arról, hogy megpróbálják a globális hőmérséklet-emelkedést 2°C alatt tartani. Miközben a tárgyalófelek gratuláltak maguknak a jelentős eredményhez, a kritikusok gyorsan rámutattak, hogy kevés változik: a világ még mindig sokkal nagyobb hőmérséklet-emelkedés és potenciálisan pusztító éghajlatváltozás felé tart. A világ egyik legbefolyásosabb klímatudósa, James Hansen a párizsi megállapodást “csalásnak… hamisítványnak… értéktelen szavaknak” nevezte. Nincs cselekvés, csak ígéretek. Amíg a fosszilis tüzelőanyagok a legolcsóbbnak tűnnek, addig továbbra is égetni fogják őket”. A hőmérséklet pedig tovább fog emelkedni. Az újságírók 2013 óta minden januárban ugyanazt a szalagcímet találják írni: így vagy úgy mérve, a tavalyi év volt “minden idők legmelegebbje”.” 2017 januárjában a tudósok felfedezték, hogy 2016 volt a valaha feljegyzett legmelegebb év; 2018 januárjában kiderült, hogy 2017 volt a valaha feljegyzett legmelegebb év El Niño nélkül; és mivel Ausztrália déli részei bozóttüzek lángjaiban égtek, 2019-et a második legmelegebb évnek nyilvánították.A globális felmelegedés még sok ilyen szalagcímet jelent a jövőben.2018 végén az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) arra figyelmeztetett, hogy már csak 12 évünk van arra, hogy a globális felmelegedést 1,5 fokra korlátozzuk, ami “gyors, mélyreható és példátlan változásokat követelne meg a társadalom minden területén.”
Az óra ketyeg.
A figyelmeztetések ellenére az éghajlatváltozás kezelése továbbra sem elég sürgős. Mi kell ahhoz, hogy ráébredjünk a globális felmelegedésre? És amikor végre megtesszük, már túl késő lesz?
