Klimatolodzy uważają CO2 za najważniejszy gaz z „wielkiej trójki” gazów cieplarnianych emitowanych na skutek działalności ludzi. Pozostałe dwa to metan (CH4) i podtlenek azotu (N2O).
Gaz jak szyba
Gazy cieplarniane, wśród nich CO2, dają Ziemi tzw. efekt cieplarniany. Są przezroczyste dla promieniowania słonecznego, które dociera do Ziemi swobodnie. Ale pochłaniają część promieniowania cieplnego, które unosi się z powierzchni planety. Pozwalają więc Ziemi nagrzewać się, a powstrzymują jej stygnięcie. Podobnie działa szkło w szklarniach (cieplarniach) – stąd nazwa zjawiska zatrzymywania ciepła przy powierzchni Ziemi.
Co nam daje efekt cieplarniany?
Korzystne warunki dla życia na Ziemi.
Gdyby Ziemia swobodnie wypromieniowywała ciepło uzyskane dzięki promieniowaniu Słońca, średnia temperatura przy powierzchni planety byłaby o 33 stopnie niższa niż jest obecnie.
Dlaczego się martwimy dwutlenkiem węgla?
Źródła CO2 są w większości naturalne. Przyroda wypuszcza go i pochłania w ciągłym cyklu, przetwarzając wciąż te same atomy węgla (zawarte w CO2) w swojej życiodajnej chemii organicznej, czyli oddychaniu, odżywianiu itp. Ten cykl nazywa się szybkim obiegiem węgla w przyrodzie. Dopóki ludzie nie zaczęli silnie ingerować w ten proces, stężenie dwutlenku węgla w atmosferze zmieniało się powoli. Te naturalne wahania wiązały się ze zmianami klimatu, ale były one stopniowe, czyli umożliwiające adaptację żywym organizmom.
Co takiego zrobiliśmy?
Zaczerpnęliśmy z tzw. wolnego obiegu węgla w przyrodzie, czyli uzyskaliśmy dostęp do pradawnych atomów węgla, zakonserwowanych w Ziemi miliony lat temu w postaci złóż węgla kamiennego i brunatnego, ropy naftowej i gazu ziemnego. Wyciągnęliśmy je i poprzez spalanie dołożyliśmy do szybkiego cyklu węglowego. A żeby pogorszyć jeszcze sytuację ciągle zmniejszamy zdolność przyrody do pochłaniania dwutlenku węgla przez wycinanie lasów i osuszanie terenów podmokłych. (*Mokradła mają zdolność pochłaniania znacznej ilości CO2, ale o tym kiedy indziej). Czyli z jednej strony dokładamy atomów węgla, a z drugiej niszczymy naturalne mechanizmy jego wychwytywania. Właśnie dlatego mówimy, że efekt cieplarniany nasila się na skutek działalności człowieka, czyli że ludzie powodują globalne ocieplenie.
Skąd wiadomo, że CO2 niebezpiecznie przybywa?
Stężenie dwutlenku węgla, według obserwatorium NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration (amerykańskiej rządowej instytucji badawczej), wynosi obecnie 420 ppm (parts per million) – czyli 420 cząsteczek CO2 na milion różnych cząsteczek w atmosferze. Bieżące dane oraz inne obserwacje i analizy można też znaleźć na stronie NASA. Bezpośredni pomiar stężenia dwutlenku węgla zaczął być systematycznie prowadzony w XX w. Od czasu rozpoczęcia pomiarów widać stały, szybki wzrost. Najwcześniejsze dane z amerykańskiego obserwatorium na Hawajach pokazują, że w 1958 r. stężenie CO2 wynosiło 314 ppm.
Ten wzrost wydaje się szybki? To popatrzmy na dłuższą skalę czasową
Żeby zobaczyć, jak szokujące jest tempo wzrostu stężenia CO2 w ostatnich dziesięcioleciach, trzeba zestawić je z historycznymi danymi, pozyskanymi m.in. z badania składu lodu z głębokich odwiertów w okolicach biegunów. Zachował się tam lód z pęcherzykami powietrza, popiołami wulkanicznymi i innymi pozostałościami sprzed tysięcy lat. Badaniem i datowaniem tych osadów zajmuje się osobna dyscyplina nauki – paleoklimatologia. Stężenie CO2 w atmosferze przed tysiącami lat można w ten sposób zbadać bardzo precyzyjnie.
Wykres ilustrujący aktualne stężenie dwutlenku węgla w atmosferze w porównaniu z okresami prehistorycznymi wygląda tak:
Ten sam wykres jeszcze raz, z podkreśleniem tego, na co patrzymy:
Dwutlenku węgla w atmosferze nigdy w historii nie przybywało tak szybko. W ostatnim stuleciu wykres staje się praktycznie pionowy.
Konsekwencje…
Przed milionami lat zdarzały się okresy, kiedy stężenie dwutlenku węgla było większe, niż obecnie. Ale zmiany zachodziły w wolniejszym tempie, dając życiu na Ziemi czas na przystosowanie się. Aktualna zmiana jest groźna przede wszystkim dlatego, że CO2 przybywa w tak bezprecedensowym tempie.
Dwutlenek węgla zajmuje pierwsze miejsce na podium generowanych przez ludzi emisji gazów cieplarnianych przede wszystkim dlatego, że jest bardzo trwały i akumuluje się w atmosferze. Ponadto jego działanie wzmacniające efekt cieplarniany obarczone jest pewną bezwładnością – atmosfera nie ogrzewa się tak szybko, jak szybko przybywa CO2. Gaz wyemitowany dziś zaowocuje podwyższeniem temperatury w kolejnych dziesięcioleciach. Nie da się już zatrzymać postępującego kryzysu – chyba że znajdziemy jakiś sposób na istotne zmniejszenie stężenia CO2 w atmosferze, ale to na razie science fiction. Teraz gra się toczy o to, aby kryzys był możliwie jak najmniejszy i jak najbardziej rozciągnięty w czasie. To możemy uzyskać tylko przez radykalne zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych, czyli przez jak najszybszą rezygnację z wydobywania i wykorzystywania paliw kopalnych. To da się zrobić i w sumie wiemy jak –> głównie poprzez szybszą rozbudowę odnawialnych źródeł energii, zmniejszenie całkowitego zużycia energii i oszczędzanie ekosystemów, które mogą nas chronić.
I musimy to robić już. Bez czekania na genialne wynalazki czy przełomy technologiczne. Oczywiście wspaniale będzie, jeśli takie cudowne rozwiązanie się znajdzie. Ale póki co nie widać go na horyzoncie, więc – zgodnie z logiką kryzysową – liczymy na najlepszy scenariusz, ale musimy szykować się na najgorszy.
A Planeta 