W poprzedniej notce porozmawialiśmy o CO2 zastanawiając się, czy na pewno to my jesteśmy odpowiedzialni za to, że obecnie jego poziom rośnie.
Teraz zastanowimy się nad tym, czy jeśli jednak jest tak, jak grożą palcem ekologiści (czyli że to MY jesteśmy odpowiedzialni), to jakie są konsekwencje.
Zacznijmy od efektu cieplarnianego. Ten niezbyt szczęśliwie nazwany (bo opisuje zjawisko występujące w szklarni, a nie w cieplarni) efekt to zatrzymywanie przed ucieczką z atmosfery ziemskiej tej części promieniowania, która inaczej odbiłaby się od powierzchni i ewakuowała z powrotem w kosmos. Promieniowanie (fotony) umieją wyłapywać niektóre cząstki, które znajdują się w atmosferze. Jak foton napotka taką cząstkę, to ‘znika’, a cząstka się trochę dzięki temu podgrzewa.
Żeby w pełni zrozumieć niuanse efektu cieplarnianego występujące w atmosferze, należy pamiętać, że każda cząstka umie wyłapać tylko niektóre fotony. Fotony różnią się bowiem energią, a niejaka mechanika kwantowa na swoje rygorystyczne zasady co do tego, z jakiego przedziału energii dana cząstka ma prawo ‘połknąć’ foton. Energia fotonu reprezentowana jest przez jego długość fali (która – w pewnym zakresie – znana jest szerzej jako barwa).
Ziemska atmosfera absorbuje około 19% promieniowania, które dociera na Ziemię. Resztę absorbuje albo powierzchnia, albo odbite wraca w kosmos. Szacuje się, że te 19% promieniowania powoduje, że Ziemia ma temperaturę 27 (+/- 7) stopni Celsjusza wyższą, niż gdyby ten efekt nie występował. Jak widać, rozbieżność szacunków jest całkiem spora. Przyjmijmy jednak dla bezpieczeństwa wartość 32 stopni, bliską maksymalnej, zresztą w obecnych źródłach taka pojawia się najczęściej.
Pora zastanowić się, jaki jest udział poszczególnych gazów cieplarnianych w tym efekcie.
Pomoże nam w tym następujący rysunek:
Z rysunku widać, że CO2 jest wielokrotnie słabszym absorberem promieniowania słonecznego niż woda – szacuje się jego udział jako ok. 10% efektu cieplarnianego.
Warto jednak dodać, że te 10% odnosi się do sytuacji, kiedy usuwamy wszystkie inne czynniki i pozostawiamy sam dwutlenek węgla. Ponieważ jednak zakres długości fal, w którym CO2 absorbuje promieniowanie słoneczne, w dużej mierze pokrywa się z zakresem absorpcji przez wodę, zatem w rzeczywistych warunkach na większości pola swojego działania efekt CO2 jest tłumiony przez znajdującą się w wielokrotnie większej ilości parę wodną.
W rezultacie efekt CO2 stanowi jakieś 2,5% całkowitego efektu cieplarnianego. I to efekt CAŁKOWITEGO CO2, jaki znajduje się w atmosferze – nie tylko tego dodanego przez człowieka.
Jakby tego było mało, zależność wzrostu temperatury w wyniku efektu cieplarnianego dla każdego czynnika w zależności od jego stężenia nie jest liniowa, ale logarytmiczna. Oznacza to, że im więcej przybywa w atmosferze danego gazu cieplarnianego, tym każda kolejna „porcja” powoduje mniejszy efekt termiczny.
Różni naukowcy wykonywali symulację wzrostu temperatury Ziemi w zależności od zawartości CO2 przy założeniu, że żaden inny gaz cieplarniany w atmosferze nie występuje.
Oto porównanie wyników 3 różnych zespołów przypisujących różną wagę udziału CO2 w efekcie cieplarnianym.:
Linia pozioma pod zakolorowanym obszarem każdej z linii reprezentuje temperaturę, która odpowiada zawartości CO2 w atmosferze na poziomie 280 ppm, czyli przed rewolucją przemysłową. Wszystko, co ponad nią, przypisywane jest człowiekowi.
Jak widać, wykres jest pociągnięty aż do 1200 ppm, czyli ponad czterokrotnie wyższej zawartości CO2 niż ta sprzed epoki przemysłowej.
Zespół Charnock & Shine szacuje efekt samego CO2 przy 280 ppm aż na 12 stopni Celsjusza. Bardzo ciężko znaleźć podstawy do takiego oszacowania, gdyż to ponad 30% całkowitego efektu (jak pamiętamy, całościowo daje 32 stopnie). Nawet żarliwi ekologiści uznają 10% za rozsądną wartość.
Najbardziej prawdopodobny wydaje się zatem wykres reprezentujący badania Richarda Lindzena (ten zielony). Według jego szacunków 4-krotne zwiększenie ilości CO2 w atmosferze ponad wartość 280 ppm spowodowałoby wzrost temperatury o zaledwie 1,29 stopnia! I to bez uwzględniania tłumiącego efektu pary wodnej, który występuje w rzeczywistych warunkach.
Teraz policzmy sobie coś.
Całkowita masa atmosfery to około 5,3 *1015 ton.
0,038% z tego, czyli całkowita masa obecnego dwutlenku węgla w atmosferze, to ok. 2*1012 ton. To jest nasze owo 380 ppm.
Ponieważ prawie cały antropogeniczny CO2, nad którym biadolą ekologiści, pochodzi ze spalania paliw kopalnych, można wyliczyć, ile w ogóle człowiek jest w stanie wprowadzić CO2 do atmosfery.
Całkowite złoża ropy na Ziemi szacowane są na około 140 mld (1,4*1011) ton. Złoża węgla to ponad 700 mld (7*1011) ton (w przeliczeniu na czysty węgiel).
Ponieważ ropa spala się tak, że powstaje z niej mniej więcej 3-krotnie większa masa dwutlenku węgla, a z węgla 4-krotnie większa, to mnożąc całkowite zasoby paliw kopalnych przez odpowiednio 3 i 4 możemy wyliczyć sobie, ile CO2 może powstać, jeżeli spalimy WSZYSTKIE DOSTĘPNE człowiekowi paliwa kopalne (co wg różnych scenariuszy może stać się możliwe dopiero za co najmniej 100 lat).
Ileż wychodzi? Otóż maksymalna ilość, jaką jeszcze możemy dodać do atmosferycznego CO2, to niewiele ponad 600 ppm (w tym ok. 540 ppm ze spalania węgla i zaledwie 80 ppm ze spalania ropy). Czyli całkowite stężenie osiągniemy na poziomie nie wyższym niż 1000 ppm. I to przy założeniu, że wszystko idzie w komin – czyli nie produkujemy żadnych tworzyw sztucznych ani asfaltu!
Popatrzmy na nasz wykres. Nawet weseli fantaści-pesymiści, panowie Charnock i Shine, przewidują wzrost w wyniku takiego efektu na około 2,5 stopnia. U Lindzena jednak jest to już ledwie jeden stopień. A wciąż mówimy o efekcie ‘suchej’ planety, gdzie występuje tylko CO2 jako gaz cieplarniany, bez tłumiącego wpływu pary wodnej…
Wnioski?
Człowiek produkuje mały ułamek ilości niezbyt ważnego gazu cieplarnianego. Dodatkowo zwiększanie ilości gazu cieplarnianego powoduje coraz mniejszy wpływ każdej dodatkowej ilości na cały efekt cieplarniany. Cała „zbrodnicza” działalność ludzka, którą się tak obecnie tępi przez różne protokoły z Kioto, nie jest w stanie nawet ‘in potentia’ wpłynąć w istotny sposób na efekt cieplarniany. A tym bardziej na temperaturę Ziemi.
Sam efekt cieplarniany zresztą nie jest aż tak spektakularnym efektem, jaki mu przypisują zieloni horroryści. Decyduje jedynie o 19% całkowitego promieniowania docierającego do Ziemi ze Słońca. Są bardziej istotne czynniki.
Ale o tym trochę szerzej w następnych wpisach.
Inne tematy w dziale Polityka
