Globalne ocieplenie - źródła problemu

Globalne ocieplenie stanowi jeden z wiodących tematów. Dyskusje o tej kwestii przenoszą się zarówno na sferę społeczną, jak i na sferę polityczną. Jednakże należy zastanowić się jak powstaje globalne ocieplenie i jaka jest zasadnicza geneza tego problemu? W niniejszym tekście spróbuję nakreślić kilka najbardziej istotnych czynników, które zdeterminowały dzisiejszy stan rzeczy.

Rozwój

Człowiek od początku swoich dziejów dążył do poprawy jakości swojej egzystencji. Aby stale podnosić poziom swojego życia musiał podjąć wysiłek twórczy, mający na celu ułatwienie sobie przetrwania w różnorodnych warunkach przyrodniczych oraz krainach geograficznych. Postęp ten nie dokonywał się od razu i następował etapami. W odniesieniu do środowiska przyrodniczego warto jednakże przypomnieć dwa wydarzenia, które w znaczącym stopniu przyczyniły się do zmiany „relacji” na linii człowiek – środowisko.

Do tychże dwóch zdarzeń bezsprzecznie należą:

Rewolucja agrarna, którą można podzielić zasadniczo na dwa etapy. Pierwszy z nich jest ściśle związany z przejściem ze zbieractwa i łowiectwa do uprawy roli. Pierwsza uprawa roli pozwoliła na przejście z koczowniczego na osiadły tryb życia. Już wtedy człowiek, w celu uzyskania nowych obszarów pod uprawę roli musiał wycinać lasy i zbiorowiska leśne. Dominującą formą rolnictwa było rolnictwo prymitywne, w którym dany skrawek Ziemi uprawiało się do czasu całkowitej erozji gleby. Następnie zajmowano następną połać terenu, aż do jej całkowitego zużytkowania. Ten etap rewolucji agrarnej przypadł na lata 10000-4000 r. p. n. e. Drugi etap rewolucji jest już związany z wiekiem XV i XVI, kiedy zostały wdrożone metody mające na celu powiększenie plonów w celu zaspokojenia potrzeb żywnościowych stale zwiększającej się liczby ludności.

Rewolucja przemysłowa, związane z przełomem XVIII i XIX wieku. Zapoczątkowała ona szereg przemian społecznych, kulturalnych i ekonomicznych. Ponadto nie pozostała obojętna na środowisko przyrodnicze. Na skutek gwałtownego rozwoju gałęzi przemysłu maszynowego i ciężkiego zaczęto masowo wycinać drzewa, które stanowiły cenny surowiec. To między innymi z tego powodu w Anglii do dzisiaj lesistość jest bardzo niewielka. Gwałtowna industrializacja spowodowała także problem zanieczyszczenia powietrza. Emisja produktów spalania wiązała się ze znaczącym pogorszeniem jakości powietrza, czemu dodatkowo niekiedy sprzyjały warunki pogodowe.

Oba te wydarzenia w sposób bezdyskusyjny odcisnęły piętno na środowisku przyrodniczym. Człowiek przestał być już bezbronnym i bezradnym wobec cyklów obecnych w środowisku, jakimi są np. pory roku. Nauczył się radzić z kaprysami wynikającymi ze zmiennych warunków atmosferycznych (pomijając oczywiście zjawiska ekstremalne takie jak huragany, upały etc.)

Jednocześnie środowisko przyrodnicze zaczęło być w coraz większym stopniu przekształcane przez człowieka. Zmiany te dotyczyły i dotyczą wszelkich komponentów środowiska, jakimi są litosfera, biosfera, hydrosfera oraz atmosfera. Z wymienionych komponentów trzeba skupić uwagę na ten ostatni, ponieważ tam leży klucz do kwestii globalnego ocieplenia klimatu.

Czynniki determinujące klimat

Klimat ziemski stanowi niezmiernie skomplikowany element środowiska przyrodniczego. Ponadto, jak wiadomo z badań przeprowadzanych w naukach dendrochronologii i geologii historycznej podlega nieustannym wahaniom. Klimat zalicza się do wrażliwych elementów środowiska przyrodniczego. Nawet z pozoru niewielkie wydarzenie (np. erupcja wulkanu) może przyczynić się do jego zmian w dłuższej perspektywie czasowej.

Istnieją zasadniczo trzy główne czynniki, które w przeważającym stopniu wpływają na klimat:

Słońce; jako podstawowy czynnik umożliwiający rozwój życia na Ziemi; źródła promieniowania, regulującego wszelkiego rodzaju procesy zachodzące w organizmach żywych oraz poszczególnych komponentach systemu przyrodniczego.

Atmosfera; gazowa powłoka Ziemi pełniącą funkcję ochronną przez zabójczym promieniowaniem ultrafioletowym (warstwa ozonu stratosferycznego). Ponadto atmosfera odpowiedzialna jest za powstanie efektu cieplarnianego. Bez atmosfery średnia temperatura na powierzchni Ziemi wynosiłaby około -15°C, zaś dzięki atmosferze średnia temperatura wynosi +15°C. Atmosfera reguluje także bilans energetyczny całej kuli ziemskiej. 

Oceany; stanowią niemalże 78% całkowitej powierzchni Ziemi. Stanowią ogromne masy wody, które krążąc wytwarzają cyrkulację termohalinową (będącą wynikiem różnicy w zasoleniu i termice wód oceanicznych). Ponadto oceany stanowią ogromny rezerwuar różnego rodzaju związków chemicznych (dwutlenku węgla, metanu) oraz pierwiastków niezbędnych do rozwoju życia takich jak tlen. Odgrywają także ogromną rolę w cyklu hydrologicznym czyli obiegu wody w przyrodzie. 

Ranga tychże czynników klimatycznych jest zdecydowanie pierwszorzędna. W dalszej kolejności klimat kształtują czynniki strefowe takie jak: rozkład mórz i lądów, kąt padania promieni słonecznych, pokrycie terenu oraz czynniki astrefowe: prądy morskie, ukształtowanie powierzchni oraz od niedawna działalność człowieka.

Wpływ człowieka na klimat

Człowiek w chwili obecnej posiada dostateczne możliwości do manipulacji co najmniej kilkoma czynnikami klimatotwórczymi. Należą do nich zasadniczo: atmosfera oraz pokrycie terenu. Wpływ na atmosferę ma bezpośrednie przełożenie na zmianę klimatu, zaś użytkowanie terenu i rodzaj jego przeznaczenia wywiera wpływ pośredni.

Emisja gazów cieplarnianych a atmosfera

W pierwszej kolejności należy rozpatrzeć problematykę wpływu człowieka na atmosferę. Wpływ ten jest ściśle związany z masową emisją tzw. gazów cieplarnianych. Do gazów cieplarnianych można zaliczyć dwutlenek węgla, metan, parę wodną oraz chloro węglowodory. W rozważaniach o globalnym ociepleniu wspomina się jedynie o tym pierwszym, natomiast faktycznie największy potencjał cieplarniany z wymienionych gazów posiada para wodna.

Słuszne jest jednakże faktyczne stwierdzenie, iż to dwutlenek węgla jest najbardziej problematyczny. Wynika to z kilku istotnych czynników.

Pierwszy z nich to fakt, iż poprzez masowe spalanie różnego rodzaju surowców (węgiel, ropa naftowa, gaz) zasadniczym produktem spalania jest właśnie CO2. Problem ten dotyczy zasadniczo różnego rodzaju gałęzi przemysłu ciężkiego. Ponadto znaczną ilość CO2 emitują elektrociepłownie, opalane oczywiście węglem brunatnym lub kamiennym.

Problematyki emisji CO2 nie można jednak sprowadzać wyłącznie do przemysłu. Kolejnym znaczącym emitorem jest rolnictwo. Zasadniczo jeden szerszy dział rolnictwa, a więc hodowla bydła i trzody chlewnej. Światowe rosnące zapotrzebowanie na żywność wiąże się także z intensyfikacją i mechanizacją produkcji w rolnictwie. Zwiększająca się ilość zwierząt gospodarskich niesie ze sobą większą ilość produktów przemiany materii. To zaś nie jest obojętne, gdyż takowe produkty przemiany materii generują znaczne ilości gazów cieplarnianych, zwłaszcza metanu. Na tym polu „wyróżnia” się szczególnie trzoda chlewna.

*

Warto w tym miejscu postawić pytanie, dlaczego CO₂ jest gazem cieplarnianym? Wynika to przede wszystkim ze specyficznych właściwości tego związku chemicznego. CO₂ jest przezroczysty dla promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi, bez względu na poszczególne widma (ultrafiolet, promieniowanie widzialne). Problem jest związany z promieniowaniem ziemskim. Ma ono charakter długofalowy, a dwutlenek węgla pochłania niewielką część widma promieniowania emitowaną przez powierzchnię Ziemi. Z tego powodu promieniowanie, które powinno przez atmosferę przedostać się do próżni kosmicznej zostaje w niewielkiej (ale jednak) części zaabsorbowane przez CO₂. W dłuższej perspektywie prowadzi to do zaburzenia bilansu energetycznego Ziemi, który powinien w skali całego globu pozostać zrównoważony. Tymczasem powstaje sytuacja, gdy ilość energii dostarczanej zaczyna przewyższać ilość energii traconej przez powierzchnię Ziemi. Naturalną konsekwencją tego stanu rzeczy jest wzrost średniej, globalnej temperatury powietrza.

Emisja gazów cieplarnianych a pokrycie terenu

Kolejnym czynnikiem klimatotwórczym poddanym działalności człowieka jest bez wątpienia pokrycie terenu.

Masowa urbanizacja, rozwój rolnictwa na trwale zmieniły krajobraz przeważającej części lądów. Gwałtownemu rozwojowi osadnictwa towarzyszyła często rabunkowa eksploatacja lasów. Powierzchnia obszarów zielonych zaczęła się drastycznie zmniejszać.

Gospodarka leśna, której zasadniczym celem jest racjonalizacja i rozsądne gospodarowanie drewnem jest prowadzona od niedawna. I to niestety nie wszędzie. Szczególnie tam, gdzie powinna być wprowadzona jak najszybciej.

* *

Lasy stanowią jeden z bardziej niedocenianych czynników, które w pośredni sposób wpływają na klimat. Drzewa absorbują zanieczyszczenia powietrza. Ponadto pochłaniają i zużywają dwutlenek węgla w czasie procesu fotosyntezy, produkując znaczące ilości tlenu. Im większe powierzchnie leśne, tym więcej dwutlenku węgla zostaje zaabsorbowane.

Niestety, w skali globalnej powierzchnia lasów nadal się zmniejsza. Największy problem jest związany ze znacznym zmniejszaniem się powierzchni tzw. zielonych płuc świata. Tym mianem określa się lasy równikowe porastające Nizinę Amazonki. Lasy wyniszcza się tam zasadniczo z dwóch powodów. W obrębie Niziny Amazonki żyją liczne plemiona, które wciąż tkwią w prymitywnej formie rolnictwa żarowo-odłogowego. Aby pozyskać ziemię pod uprawę dokonuje się rabunkowego niszczenia lasów, niejednokrotnie w postaci ich wypalania. Ponadto wilgotne lasy równikowe stanowią miejsce występowania cenionych drzew w przemyśle meblarskim (mahoń, hebanowiec). Aby takowe pozyskać, trzeba także wycinać znaczne powierzchnie leśne.

Mniejsza powierzchnia lasów w skali globalnej nie jest w stanie zaabsorbować wzrastającej zawartości dwutlenku węgla w atmosferze.

** *

Odrębną kwestią jest ocieplanie klimatu w skali lokalnej (np. miasta). Zabetonowane powierzchnie, zwłaszcza te mające ciemniejszą barwę absorbują znaczącą ilość bezpośredniego promieniowania słonecznego. To zaś prowadzi do przegrzewania się powierzchni, wzrostu temperatury powietrza. Rozgrzane powietrze unosi się do góry. Jeżeli zaś ma pewną ilość wilgoci, to w porze letniej przyczynia się do powstawania ulewnych deszczy oraz burzy.

Jednak jest to kwestia związane z miejską wyspą ciepła – czyli ocieplaniem się klimatu w skali miast, szczególnie tych dużych.

Podsumowanie

Człowiek osiągnął znaczny pułap rozwoju technologicznego. I poniekąd globalne ocieplenie jest tego konsekwencją. Jest właśnie owo ceną tego postępu. Rozwijając przemysł i rolnictwo, stanowiące integralny filar gospodarczy zaczęliśmy emitować w atmosferę ogromne ilości gazów cieplarnianych. Te, zostając i krążąc w atmosferze zaczęły podwyższać temperaturę powietrza. Wycinając lasy, ograniczyliśmy naturalne możliwości przeciwdziałania nadmiernej emisji.

Tymczasem klimat, z gruntu rzeczy wrażliwy na tego typu zmiany zareagował w sposób gwałtowny. Bezpośrednie oddziaływanie na dwa czynniki klimatotwórcze spowodowało jego przyspieszone zmiany. Oddziaływanie bezpośrednie znajduje także konsekwencje w pośrednim oddziaływaniu na inne czynniki klimatotwórcze (np. oceany). Jednakże jest to temat oddzielne rozważania, związane bardziej z konsekwencjami, aniżeli genezą globalnego ocieplenia.