Artykuly

W przeszłości zawartość CO2 rosła z opóźnieniem za wzrostem temperatury – co to oznacza?

Argument sceptyków: „Artykuł w czasopiśmie Science pokazał, że
wzrost poziomu dwutlenku węgla nie wyprzedzał wzrostu temperatury, a
raczej był opóźniony w porównaniu do wzrostu temperatury o około 200 do
1000 lat. Wzrost poziomu dwutlenku węgla nie mógł spowodować wzrostu
temperatury, skoro następował on po wzroście temperatury.” (Joe Barton)

Co mówi nauka: Kiedy Ziemia wychodzi z epoki lodowcowej, ocieplenie nie jest
inicjowane przez CO2, ale przez zmiany orbity Ziemi. Ocieplenie
powoduje, że oceany uwalniają CO2. Gaz ten wzmacnia ocieplenie i miesza
się w atmosferze rozprzestrzeniając ocieplenie po całej planecie. Czyli
rosnąca temperatura powoduje wzrost poziomu CO2, a rosnąca koncentracja
CO2 powoduje ocieplenie.

W ciągu ostatniego pół miliona lat nasz klimat doświadczał długich okresów lodowcowych przerywanych przez stosunkowo krótkie okresy ciepłe, tak zwane okresy międzylodowcowe (interglacjalne). Atmosferyczny dwutlenek węgla jest powiązany z tym cyklem. Jego ilość wzrasta o około 90 części na milion w miarę jak antarktyczne temperatury wzrastają o 10°C. Ale jeśli przyjrzymy się bliżej, to zauważymy, że zmiany koncentracji CO2 pozostają w tyle za zmianami temperatury o nawet 1000 lat. Mimo, że ten efekt został przewidziany już dwadzieścia lat temu (Lorius 1990), to wciąż zaskakuje on i dezorientuje wielu ludzi. Czy ogrzewanie powoduje wzrost CO2 czy jest na odwrót? W rzeczywistości prawdą jest jedno i drugie.

Rysunek 1: Pomiary zawartości dwutlenku węgla (linia niebieska) w rdzeniu lodowym Vostok (Petit 2000) porównane do zmiany temperatury na Antarktydzie (linia czerwona) (Barnola 2003).

Epoki międzylodowcowe przychodzą co mniej więcej 100 000 lat. Jest to tak zwany cykl Milankovicia wywołany zmianami orbity Ziemi. Są trzy główne składniki zmian ziemskiej orbity. Kształt orbity Ziemi wokół Słońca (mimośród) zmienia się pomiędzy elipsą a kształtem zbliżonym do koła. Oś Ziemi jest obecnie nachylona w stosunku do Słońca pod kątem 23 stopni, ale nachylenie to oscyluje pomiędzy 22,1 a 24,5 i z powrotem w cyklu trwającym 41 tysięcy lat (tzw. nutacja). Kierunek osi też się zmienia, co 26 tysięcy lat zakreślając w przestrzeni stożek mniej więcej pomiędzy Gwiazdą Polarną a Wegą (tzw. precesja).

Rysunek 2: Trzy główne zmiany orbitalne. Od lewej do prawej: Mimośród: zmiany kształtu orbity Ziemi. Nutacja: zmiany nachylenia osi Ziemi. Precesja: zmiany kierunku osi Ziemi.

Połączony efekt tych cykli orbitalnych powoduje długoterminowe zmiany w ilości promieniowania słonecznego padającego na różne obszary Ziemi w różnych porach roku, zwłaszcza na dużych szerokościach geograficznych.

W miarę jak Ocean Południowy ociepla się, rozpuszczalność CO2 w wodzie maleje (Martin 2005). To powoduje oddawanie CO2 przez oceany do atmosfery. Mechanizm tego procesu nie jest dokładnie zrozumiany, ale uważa się, że jest on związany z pionowym mieszaniem oceanu (Toggweiler 1999). Proces ten trwa około 800 do 1000 lat, dlatego obserwowany poziom CO2 wzrasta przez około 1000 lat po początkowym ociepleniu (Monnin 2001, Mudelsee 2001).

Uwalnianie CO2 przez oceany ma kilka efektów. Rosnąca ilość CO2 w atmosferze wzmacnia ocieplenie. Stosunkowo słabe wymuszenie wywołane cyklami Milankovicia jest niewystarczające, żeby spowodować dramatyczne zmiany temperatury, które wyprowadziłyby klimat z epoki lodowcowej. Ale obserwowane ocieplenie jest zgodne ze wzmacniającym ocieplenie działaniem CO2.

CO2 z Oceanu Południowego miesza się w atmosferze, rozprzestrzeniając ocieplenie na Północ. (Cuffey 2001). Tropikalne osady morskie pokazują ocieplenie tropików około 1000 lat po ociepleniu Antarktyki, mniej więcej w tym samym czasie, kiedy następuje wzrost ilości CO2 (Stott 2007). Rdzenie lodowe z Grenlandii pokazują, że ocieplenie na Półkuli Północnej jest opóźnione w porównaniu do okresu wzrostu zawartości CO2 w Antarktyce (Caillon 2003).

Stwierdzenie, że opóźnienie wzrostu CO2 zaprzecza, że CO2 ma ocieplający efekt, pokazuje brak zrozumienia procesów spowodowanych cyklami Milankovicia. Przegląd recenzowanych badań przeszłych okresów zlodowacenia uczy nas kilku rzeczy:

  • Wyjście Ziemi z epoki lodowcowej nie jest inicjowane przez CO2 lecz przez cykle orbitalne
  • CO2 wzmacnia ocieplenie, które nie może być wyjaśnione tylko przez same cykle orbitalne
  • CO2 rozprzestrzenia ocieplenie po całej planecie

Tłumaczenie: Irek Zawadzki

pl Źródło: Skeptical Science

Podobne wpisy

Więcej w Artykuly