Temperatura Ziemi wzrosła o niecały 1°C. To dopiero początek zmian klimatu, a już świat zmienia się na naszych oczach.

Już teraz, przy podniesieniu się średniej temperatury o niecałe 0.8°C, obserwujemy szereg niespotykanych wcześniej zjawisk: rekordowe upały, przesuwanie się stref klimatycznych, topnienie lodowców, silniejsze huragany, rozpad czapy lodowej Arktyki i lodów Antarktydy, podnoszenie się poziomu oceanów, rozmarzanie wiecznej zmarzliny, burze i nawałnice, pustynnienie, susze, pożary i powodzie. Według prognoz specjalistów, do końca stulecia średnia temperatura Ziemi temperatura wzrośnie o 3-4°C, a temperatura lądów zmieni się w granicach 4-7°C i wcale nie będzie to koniec wzrostu.

Jaka jest najbardziej oczywista konsekwencja wzrostu temperatury Ziemi?

W ciągu ostatnich 13 lat, 12 z nich należało do najcieplejszych w historii pomiarów. Najbardziej oczywistym następstwem globalnego ocieplania się klimatu są rekordowe temperatury. Naukowcy przewidują, że w ciągu kolejnych 100 lat średnie roczne temperatury w Polsce mogą wzrosnąć nawet o 4°C. Styczeń może stać się cieplejszy średnio nawet o 5°C. Latem możemy spodziewać się częstych temperatur sięgających 35°C, a nierzadko nawet upałów rzędu 40°C.

W ostatnich latach nawet w Europie zdarzały się letnie fale upałów powodujące śmierć dziesiątek tysięcy ludzi. W 2003 roku w Paryżu, gdy temperatura sięgała zwykłego poziomu 25 stopni, średnia liczba zgonów sięgała 50. Przy przekroczeniu 35 stopni w stolicy Francji umierało dziennie średnio 100 osób, a przy osiągnięciu 40 stopni liczba ofiar śmiertelnych przekraczała dziennie 300.

Naukowcy jeszcze kilkanaście lat temu przewidywali, że do końca XXI wieku strefy klimatyczne przesuną się o 200-400 kilometrów. Tymczasem nastąpiło to w ciągu ostatnich 20 lat - dziesiątki lat wcześniej.

Polskie zimy są coraz cieplejsze, zima nadchodzi późno i szybko się kończy, wydłuża się okres wegetacji. Nie występują już tak kiedyś powszechne wiosenne powodzie opadowe. Bałtyk od lat ’40 XX wieku nie zamarza. Na południu Polski zaczęliśmy uprawę afrykańskiego sorgo, a klimat Dolnego Śląska już dziś odpowiada klimatowi słynnego z uprawy winorośli węgierskiego rejonu Tokaju sprzed 20 lat.

Na północy klimat również się ociepla. W Rovaniemi w Laponii - domu Świętego Mikołaja - nie ma na święta śniegu. Klimat południowej Hiszpanii pustynnieje - do Barcelony już dziś wodę dowozi się tankowcami z Francji.

Topnienie lodowców - czuły wskaźnik zmian klimatu. Znikają w oczach.

Alaska, Stany Zjednoczone, Nowa Zelandia, Himalaje, Andy, Alpy, we wszystkich tych miejscach lodowce topnieją. W związku z topnieniem lodowców w Himalajach, do połowy stulecia Chiny stracą 2/3 swoich lodowców. W Szwajcarii banki odmawiają kredytów ośrodkom narciarskim położonym poniżej 1500 metrów n.p.m. W Andach zanik wypływających z lodowców rzek nie tylko prowadzi do problemów z zapewnieniem wody rolnictwu i mieszkańcom miast, ale też wyłączeń elektrowni wodnych. W Montanie, w Glacier National Park w 1850 roku było 150 lodowców, dziś pozostało 27, a w 2030 roku nie pozostanie ani jeden. Trzeba będzie zmienić nazwę parku narodowego?

Zanik lodowców to nie tylko zmiany w krajobrazie i problemy narciarzy. To zagrożenie dla milionów ludzi.

Lodowce pełnią stabilizującą rolę w gospodarce wody słodkiej, szczególnie w sytuacji, kiedy opady w ciągu roku nie są rozłożone równomiernie, lecz występuje obfita w deszcze pora deszczowa i następująca po niej pora sucha. Lodowce gromadzą wodę opadową w porze deszczowej, uwalniając ją w miarę równomiernie przez cały rok i działając stabilizująco na ilość wody w rzekach. Dzięki lodowcom, mimo braku opadów, poziom wody w rzekach nie spada do nazbyt niskiego poziomu. Gdyby nie stabilizująca obecność lodowców ten cykl wyglądałby zupełnie inaczej - w porze deszczowej wody spływałaby w olbrzymich ilościach powodując powodzie, a w porze suchej rzeki wysychałyby.

Arktyka - system wczesnego ostrzegania. Niknie w oczach.

Arktyka to obszar wyjątkowo czuły na zmiany klimatu, a zachodzące w niej zmiany można traktować jak system wczesnego ostrzegania dla klimatu planety. Wzrost temperatury powoduje topnienie lodu, na którego miejsce pojawia się woda lub ziemia. Lód odbijał energię słoneczną, woda i ziemia pochłaniają ją. Wzrasta temperatura i topnieje jeszcze więcej lodu. Spirala nakręca się.

Tempo rozpadu pokrywy lodowej Arktyki zaskoczyło nawet najbardziej pesymistycznie nastawionych naukowców. Jeśli obecny trend się utrzyma, to w przeciągu kilku lat możemy mieć wolny od lodu biegun północny!

Wieczna zmarzlina na dalekiej północy rozmraża się. Co się stanie, kiedy do atmosfery trafi uwięzione w niej setki miliardów ton gazów cieplarnianych?

Wieczna zmarzlina pokrywa obszar 10 milionów kilometrów kwadratowych. W znacznej części jest zmrożona od tysięcy, a nawet milionów lat. Przez cały ten czas "uśpione" w torfie bakterie produkowały metan i CO₂, przez co w zmrożonej zmarzlinie nagromadziły się ich tysiące miliardów ton. Wraz ze wzrostem temperatury aktywność bakterii rośnie, a wyzwalający energię proces - jak dla wielkiej masy kompostu -  powoduje dalsze wewnętrzne podgrzewanie i przyspiesza rozmarzanie.

Naukowcy szacują, że roztopienie się wiecznej zmarzliny oznaczać będzie uwolnienie się do atmosfery gazów cieplarnianych odpowiadających 10 - 100% naszych emisji z paliw kopalnych, wzmagając spiralę efektu cieplarnianego. Już dziś zmrożona wcześniej na beton zmarzlina zamienia się w bagno, powodując zniszczenia budynków, dróg, rurociągów, a nawet przewracanie się drzew. W wielu miejscach pojawiają się jeziorka bąblujące metanem.

Olbrzymie czapy lodowe Grenlandii i Antarktydy nie stopnieją z dnia na dzień, ale ten proces już trwa.

Grenlandia leży wśród lodów Arktyki, a tamtejszy wzrost temperatury powoduje coraz szybsze topnienie jej lodowców. Nawet w środku grenlandzkiego lądolodu w lecie pojawiają się rzeki, które penetrują szczeliny i docierają do skał leżących pod lodem, dodatkowo przyczyniając się do jego szybszego zsuwania się w stronę oceanu.

Obecny wzrost temperatury i towarzyszący im rozpad lodowców jest bezprecedensowy - gwałtownie rozpadają się nawet lodowce istniejące od tysięcy lat, które bez problemu przetrwały okresowe zmiany temperatury łącznie z ociepleniem średniowiecznym. Kilka lat temu uważano, że lody Grenlandii nie roztopią się przez setki lat, a Antarktydy tysiąc kilkaset, teraz nie jesteśmy tego już tak pewni.

Stopnienie lodów Grenlandii oznacza podniesienie się poziomu mórz o 7 metrów, a Antarktydy o 60 metrów.

Za obserwowanym podnoszeniem się poziomu oceanów stoją dwie przyczyny - termiczne rozszerzanie się wody wraz ze wzrostem jej temperatury oraz spływanie do oceanów wody z topniejących lodowców lądowych. W ostatnim stuleciu poziom wody podniósł się raptem o 20 centymetrów, jednak proces ten przyspiesza, wyprzedzając prognozy naukowców.

Do końca obecnego stulecia poziom oceanów wzrośnie o nawet 1-1,5 m, a później stopniowo nawet o kilkadziesiąt metrów. Gdybyśmy żyli w namiotach lub szałasach, nie byłoby wielkiego problemu. Kluczowym problemem jest nasza niemobilna infrastruktura. Właściwie wszystkie porty należałoby wybudować na nowo... Również mieszkańcy delt rzek i wysp koralowych będą musieli się przenieść gdzie indziej. O ile ktoś ich u siebie zechce.

Prądy oceaniczne - kształtują klimat i usuwają dwutlenek węgla z atmosfery. Czy mogą się zmienić?

Ciepły prąd oceaniczny Golfstrom ogrzewa Europę leżącą na szerokości geograficznej Labradoru i Kamczatki. Po dotarciu na północny Atlantyk woda ochładza się i tonie. Pomaga w tym również wytrącanie się soli z powstającego lodu, co dodatkowo czyni wodę gęstszą. Co może się stać, jeśli woda w Arktyce stanie się cieplejsza i mniej słona? Czy Golfstrom zaniknie? Mogłoby to trwać raptem kilka lat.

Wydaje się, że Golfstrom już słabnie, ale większość naukowców uważa, że do końca stulecia raczej nie zniknie. Prawdą jest jednak, że nie rozumiemy do końca zjawisk rządzących zachowaniem prądów oceanicznych, czego dowodem jest nieumiejętność przewidywania nawet tak dobrze znanego i wielokrotnie powtarzającego się zjawiska jak oscylacja El Niño - La Niña.

Huragany - im cieplej tym groźniejsze.

Cyklony tropikalne tworzą się nad wodami oceanicznymi, gdy temperatura w warstwie powierzchniowej oceanu o grubości przynajmniej 50m przekroczy 26.5°C. Im wyższa temperatura wody, tym silniejszy huragan. Obserwacje wskazują, że w przeciągu 30 lat obserwowana moc huraganów podwoiła się. Zaczęły one występować też w nowych miejscach - na południowym Atlantyku, blisko równika, docierają nawet do Europy. A przecież jesteśmy dopiero na początku zmian klimatu. Pojedynczy huragan, taki jak Katrina, potrafi spowodować straty rzędu 100 miliardów dolarów, a wraz ze wzrostem mocy huraganów zagrożenie dla ludzi i straty będą rosnąć.

Większa temperatura to większe parowanie z oceanów i więcej wody w atmosferze.

Będzie padać więcej, ale także w innych miejscach i okresach. Podnoszenie się temperatury powietrza pociąga za sobą wzrost zgromadzonej w atmosferze energii i wzrost dynamiki zachodzących w niej zjawisk. Rezultat to gwałtowne opady i powodzie opadowe, burze, sztormy i osunięcia wzgórz. Zabezpieczenia, dotychczas projektowane tak, aby nic mniejszego niż "katastrofa możliwa raz na tysiąc lat" ludziom nie zagroziło, okazują się niewystarczające w sytuacji, kiedy ekstremalne zjawiska zamiast raz na 1000 lat, zdarzają się co lat kilkanaście, jak ostatnio powodzie na Missisipi.

Wyższa temperatura to szybsze wysychanie gleby, a w konsekwencji pustynnienie.

Zmiany klimatu to także przesuwanie się stref klimatycznych, zmiany układów ciśnień i kierunków wiatrów. Zmienią się okresy deszczowe a obszary opadów przesuną. Rezultatem będzie przesuwanie się pustyń. Zagrożone są m.in. południe Europy, południe Stanów Zjednoczonych, Afryka Południowa, dorzecze Amazonki i Australia. Według raportu IPCC z 2007 roku, w 2080 roku bez wody pozostanie od 1.1 do 3.2 miliarda ludzi. W tym samym czasie ponad 600 milionów ludzi będzie cierpiało głód. Rezultatem braku wystarczającej ilości wody będą też migracje i konflikty między różnymi grupami etnicznymi, często prowadzące do walki o skąpe zasoby.

Wzrost ilości pożarów. Co mają z tym wspólnego zmiany klimatu?

Pożary, szczególnie te największe - megapożary, są nasilane przez kilka czynników. Potrzebne są wysokie temperatury, susza, nagromadzenie łatwopalnych materiałów i wiatr. Dokładnie tego mogą dostarczyć zmiany klimatu.
Na wielu terenach zmniejszają one intensywność opadów, a także zmieniają ich rozkład w czasie roku. Naukowcy badający zmiany klimatu przewidują dla znacznych obszarów klimatu umiarkowanego (Europa, Ameryka Północna, Australia, ...) wzrost ilości opadów w zimie i wiosną, z jednoczesnymi dłuższymi i suchymi okresami letnimi.

Kiedy nadchodzi suche lato niskie krzewy usychają, a resztki ściółki leśnej stanowią doskonałą pożywkę dla ognia. Kiedy strefy klimatyczne przesuwają się to rośliny nie są w stanie przemieścić się wraz z nimi, w związku z tym obumierają, a ich resztki wysychając dostarczając paliwa oczekującego na pożar.

Już teraz tempo wymierania gatunków jest 100 - 1000 razy szybsze od naturalnego. Co będzie dalej?

Przekształcamy środowisko planety. Wielkie połacie lasów umiarkowanych w Europie, Ameryce Północnej i Azji zostały wykarczowane pod pola uprawne, pozyskanie drewna oraz rozwój miejscowości i infrastruktury. Teraz przyszedł czas na lasy tropikalne. Wspomagana przez ludzi i ich środki transportu inwazja szkodników, konkurentów lub drapieżców wzrasta wykładniczo, a nadmierne odłowy ryb i polowania na zwierzęta, prowadzone aż do punktu zagłady, pozostaje raczej regułą, niż wyjątkiem. Ostoje zwierząt są pofragmentowane na oddzielone od siebie enklawy.

Nałożenie na ten stan szybkich zmian klimatu wywrze dodatkową presję. W historii adaptacja gatunków do zmian klimatu odbywała się głównie poprzez migracje i dostosowania ewolucyjne. Jednak teraz te rodzaje adaptacji nie będą możliwe lub będą bardzo utrudnione. W sumie, wg IPCC, ocieplenie się klimatu może spowodować wymarcie połowy znanych gatunków roślin i zwierząt.

Owady i bakterie - wielcy wygrani ocieplania się klimatu?

Wzrost temperatur to przyspieszony metabolizm owadów i bakterii, a więc lepsze warunki dla ich rozmnażania. Może to oznaczać boom w populacjach owadów i bakterii. Wzrost temperatury i zmiany wilgotności oznaczają możliwość migracji owadów na nowe tereny oraz eksplozję chorób - także na nowych obszarach, gdzie wcześniej nie były notowane.

Migrujące na nowe tereny owady często nie mają na nich swoich naturalnych wrogów, jak na przykład przybyły na teren Polski z Bałkanów Szrotówek Kasztanowcowiaczek. Rezultatem tego może być spadek plonów i dalsze nasilenie kryzysu żywnościowego.

Co może być największym zagrożeniem? Huragany? Podnoszenie się poziomu oceanów? Pustynnienie?

Prawdopodobnie nic z tych rzeczy. O ile nie dojdzie do najgroźniejszych zmian takich jak anoksja oceaniczna i destabilizacja pokładów hydratu metanu, to same zmiany klimatu nie zagrożą istnieniu ludzkości. Umiemy się adaptować do różnych warunków. Żyjemy w tropikach, żyjemy w Arktyce, żyjemy w dżunglach i na pustyniach.
Zmiany klimatu oznaczają uchodźców, często biednych, bez wykształcenia, którzy desperacko walczą o przeżycie i próbują dostać się w miejsca, gdzie są szanse na przeżycie. Tylko, że w tych miejscach już ktoś mieszka, sam ma problemy, żyje pod presją katastrof naturalnych i braku zasobów i wcale mu nie potrzeba do szczęścia tłumu imigrantów z zewnątrz.
Co może się więc zdarzyć? Konflikty? Terroryzm? Wojny plemienne? Wojny między krajami?

Kwasowość oceanów już wzrosła o 30%. Co będzie dalej?

Większa koncentracja CO₂ w atmosferze skutkuje rozpuszczaniem się tego gazu w wodzie. W ciągu godziny oceany pochłaniają ponad milion ton tego gazu. W rezultacie następuje wzrost kwasowości wody - tak, jakby oceany stawały się wodą gazowaną.

W ciągu 100-200 lat, zwiększymy ich kwasowość w stopniu większym niż w sposób naturalny zmieniała się w przeciągu 100-200 milionów lat. Taki wzrost kwasowości będzie miał negatywne konsekwencje dla organizmów budujących zewnętrzne wapienne szkieleciki i muszle, takich jak koralowce i część planktonu. Do wzrostu kwasowości dochodzi wzrost temperatury, separacja warstwy powierzchniowej i głębinowej oceanów i ich odtlenianie. W ostatecznym rozrachunku możemy też doprowadzić do wyzwolenia hydratów metanu i zagłady większości gatunków.

Na przełomie permu i triasu wymarła większość gatunków. Czy dziś odtworzymy ten scenariusz?

Wulkany wyrzuciły do atmosfery olbrzymie ilości dwutlenku węgla. W wyniku wzmocnionego działania gazów cieplarnianych wzrosła temperatura atmosfery, a potem oceanów. W wyższej temperaturze zdestabilizowały się leżące w dnie oceanicznym pokłady hydratów metanu. Metan odtlenił oceany, po wydostaniu się do atmosfery wzmógł efekt cieplarniany. W odtlenionych oceanach powstały korzystne warunki dla przydennych bakterii beztlenowych produkujących siarkowodór. Po przekroczeniu krytycznego stężenia siarkowodoru w strefie przydennej strefa beztlenowa przesunęła się aż do powierzchni oceanu.

Masowo zginęły zwierzęta w oceanach. Powstały warunki sprzyjające rozwojowi fotosyntetyzujących bakterii siarkowych, a toksyczny siarkowodór trafił do atmosfery, niszcząc też powłokę ozonową. Wymarła większość gatunków zwierząt lądowych. Dzisiaj wyrzucimy do atmosfery ilość dwutlenku węgla porównywalną z tamtą katastrofą. Co się wydarzy? Nie jesteśmy pewni, ale może lepiej nie sprawdzać?