Emisje dwutlenku węgla do atmosfery rosną bardzo szybko, podwajając się co około 25 lat. Jeśli trend ten zostanie utrzymany, do połowy stulecia wzrosną z około 35 mld ton (obecny poziom) do około 100 mld ton rocznie. Kontynuacja tego scenariusza doprowadzi do drastycznej zmiany klimatu. Przewidywany w takim przypadku wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi o +4°C do 2100 roku oznacza jednocześnie wzrost temperatury nad lądami o +6°C a w Arktyce o kilkanaście stopni.
Warto dodać, że w roku 2100 temperatury nie przestaną rosnąć: do roku 2300 średni wzrost temperatury powierzchni Ziemi sięgnie +8°C (linia czerwona na Rysunku 1). To wywołane przez nas i naszą miłość do paliw kopalnych drastyczne ocieplanie klimatu trwać będzie dziesiątki tysięcy lat.
Rysunek 1: Wzrost średniej temperatury powierzchni Ziemi dwóch scenariuszach – spalenia wszystkich paliw kopalnych (RCP 8.5) oraz ograniczenia wzrostu temperatury do 2°C (RSP3-PD). Meinshausen 2011.
Jak zrozumieć następstwa zmiany
klimatu będącą rezultatem spalenia większości dostępnych paliw kopanych? Skalę
i tempo zmian można zobrazować, zestawiając ze sobą zmiany średniej temperatury
powierzchni Ziemi i prognozy obecnej zmiany klimatu.
Około 20 tysięcy lat temu Ziemia zaczęła wychodzić z epoki
lodowcowej, a około 10 tysięcy lat temu klimat Ziemi ustabilizował się na
obecnym poziomie, o około 4°C wyższym, niż w czasach maksimum epoki lodowcowej.
Ziemia chłodniejsza o 4°C to była zupełnie inna planeta – gdzie indziej były
strefy klimatyczne, pustynie czy linia brzegowa (120 metrów niżej). Długotrwały okres stabilnego klimatu – trwający już ponad 10 000 lat Holocen – umożliwił nam osiedlenie się i utworzenie cywilizacji. Teraz Holocen szybko dobiega końca.
Rysunek 2: Zmiany temperatury w ostatnich 22 000 lat.
Źródła: Shakun
2012 (linia zielona), Marcott
2013 (linia niebieska), HadCRUT4 i przedłużenie
w przyszłość w oparciu o scenariusz RCP8.5 Meinshausen
2011 (linia czerwona).
W przeciągu dwóch stuleci
temperatura powierzchni Ziemi wzrośnie o 7-8°C. Katapultujemy się ze stabilnego
klimatu Holocenu, po drodze miniemy maksymalne temperatury ciepłych okresów
interglacjalnych z ostatniego miliona lat (+1,5°C), klimat Pliocenu z ostatnich
kilku milionów lat (+3°C), klimat z eocenu (+4°C) i nawet ten z ery dinozaurów
(+5°C).
Aktualna zmiana klimatu przebiega wyjątkowo szybko w porównaniu z innymi dawnymi zmianami klimatu. Gdy kilkanaście tysięcy lat temu kończyła się epoka lodowcowa, średnia temperatura rosła w tempie rzędu 0,01°C na dekadę. W bieżącym stuleciu zmiany będą kilkadziesiąt razy szybsze, przenosząc klimat Ziemi do stanu, w jakim nie była od milionów lat. Będące już właściwie nie do uniknięcia ocieplenie o 2°C względem poziomu z połowy XX wieku spowoduje przejście klimatu Ziemi do stanu ze środkowego pliocenu – 3 mln lat temu. To okres, w którym w Tamizie pławiły się hipopotamy. Ocieplenie o 4°C będzie oznaczać, że Ziemia powróci do stanu sprzed ponad 35 mln lat, gdy na Ziemi nie było w ogóle lodu, nawet na Antarktydzie. Można powiedzieć, że kolektywnie odbędziemy podróż „w 80 lat do klimatu z czasu dinozaurów”. Owszem, był to świat, w którym kwitło życie i miało się bardzo dobrze, jednak problemem nie jest taki czy inny układ stref klimatycznych i linii brzegowej, ale ich ZMIANA, szczególnie w tak krótkim czasie.
Doświadczymy drastycznego przesuwania się stref klimatycznych, całego wachlarza ekstremalnych zjawisk pogodowych, zakwaszania i odtleniania oceanów, rozpadu wiecznej zmarzliny i oceanicznych hydratów metanu. Wszystko to można krótko podsumować jako szóste wielkie wymieranie w historii Ziemi, być może mogące równać się z tym z przełomu Permu i Triasu, podczas którego wymarło ponad 90% gatunków.
W tak drastycznym scenariuszu analizowanie skutków zdarzeń z wąskiej perspektywy Polski ma równie wiele sensu, co przyglądanie się życiu kolonii mrówek na zboczach eksplodującego wulkanu Krakatau. Schowajmy więc trochę naszą kolektywną głowę w piasek i zatrzymajmy zegar w 2100 roku, zanim do takiego scenariusza dojdzie.
Będziemy więc mieć świat cieplejszy o 4°C – jak będzie on wyglądać z perspektywy Polski?
Gdy globalna średnia wzrośnie o +4°C, temperatury w Europie podskoczą o około +6°C. Poniższa mapa pokazuje średnie temperatury w Europie w drugiej połowie XX wieku (po lewej) i przewidywane na koniec XXI wieku w scenariuszu wysokich emisji (po prawej).
Rysunek 2: Możliwe zmiany temperatury w Europie w obecnym stuleciu w wyniku globalnego ocieplenia. Mapa po lewej stronie pokazuje średnie roczne wartości temperatury powietrza, na pod¬stawie pomiarów w latach 1961–1990. Mapa po prawej stronie pokazuje, jakie mogą być średnie wartości temperatury w latach 2071–2100. Źródło.
Dzisiaj w Polsce mamy średnią roczną temperaturę na poziomie 7-8°C. Jeśli obecne tendencje emisji gazów cieplarnianych się utrzymają, to pod koniec XXI wieku będzie wynosiła ok. 12°C – tyle, ile obecnie notuje się w krajach śródziemnomorskich. Niektórzy może się z tego ucieszą – klimat śródziemnomorski nad Bałtykiem brzmi całkiem dobrze, szczególnie że nad Morzem Śródziemnym nie da się wtedy wypocząć, bo temperatury sięgną tam poziomu typowego obecnie dla rejonów leżących w głębi Sahary.
A co z roślinnością i zwierzętami zamieszkującymi nasz kraj? Spróbuj wyobrazić sobie Puszczę Białowieską – liczącą tysiące lat ostatnią prawdziwą puszczę Europy – w klimacie dzisiejszej Grecji. To dobrze, że zakładamy parki narodowe, a jeszcze lepiej, że myślimy o ich rozszerzaniu, jednak to tylko drobny element tego, co powinniśmy zrobić, jeśli chcemy, żeby nasze dzieci odziedziczyły świat, w którym będzie istnieć Puszcza Białowieska.
Owszem, w świecie cieplejszym o kilka stopni też kwitło życie, było to jednak zupełnie inne życie niż dziś. Oczywiście, wiele ze współcześnie istniejących gatunków mogłoby odnaleźć się w nowych warunkach, choć większość nigdy się z podobnymi nie spotkała (przeciętny czas istnienia gatunku jest rzędu miliona lat). W przeszłości zwierzęta dostosowywały się do zmian klimatu na dwa sposoby – migrowały i przechodziły zmiany ewolucyjne. W zdominowanym przez homo sapiens świecie migracje są bardzo utrudnione, a na zmiany ewolucyjne zabraknie czasu.
Ogrzewanie się oceanów oraz topnienie lądolodów Grenlandii i Antarktydy spowodują, że poziom wody w oceanach podniesie się o 1-1,5 m. Półwysep Helski zniknie pod wodą, Gdańska Starówka i Żuławy będzie można uratować tylko dzięki wielki inwestycjom inżynieryjnym na modłę holenderską. Będzie to i tak dopiero początek wzrostu poziomu oceanów – w świecie cieplejszym o 4 lub więcej stopni poziom oceanów wzrośnie aż do około 70 metrów. Potrwa to oczywiście setki, a nawet tysiące lat, co oznacza, że kolejne pokolenia nie będą miały będącej dla nas czymś tak oczywistym stabilnej linii brzegowej.
Morze Bałtyckie będzie więc na drodze do zostania Zatoką Bałtycką (bo Dania i Niemcy Północne znikną pod wodą), choć będzie też kusić turystów swoimi ciepłymi wodami. Jednak połowy na Bałtyku załamią się, podobnie jak na innych łowiskach. Przyczyną będzie nie tylko drastyczne przełowienie, ale sama zmiana klimatu. Ciepła woda jest lekka a zimna cięższa, dlatego wzrost temperatury warstw powierzchniowych warstw prowadzi do ich odseparowania od warstwy głębinowej: im większa jest różnica temperatur, tym słabsze jest mieszanie (cięższej wodzie trudniej jest wypłynąć na powierzchnię a lżejszej – opaść). Zimne wody oceaniczne są najlepiej natlenione i nasycone składnikami odżywczymi potrzebnymi żyjącemu w nasłonecznionych wodach powierzchniowych planktonowi – najbogatsze w życie są więc chłodne rejony oceanów.
Co gorsze, pochłaniające emitowany przez nas dwutlenek węgla oceany i morza zakwaszają się. Ich kwasowość do 2010 roku wzrosła już o 30%, a jeśli spalimy wszystkie paliwa kopalne, wtedy wzrośnie pięciokrotnie – do poziomu nienotowanego przez ostatnie 250 mln lat. Taki skok będzie miał katastrofalne konsekwencje dla organizmów budujących wapienne szkieleciki i muszle. Wiele gatunków nie przetrwa zmian lub zostanie mocno osłabionych w tych i tak trudnych dla życia morskiego czasach. Morski łańcuch pokarmowy załamie się.
Tymczasem na lądzie
Tymczasem na lądzie również zajdą wielkie zmiany. Tak niegdyś typowe wiosenne powodzie roztopowe czy zamarzanie Bałtyku praktycznie staną się wspomnieniem. Nasilą się za to zjawiska wcześniej nietypowe, takie jak fale upałów, susze, gwałtowne burze czy powodzie opadowe. Greckie temperatury w Polsce doprowadzą do greckich fal upałów. Latem będziemy mogli spodziewać się temperatur sięgających często 35°C, a nierzadko nawet 40°C. Zimowe temperatury, przekraczające 0°C będą skutkować brakiem pokrywy śnieżnej.
Suma opadów nie powinna się znacząco zmienić, być może lekko wzrośnie. Zmieni się za to schemat opadów – zimą będą występować silne opady deszczu, latem czeka nas brak opadów i wielotygodniowe susze, co będzie sprzyjać pożarom i utracie masy roślinnej. Deszcze latem, kiedy już się pojawią, będą intensywniejsze i będą grozić powodziami. W wyższej temperaturze przyspieszy też parowanie – nawet więc przy niezmienionej sumie opadów czekają nas okresy suche.
Dotychczasowy schemat czterech pór roku odejdzie w przeszłość i zostanie zastąpiony nowym wzorcem pogodowym. Będziemy mieć dwie pory roku: deszczową zimę, z temperaturami powyżej zera i suche lato z temperaturami sięgającymi 40°C, przerywane ulewami.
Kiedy ogrzeje się powierzchnia Atlantyku, zimą może dochodzić do większych kontrastów temperatury między ciepłym powietrzem znad oceanu, a zimnymi masami powietrza kontynentalnego. Będzie to sprzyjać powstawaniu silnych ośrodków wyżowych i niżowych we wschodniej Europie, a im większa różnica ciśnienia, tym silniejsze wiatry, nawet o prędkościach huraganowych.
Zmiany temperatur i opadów spowodują problemy rolnictwa z utrzymaniem upraw. Faktem jest, że zgodnie z przewidywaniami, w średnioterminowej skali czasowej nie wszystkie skutki zmian klimatu będą niekorzystne. O 50-70 dni może wydłużyć się okres wegetacyjny. W następstwie tego termin siewu wszystkich roślin i żniw następować będzie wcześniej o około 3 tygodnie. Wydłuży się też okres utrzymywania zwierząt na pastwiskach. Rośliny ciepłolubne, jak kukurydza, soja, sorgo czy słonecznik, zareagują wzrostem plonów nawet o 30%. Poważnie ucierpią jednak plony roślin zimnolubnych. Uprawy ziemniaków mogą się zmniejszyć nawet o 30-80%. Może to oznaczać, że będziemy musieli zmienić naszą dietę, przechodząc z ziemniaków na sorgo.
Wciąż będziemy mieć zmienność pogody typową dla kraju leżącego w klimacie przejściowym. Jest jednak prawdopodobne, że normą staną się tak zwane blokady atmosferyczne, czyli układy ciśnienia nad Europą blokujące napływ powietrza znad oceanu. Oznacza to, że zarówno okresy chłodu, jak i upałów staną się dłuższe. Przyczyną będzie szybkie ocieplanie się Arktyki, która przez większość roku będzie wolna od lodu. W miarę jak temperatury za kołem podbiegunowym rosną, maleje gradient temperatury pomiędzy północą a południem, a prąd strumieniowy, który napędza ruch niżów nad Europą, zaczyna zwalniać i meandrować. Sięga coraz dalej na południe i północ, a jego spowolnienie powoduje, że języki ciepłego powietrza z południa lub chłodnego z północy dłużej utrzymują się nad danym obszarem. Ekstremalna pogoda będzie utrzymywać się przez to znacznie dłużej.
W czym problem? Jeśli prąd strumieniowy „utknie” na północ od nas, będzie ciepło i sucho, a temperatura będzie rosnąć i rosnąć. To idealne warunki dla suszy – plony zostaną zdziesiątkowane. Z kolei jeśli prąd strumieniowy „utknie” na południe od nas, to deszcze będą padać i padać, ziemia będzie nasiąkać wodą, a rzeki wystąpią z brzegów. To idealne warunki dla powodzi – plony zostaną zdziesiątkowane.
To działo się już w ostatnich latach. Ceny żywności utrzymują się na rekordowych poziomach w znacznym stopniu z powodu nietypowej pogody. W USA, Rosji i na Ukrainie plony zostały znacząco zmniejszone przez wyjątkowo silne susze. Z kolei w Europie Północnej, szczególnie w Wielkiej Brytanii, uprawy zostały zniszczone przez niekończące się deszcze.
Ale wróćmy do Polski. Ocieplenie klimatu może poważnie zagrozić zasobom wodnym naszego kraju. Jego efektem może być brak wody pitnej i wody potrzebnej na potrzeby rolnictwa. Wzrost średniej rocznej temperatury spowoduje również pogorszenie jakości wody oraz intensyfikację procesów eutrofizacji i zarastanie zbiorników.
Cieplejszy klimat może przyczynić się też do pojawiania nowych w naszej szerokości geograficznej gatunków szkodników oraz nowych rodzajów chorób zakaźnych, jak malaria.
W sumie może jednak nie brzmi to tak źle, prawda? Suma opadów nie zmieni się znacząco, nie grozi nam pustynnienie, huragany do nas nie dotrą, podnoszący się poziom wody jest groźny tylko dla miast nabrzeżnych, uprawę ziemniaka można zmienić na sorgo czy kukurydzę.
Inni będą mieli gorzej: wyspy koralowe na Pacyfiku znikną pod wodą, podobnie Bangladesz i delty wielkich rzek (ciekawe gdzie przeniosą się mieszkańcy Bangladeszu czy delty Nilu?), znikną zapewniające całoroczne dostawy wody lodowce w Andach i Himalajach, Nowy Jork i Nowy Orlean mogą zatopić huragany, Amazonia zamieni się w step.
Złudne bezpieczeństwo Polski
Nawet, jeśli przyjąć, że będziemy mieć szczęście i zmiany klimatu nie osiągną stopnia scenariusza wielkiego wymierania, z niedoborem tlenu w oceanach, wyzwoleniem pokładów hydratu metanów, co zagroziłoby całemu życiu na Ziemi, to grożą nam inne niebezpieczeństwa.
Nie trzeba czekać do 2100 roku, żeby zobaczyć jakie. Widać to już dziś. Wysuszanie się rejonu Morza Śródziemnego modele klimatu prognozują już od dawna. Od 2006 roku Syria pogrążyła się w trwającej latami suszy – opady spadły poniżej progu 200 mm rocznie, co uniemożliwiło uprawę roślin bez dodatkowego nawadniania (które nie było dostępne). Padła większość zwierząt hodowlanych, plony załamały się, a ze wsi położonych we wschodniej i północno wschodniej części kraju setki tysięcy rodzin wyemigrowało do większych miast, takich jak Aleppo czy Damaszek. Poziom ubóstwa w Syrii dotknął z tego powodu blisko 80% populacji. Przyczyniło się to do destabilizacji sytuacji społecznej, nakładającej się na (wywołaną rekordowo wysokimi cenami żywności) Arabską Wiosnę. Narastające konflikty etniczne na całym Bliskim Wschodzie, podbijają ceny ropy. Następstwa wciągnięcia w konflikt Turcji, Iranu i innych krajów byłyby katastrofalne.
Oczywiście w 2100 roku wydobycie ropy należeć już będzie do historii – nawet nie tyle z powodu ochrony klimatu, co zwykłego wyczerpania złóż. Pozostaną za to problemy niedoborów żywności i uchodźców. Kiedy setki milionów uchodźców z Azji, Bliskiego Wschodu i przeludnionej Afryki ruszą szukać nowych domów, Europa będzie jednym z głównych celów wędrówek mas ludzkich. W naturalny sposób prowadzić to będzie do napięć i konfliktów politycznych, kulturowych i ekonomicznych, także na naszym kontynencie.
