Globalna zmiana klimatu powinna być faktem nauczanym w szkołach. I kropka.
Z zaniepokojeniem przyjąłem doniesienia o tym, że w nowym programie nauczania nie znalazł choć jeden punkt poświęcony globalnej zmianie klimatu. Niepokoi mnie to w równym stopniu, jak usunięcie wymagań wiedzy ucznia związanej z ewolucją.
Podobnie zareagował Komitet Biologii Środowiskowej i Ewolucyjnej Polskiej Akademii Nauk, który 8 grudnia 2016 r. wystosował skierowane do pani minister Edukacji Narodowej oświadczenie, w którym pisze między innymi:
Zagrożenia środowiskowe, takie jak globalne ocieplenie (które zaczyna już w istotny sposób wpływać na życie wielu społeczeństw) czy kwestia zagospodarowywania śmieci i odpadów, powinny być znane każdemu obywatelowi, bowiem bez powszechnej świadomości i akceptacji niezbędnych zmian w gospodarce nie będziemy w stanie podjąć skutecznych działań zapobiegających degradacji środowiska.
Proszę zauważyć, że nie poruszana jest tutaj kwestia antropogeniczności zmiany klimatu; naukowcy z Polskiej Akademii Nauk wychodzą ze słusznego założenia, że zmiana klimatu jest faktem. Niezależnie od jej przyczyny, powinniśmy być jej świadomi, i próbować kontrować jej bieg. W końcu niezależnie od wiedzy i przekonań, dzielimy tą samą planetę.
Nad podstawą programową pracowało grono ekspertów - trudno podejrzewać Panią minister o to, że wszystkiego doglądała osobiście. Nie od tego jest stanowisko ministra. Mimo to trudno mi jest nie przypomnieć sobie, co mówiła pani minister jeszcze jako posłanka w rozmowie z uczniami Zespołu Szkół Integracyjnych w Świebodzicach :
Ja bym chciała załatwić tam [w parlamencie europejskim] parę rzeczy i na pewno pakiet klimatyczno-energetyczny, który zrujnuje naszą gospodarkę. Bo tak naprawdę globalnego ocieplenia nie ma, ponieważ na Arktyce powinien lód topnieć, a przybywa. Dlaczego mówią nam inaczej? Bo to kosmiczna kasa, ekolodzy takie pieniądze zarabiają na tym ociepleniu. 11 listopada będzie szczyt klimatyczny, który specjalnie zrobiony jest wtedy, bo będą parady.
Aby więc dotrzeć do jak największego grona klimatycznych sceptyków, pominę sprawę pochodzenia zmiany klimatu (naturalnego, bądź spowodowanego przez działalność człowieka) i skupię się na tym, czy faktycznie istnieją dowody na to, że zmiana klimatu jest faktem.
Zacznijmy od podstawowego pytania: czym właściwie jest gaz cieplarniany i efekt cieplarniany?
Powierzchnia naszej planety jest ogrzewana przez Słońce. Większość tej energii następnie ulega radiacji w rozproszeniu promieniowania podczerwonego. Efekt ten jest powstrzymywany przez obecność w atmosferze ziemskiej gazów, które nazywamy cieplarnianymi - stąd właśnie ich nazwa. Te gazy to głównie (choć nie jedynie) pięć substancji: dwutlenek węgla, para wodna, tlenek azotu, metan oraz ozon. Blokują one część tzw. spektrum cieplarnianego, przez co część energii nie może zostać oddana. Co się z tą energią dzieje? W mocno uproszczonym sensie - powoduje ocieplenie klimatu, jednak w praktyce jest to po prostu energia która w atmosferze pozostaje. Ta energia może na przykład powodować wzrost liczby gwałtowniejszych zjawisk atmosferycznych - dokładnie to obserwujemy teraz jako wzmożoną aktywność huraganów i tsunami.
Skąd to wiemy? Czy to jedynie zgadywanie?
Nie, jest to twardy fakt, a w dowiedzeniu tego pomaga nam metoda naukowa o nazwie spektroskopia. Spektroskopia pozwala nam zbadać, w jaki sposób promieniowanie elektromagnetyczne (a promieniowanie cieplne jest typem promieniowania elektromagnetycznego) przechodzi przez różne ciała - głównie gazy. Jest to bardzo ciekawe zjawisko, wynikające z tego, że różne pierwiastki mają elektrony na orbitach o różnym poziomie energetycznym. To właśnie dzięki spektroskopii wiemy na przykład jaki jest skład odległych gwiazd.
Jeśli przyjrzymy się atmosferze ziemskiej za pomocą spektroskopu, łatwo zidentyfikujemy „dołki” w radiacji - te dołki odpowiadają właśnie składowi tych pięciu gazów cieplarnianych. To one blokują istotne części spektrum.
„Okno” w spektrum radiacyjnym, przez które Ziemia może pozbywać się energii cieplnej nazywamy „oknem podczerwonym”. Skupia się ono wokół 10 mikrometrów długości fali. Z jednej strony ogranicza je długość blokowana przez dwutlenek węgla - około 15 mikrometrów. Gdy w atmosferze dwutlenku węgla jest więcej, „okno” robi się węższe, i mniej energii może opuścić atmosferę naszej planety. Prawda, że to proste? Podobnie z drugiej strony spektrum (około 7,5 mikrometra) znajduje się „zasłona” metanowa - i podobnie, gdy metanu robi się w atmosferze więcej, zawęża ona okno radiacyjne.
Od lat badamy spektroskopowo naszą planetę z orbity. Już w latach 70. dwudziestego wieku satelity IRIS wyposażone były w ten instrument. Od tego czasu na orbicie okołoziemskiej pojawiło się o wiele więcej (między innymi wystrzelone w 2004 satelity AURA lub japoński satelita IMG). Istnieją zapisy pomiarów dokonanych przez wszystkie te urządzenia, i wszystkie, ułożone w czasie pokazują wzrost ilości dwutlenku węgla w atmosferze - czyli po prostu duży skok na badaniu spektrometrycznym w okolicy 15 mikrometrów. Nakłada się on dokładnie na wykres średnich pomiarów temperatur w tym samym zakresie czasowym.
Przypominam, że nie są to hipotezy, a jedynie fakty i wyniki pomiarów.
Są one dostępne dla każdego, z wielu niezależnych źródeł. Zmiana składu naszej atmosfery, zmiana wydolności energetycznej naszego globu i zwężenie spektrum podczerwonego jest faktem o którym należy nauczać w szkołach - zupełnie niezależnie od politycznych dyskusji na temat pochodzenia tych zmian.
A ile tego dwutlenku węgla znajduje się atmosferze, i czy kiedykolwiek było go więcej?
Z tego co wiemy - nigdy dotąd nie było go tyle co teraz. W ciągu ostatnich 100 lat przekroczyliśmy poprzednie historyczne maksimum, co ilustruje słynny już wykres wykonany przez NASA.
Jeśli chodzi o pochodzenie „dodatkowego” dwutlenku węgla, sprawa również nie jest trudna - jesteśmy w stanie (dzięki badaniom izotopowym) stwierdzić jak wiele tego gazu wytworzyliśmy sami. Nie jest to tematem tego tekstu, ale uchylę rąbka tajemnicy: dużo. Bardzo dużo.
