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:
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 :
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.
