Ocena brak

Człowiek a klimat - PRAWDZIWE ŹRÓDŁA ZMIAN

Autor /Aron Dodano /23.09.2011

Wyniki pomiarów świadczą, że "ludzkie" emisje CO2 i zmiany temperatury globu nie idą w parze. To oceany, a nie zawartość CO2 w powietrzu powodują, że mamy na Ziemi dodatnią temperaturę, stabilną w zakresie kilku stopni, umożliwiającą powstanie i trwanie życia. Natomiast atmosferyczny CO2, traktowany często jak składnik zanieczyszczający, jest podstawowym budulcem życia. Udowodnił to Emil Godlewski, polski fizjolog roślin, który jako pierwszy stwierdził w 1873 roku, że ilość węgla asymilowana w fotosyntezie przez rośliny wzrasta proporcjonalnie do zawartości kwasu węglowego w atmosferze aż do poziomu 1%. Wówczas wykazało to fałszywość założeń tzw. teorii Malthusa, w myśl której o przyroście masy roślinnej decyduje humus zawarty w glebie, którego ilość jest ograniczona.

Natomiast nowe badania, przeprowadzone przez kilka niezależnych zespołów amerykańskich, złożonych z oceanografów, meteorologów i astrofizyków, wykazują niezwykle wysoką zgodność między temperaturą powierzchniowych wód oceanu a aktywnością Słońca: w ciągu ubiegłych 50 lat zwrotnikowe i podzwrotnikowe obszary trzech oceanów ulegały ochłodzeniu lub ogrzaniu o około 0.1°C, dokładnie w rytmie 11-letniego cyklu zmian słonecznych. Zjawisko to jest zadziwiające, zważywszy że różnice jasności słonecznej sięgają zaledwie 0.1%, a więc efekt klimatyczny musi następować po jakimś "wzmocnieniu" sygnału słonecznego. Istota tego mechanizmu pozostaje nieznana.

Również w okresie ubiegłych 400 lat temperatura powietrza zmieniała się podobnie jak aktywność Słońca. Przed 300 laty, w okresie Małej Epoki Lodowej, promieniowanie Słońca było o 0.25% mniejsze niż obecnie. Badania aktywności magnetycznej Słońca i innych gwiazd, prowadzone przez amerykańskich astrofizyków pod kierunkiem Sallie Baliunas (z pochodzenia Litwinki), wskazują, że w ciągu najbliższego półwiecza nastąpi spadek jasności Słońca o około 0.4%, co przyniesie ochłodzenie temperatury Ziemi podobne do ochłodzenia w XVII wieku.

Dużą rolę w wahaniach atmosferycznego CO2 i temperatury odgrywają także wulkany, których aktywność w XX wieku aż do 1963 roku była wyjątkowo niska. Największe ochłodzenia oraz spadki wzrostu atmosferycznego CO2 pojawiały się po wybuchach sięgających ponad tropopauzę, powodujących wysokie zapylenie stratosfery (ang. dust veil index). Były to Gunung Agung w 1963 roku, Fuego w 1974, El Chichon w 1982, Nevado del Ruiz w 1985 i Pinatubo w 1991 roku. Współczesne ocieplenie klimatu osiągnęło apogeum około 1940 roku - w okresie niskiego zapylenia stratosfery, a więc zanim nastąpił przyspieszony wzrost emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych.

Wszystko to świadczy, że CO2 wytwarzany przez człowieka nie ma wielkiego wpływu na klimat. Warto zwrócić uwagę, że do całkowitego strumienia CO2 wprowadzanego do atmosfery człowiek dodaje swoją aktywnością przemysłową i rolniczą tylko około 3.4%. Jest to podobne do corocznych wahań całej masy CO2 w atmosferze.

Aby rdzenie lodowe mogły być materiałem odpowiednim do badania składu chemicznego dawnej atmosfery, musiałyby spełnić warunki systemu zamkniętego. Warunkom tym jednak nie odpowiadają. Odwiercanie rdzeni z polarnych czap lodowych jest brutalnym zabiegiem, poddającym lód stresom mechanicznym i termicznym, drastycznej dekompresji i skażeniom. Powoduje to pękanie lodu w skali mikro- makroskopowej, otwieranie naturalnych baniek powietrza i powstawanie sztucznych w "bezbańkowym" lodzie z dużych głębokości (wskutek dużego ciśnienia wszystkie gazy są tam związane w klatraty), a także prowadzą do silnych skażeń całego wnętrza rdzeni. Szczególnie dotyczy to starego lodu z dużych głębokości - najbardziej interesującego pod względem naukowym.

Gdy dekompresja lodu zaczyna wynosić więcej niż 8 barów (np. w rdzeniach z głębokości ponad 110 m), w pobranym lodzie wytwarza się gęsta sieć poziomych pęknięć, wywołana zjawiskiem rozwarstwiania (ang. sheeting), dobrze znanym geologom. Spękania pojawiają się w samym momencie wiercenia, a także w czasie transportu rdzenia w górę wywierconego otworu, który napełniony jest płynem mającym przeciwdziałać zaciskaniu się ścian otworu (płuczka). Małe spękania zabliźniają się prędko przez wtórne zamarzanie (regelacja), a ich pozostałości są wyraźnie widoczne w rdzeniach jako poziome warstwowanie.

Wskutek dekompresji rozpadają się także występujące w lodzie klatraty. Są to związki tworzone przez zamknięcie cząsteczki jednej substancji w klatce powstałej ze struktury krystalicznej drugiej - np. klatrat dwutlenku węgla jest krystalicznym ciałem stałym, którego podstawowy element stanowi cząsteczka CO2 otoczona przez cząsteczki wody (odkrył go w 1882 roku Zygmunt Wróblewski, fizyk z Uniwersytetu Jagiellońskiego). Wynikiem tego procesu jest powstawanie nowych baniek gazu w lodzie, których skład chemiczny ma niewiele wspólnego z dawną atmosferą. Na głębokości przekraczającej 1000 m ciśnienie lodu sprawia, że nie ma już naturalnych baniek - wszystkie obserwowane w takim lodzie bańki powstały w sztuczny sposób.

Nagrzewany przez słońce lód może osiągać temperaturę topnienia, pomimo że temperatura otoczenia pozostaje bardzo niska. Absorpcja światła słonecznego pod powierzchnią śniegu Antarktydy jest tak duża, że prowadzi

do powstawania podpowierzchniowych sadzawek przy temperaturze powietrza -20°C. Obserwowane gradienty temperatur w śniegu polarnym osiągają wartości nawet 500°C/metr. Natomiast głębokie partie lodu przechodzą w ciecz pod działaniem ciśnienia wywieranego przez masę nadległych warstw, tworząc nawet olbrzymie podlodowe jeziora Jezioro na Antarktydzie, SygnałyCiekła woda występuje w lodzie antarktycznym aż do temperatury -73°C. Procesy te, wraz z wieloma innymi (naliczono ich ponad 20), powodują także zmianę składu izotopowego gazów uwięzionych w lodzie. Dlatego nigdy nie ma pewności, że wydobyty na powierzchnię rdzeń lodowy to śnieg, który spadł tysiące lat temu, zachowując w sobie względnie nienaruszoną próbkę ówczesnego powietrza. Tymczasem właśnie informacje uzyskane z analiz składu izotopowego tlenu i węgla w tych gazach stanowią podstawę naszej wiedzy o dawnym klimacie.

Kolejne problemy powoduje wspomniana wyżej płuczka, zawierająca olej napędowy, paliwo lotnicze itp., z dodatkiem agresywnych chemicznie środków przeciwdziałających zamarzaniu i substancji regulujących gęstość. Wnika ona przez pęknięcia do centralnych części rdzeni oraz do baniek powietrznych i wtórnych kawern utworzonych przez rozkładające się klatraty.

Liczne badania stężeń zanieczyszczeń we wnętrzu rdzeni lodowych wykazały ich ogromne skażenia metalami ciężkimi z płuczki . W wewnętrznych częściach rdzeni z centralnych części Antarktydy stężenie cynku i ołowiu jest dziesiątki tysięcy razy wyższe niż w śniegu na powierzchni lądolodu. Wykrycie tego efektu dyskwalifikuje rdzenie lodowe jako materiał do badań składu dawnej atmosfery.

Podobne prace

Do góry