In 2015 stegen de atmosferische kooldioxide-niveaus aanzienlijk sneller dan ooit in 55 miljoen jaar. Gedurende het jaar, van maart 2016 tot maart van dit jaar, is in het gebied van het weerobservatorium Mauna Loa het kooldioxidegehalte met 0,000235 procent gestegen tot 0,040718 procent. Zoals experts opmerken, is de situatie in werkelijkheid veel erger, aangezien in april 2016 het niveau van kooldioxide in de atmosfeer 0,040742 procent bereikte, en op dit moment kan dit cijfer worden overtroffen. Het is waarschijnlijk dat de situatie dit jaar nog verder verslechtert. Wetenschappers proberen momenteel de oorzaken en mogelijke gevolgen van de opwarming van de aarde te begrijpen.
In de atmosfeer van de aarde is het koolstofdioxidegehalte sinds het Plioceen (ongeveer 5,3-2,6 miljoen jaar geleden) nooit hoger geweest dan 0,04 procent. De zeespiegel lag toen 25 meter hoger dan nu. De opwarming van de aarde begon pas in de laatste vijftig jaar veel aandacht van wetenschappers te trekken, en politieke activiteit in deze richting begon veel later - ongeveer een kwart eeuw geleden.
De mens begon ongeveer zevenduizend jaar geleden een tastbaar effect te hebben op de chemische samenstelling van de atmosfeer. Vanaf deze tijd tot ongeveer de 18e eeuw nam het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer van de aarde toe met 0,002-0,0025 procent. Daarbij speelde de slash-and-burn-landbouw een grote rol. Naast koolstofdioxide is methaan, dat ook een broeikasgas is, de afgelopen vijfduizend jaar licht gestegen in de atmosfeer.
Bijna tot het einde van de 18e eeuw veroorzaakte het geen stijging van de temperatuur op aarde. Gedurende deze periode was het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer slechts 0,028 procent. Toen de industriële revolutie begon, begon er echter een snelle toename van het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer. De situatie begon dramatisch te veranderen. Volgens wetenschappers werd het Holoceen in de 18e eeuw vervangen door het Antropoceen-tijdperk, dat werd gekenmerkt door het verdwijnen van het Pleistoceen-ecosysteem, in het bijzonder door het uitsterven van mammoeten.
Menselijke activiteiten in de afgelopen tweehonderd jaar hebben geresulteerd in het vrijkomen van meer dan 600 miljard ton koolstof in de atmosfeer. Dit veroorzaakte een toename van het koolstofdioxidegehalte in de atmosfeer met ongeveer 0,012 procent, en leidde ook tot een toename van de gemiddelde mondiale luchttemperatuur met ongeveer 1-1,5 graden. Ondanks het feit dat deze indicatoren misschien onbeduidend lijken voor mensen die ver van de wetenschap af staan, is dit in feite helemaal niet het geval, aangezien een stijging van de temperatuurindicatoren met één graad voldoende kan zijn om allerlei natuurrampen te veroorzaken die uiteindelijk kunnen leiden tot massale hongersnood.
Wetenschappers zeggen dat het juist die klimatologische omstandigheden waren die zich ongeveer zevenduizend jaar geleden vormden die hebben bijgedragen aan de vorming van steden, en ook de leefomgeving van de moderne mens in Azië en Europa hebben uitgebreid. Op dit punt zouden de wereldwijde gemiddelde temperaturen een dalende trend moeten laten zien. Waarnemingen geven echter aan dat zoiets niet gebeurt - vanwege de invloed van de antropogene factor.
Het eerste bewijs dat de antropogene factor het klimaat op de planeet beïnvloedt, is de grafiek van Killing, die laat zien dat de concentratie van kooldioxide in de atmosfeer de afgelopen 50 jaar gestaag is toegenomen. Eenvoudige schattingen van de uitstoot van broeikasgassen door de mens door het verbranden van koolstof maken het mogelijk om het te identificeren als de belangrijkste boosdoener van het broeikaseffect. In de afgelopen 200 jaar was de opwarmingstrend vooral merkbaar toen de introductie van de gemiddelde temperatuur op aarde niet één, maar meerdere decennia tegelijk is. Deze benadering maakt het mogelijk te begrijpen waarom klimatologen zich zorgen maken over de vijftienjarige pauze die werd geschetst bij de opwarming van de aarde in 1998-2013, toen de gemiddelde jaartemperatuur nauwelijks steeg. Wetenschappers hebben geprobeerd hiervoor een verklaring te vinden. Dus in het bijzonderze gaan ervan uit dat er tijdens dit tijdsinterval niet het oppervlak van de wereldoceaan verhit was, maar de dikte ervan. Het is heel goed mogelijk dat soortgelijke processen zich elke paar decennia herhalen en aan zichzelf herinneren in de duur en kracht van El Niño.
De situatie met vulkanen is veel ernstiger. Tijdens de uitbarsting komt zwaveldioxide ook samen met kooldioxide de stratosfeer binnen, reflecteert zonlicht en koelt daardoor de planeet af. Vulkanisme draagt dus niet langer bij aan de verwarming van de planeet, maar aan de afkoeling ervan, maar slechts voor een paar jaar. Zwaveldioxide in de atmosfeer wordt omgezet in zwavelzuur, dat de ozonlaag aantast en bijdraagt aan de vorming van zure regen. Tegelijkertijd is kooldioxide al honderden jaren niet vernietigd.
Promotie video:
Naarmate de luchttemperatuur stijgt, bereikt vulkanische as de stratosfeer met grote moeite, dus zwaveldioxide zal de oppervlaktelaag van de aardgasschil - de troposfeer - niet kunnen verlaten en binnen een paar dagen na de uitbarsting zal het in de vorm van zure regen op de grond vallen. Dit proces wordt beïnvloed door verschillende redenen: stratificatie van de troposfeer, een toename in dikte en een toename van de ondergrens van de stratosfeer.
De realiteit van de opwarming van de aarde wordt ondersteund door klimaatmodellen en empirische gegevens. In het bijzonder werden in 2016 recordindicatoren voor hoge temperaturen genoteerd in Thailand (18 april +44,6 graden), India (19 mei, +51 graden). De ernstigste situatie ontwikkelt zich in Noord-Afrika en het Midden-Oosten: in Irak (22 juli, +53,9 graden), Koeweit (21 juli, + 54 graden), Iran (22 juli, +53 graden). Als we het hebben over het grondgebied van Europa, dan zijn de meest ongunstige omstandigheden in Spanje.
Deze waarnemingen worden bevestigd door computermodellering, volgens welke een deel van Noord-Afrika en het Midden-Oosten tegen 2050 volledig ongeschikt zal worden voor menselijk leven, wat massale migraties uit deze gebieden van de bevolking zal veroorzaken. Wel worden er op dit moment al deels migratieverschijnselen waargenomen. In deze gebieden zullen tot 2050 de dagtemperaturen in de zomer stijgen tot +46 graden Celsius, 's nachts zal de gemiddelde temperatuur niet onder de +30 graden komen. En dit is de meest optimistische voorspelling. Verwacht wordt dat er in de regio vijf keer meer abnormaal warme dagen zullen zijn dan nu, dat wil zeggen in plaats van 16 - 80. Tot het einde van de eeuw kunnen temperatuurindicatoren op de heetste zomerdagen oplopen tot meer dan 50 graden, en het aantal van dergelijke warme dagen,afhankelijk van het klimaatmodel zal het 118-200 per jaar bedragen.
Een andere wetenschappelijke studie suggereert dat de temperatuur van de natte bol in de periode van 2071 tot 2100 in bepaalde regio's van de Perzische Golf, met name in Iran, de VAE en Qatar, meer dan 35 graden zal bereiken. Doha, Dubai en Abu Dhabi lopen gevaar. Op dit moment naderen de gemiddelde jaartemperaturen hier kritische waarden. Het menselijk lichaam kan zich aanpassen aan extreme temperaturen van een natte thermometer, niet hoger dan 35 graden. Dit niveau bepaalt de drempel van de vitaliteit van het menselijk lichaam. In het geval dat een persoon meerdere uren in hogere temperaturen doorbrengt, leidt dit in de meeste gevallen tot oververhitting en de dood.
De opwarming van de aarde heeft duidelijke sociale, culturele en economische gevolgen. Het is mogelijk dat de hadj naar Mekka - een plaats van aanbidding voor moslims - in de toekomst onmogelijk wordt. Nu wordt het bezocht door meer dan twee miljoen mensen per jaar. Pelgrims brengen het grootste deel van hun tijd door in de buitenlucht. Tegen 2050 zal het BBP in het Midden-Oosten met 14 procent krimpen als gevolg van watertekorten. Er moet echter worden gezegd dat een dergelijke voorspelling van wetenschappers waar zal zijn als de landen in de regio er niet in slagen de neerslag te verhogen, met name door een berg te bouwen of wolken te creëren.
Het probleem van de opwarming van de aarde is zeer acuut voor het Afrikaanse continent. Landen onder de Sahel en in de Sahara kunnen een daling van het BBP met 11 procent verwachten als gevolg van een tekort aan zoet water. Wetenschappers sluiten niet uit dat dergelijke mondiale veranderingen ook klimaatveranderingen met zich meebrengen, waardoor de winter op de zomer zal lijken, gevolgd door een seizoen dat buitengewoon ongunstig is voor de mens.
In moderne klimaatmodellen wordt rekening gehouden met een groot aantal parameters die met elkaar in verband staan en in de loop van de tijd veranderen. Pauzes in het broeikaseffect, vulkanisme en gigantische ecosystemen zijn typische voorbeelden van onderling verbonden verschijnselen. Het is praktisch onmogelijk om het type afhankelijkheid van de ene parameter van de andere vast te stellen; om deze reden worden wetenschappers gedwongen individuele relaties en parameters te verwaarlozen. Als gevolg hiervan ontstaan aannames die in het ene geval werken en in het andere niet kloppen.
Bovendien zijn sommige computerklimaatmodellen erg gevoelig voor veranderingen in de beginparameters: met een kleine verandering in de inputparameters treedt er een fundamentele verandering in de outputparameters op na een simulatie uitgevoerd op een supercomputer. Wiskundig betekent dit dat het klimaatmodel een typisch chaotisch systeem is. Fysisch gezien leidt de beschrijving van een systeem op deze manier er uiteindelijk toe dat het onmogelijk is om betrouwbare kwantitatieve voorspellingen te doen, en het fenomeen kan alleen op kwalitatief niveau worden onderzocht. Specialisten met deze aanpak hebben geen andere keuze dan te vertrouwen op pogingen om klimaatmodellen en observaties met beperkte toepasbaarheid in te bouwen.
Rusland is een van de landen die waarschijnlijk zullen profiteren van de opwarming van de aarde. De meerderheid van de bevolking woont in het Europese deel, en daar kan de opwarming van de aarde leiden tot een verschuiving van de grenzen van land dat geschikt is voor landbouw naar het noorden en tot een verlenging van de zomerperiode. Bovendien kan de navigatie op de Noordelijke zeeroute toenemen. Tegelijkertijd bevindt ongeveer 60 procent van het grondgebied van Rusland zich in de permafrostzone - overstromingen kunnen hier vaker voorkomen, waardoor deze gebieden ernstig zullen worden getroffen door de opwarming van de aarde.
De opwarming van de aarde zal ongetwijfeld leiden tot een radicale verandering in Siberische landschappen, de grond zal ontdooien, zich met water vullen en doorzakken. Het is goed mogelijk dat de leidende rol in deze processen in de loop van de tijd verschuift van een stijging van de gemiddelde jaartemperatuurindicatoren naar een toename van de neerslag. Als de situatie zich negatief ontwikkelt, zullen uitgestrekte gebieden die momenteel door permafrost worden bedekt, veranderen in diepe moerassen. Er wordt al enige achteruitgang van deze gebieden waargenomen.
De bekende Yamal-zinkgaten zijn een van de opvallende voorbeelden van negatieve landvormen veroorzaakt door opwarming van de aarde. Momenteel zijn er al meer dan een dozijn van dergelijke depressies, waarvan de diepte en diameter enkele tientallen meters bereikt. Dit zijn gastrechters die het resultaat zijn van het vrijkomen van gas in de bovenste lagen van de permafrost.
Alles is echter nogal dubbelzinnig. In de meeste Siberische gebieden is permafrost al honderdduizenden jaren niet ontdooid. Bovendien bestond het Pleistoceen-ecosysteem al twee miljoen jaar op het grondgebied van Siberië. In een relatief klein gebied konden vijf bizons, een mammoet, tien herten en zes paarden tegelijkertijd leven. Zo'n hoge dichtheid van grote dieren kan erop wijzen dat de toendra-steppe grotendeels bedekt was met grassen die nodig zijn voor actieve begrazing, maar niet met moerassen.
Wetenschappers vragen zich af of bizons, mammoeten, herten en paarden moerasbewoners waren, zoals blijkt uit klimaatcomputersimulaties. Deze tegenstrijdigheid is een van de tekortkomingen die klimaatsimulaties kenmerken.
