Czytaj dalej

Dlaczego uczeni gremialnie łączą wzrost średniej temperatury naszej planety z działalnością człowieka? Chyba najczęściej wymienianym argumentem jest korelacja pomiędzy globalnym ocieplaniem, a regularnym zwiększaniem koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze.

Nie będzie to tekst mający na celu kom­plek­sowe wyka­za­nie antro­po­ge­nicz­nego cha­rak­teru źródeł glo­bal­nego ocie­ple­nia. Temat pozo­staje zde­cy­do­wa­nie zbyt szeroki i wie­lo­wąt­kowy, abym podej­mo­wał się takiego wyzwania. Dlatego chciał­bym zaprosić was do pochy­le­nia się tylko nad jedną – choć być może naj­istot­niej­szą – poszlaką wska­zu­jącą na udział czynnika ludz­kiego w obser­wo­wa­nej zmianie klimatu. Używam na razie słowa “poszlaka”, ponieważ o uznaniu poniż­szej kore­la­cji za dowód powinien zade­cy­do­wać sam czy­tel­nik, na pod­sta­wie dostęp­nych prze­sła­nek, na czele z furą wykresów i danych sta­ty­stycz­nych.

Prze­cho­dząc do rzeczy. Inte­re­sują nas dzisiaj dwa zestawy infor­ma­cji. Pierw­szym są pomiary średniej tem­pe­ra­tury panu­ją­cej na powierzchni Ziemi. Drugi nato­miast, to pomiar poziomu dwu­tlenku węgla w powie­trzu. Przyj­rzyjmy się zatem wykre­sowi, przed­sta­wia­ją­cemu pierwszy z kom­ple­tów danych.

Odchylenia od średniej globalnych temperatur
Odchy­le­nia od średniej glo­bal­nych tem­pe­ra­tur. Źródło: GISS/NASA.

Co tu wła­ści­wie widzimy? Więk­szość z nas ocze­ki­wa­łaby naj­prost­szego wykresu, opartego o wartości bez­względne, czyli średnią tem­pe­ra­turę Ziemi w danym roku. Aby wyczulić się na ewen­tu­alne błędy pomia­rowe i uzyskać jak naj­więk­szą przej­rzy­stość, uczeni wolą skupiać się war­to­ściach względ­nych. Tym samym, na wykresie widnieją odchy­le­nia w stosunku do średniej glo­bal­nej tem­pe­ra­tury z całego badanego okresu. Z powyż­szej tablicy możemy więc odczytać, iż dajmy na to, rok 1900 był dla świata o ‑0,09°C chłod­niej­szy od średniej wyni­ka­ją­cej z pomiarów w latach 1880–2016, nato­miast rok 1980 był od niej cie­plej­szy o 0,27°C. Macie prawo pozo­sta­wać nieufni co do pomiarów z początku XX wieków i wcze­śniej­szych. Rzecz jasna nie pochodzą one bez­po­śred­nio z powsta­łej znacznie później NASA i jej nie­oce­nio­nych sate­li­tów, która jedynie pozwo­liła sobie na ich zebranie, upo­rząd­ko­wa­nie i opu­bli­ko­wa­nie dostęp­nych pomiarów. Idea codzien­nego spi­sy­wa­nia tem­pe­ra­tur naro­dziła się bowiem znacznie wcze­śniej, niż wiele osób przy­pusz­cza. Dys­po­nu­jemy choćby skru­pu­lat­nymi sta­ty­sty­kami bry­tyj­skimi, pro­wa­dzo­nymi nie­prze­rwa­nie od 1772 roku. Dzięki nim możemy bez zga­dy­wa­nia stwier­dzić jakie upały panowały w Londynie, w momencie gdy polska szlachta pod­pi­sy­wała pierwsze traktaty roz­bio­rowe. To robi wrażenie, zwłasz­cza, że mowa o obser­wa­cjach, jak na swoje czasy, ścisłych i regu­lar­nych. Poza nimi dys­po­nu­jemy również skraw­kami danych uzy­ska­nymi jeszcze o sto lat wcze­śniej.

Dobrze, teraz przyj­rzyjmy się drugiemu inte­re­su­ją­cemu wykre­sowi.

Wzrost stężenia CO2 na Ziemi
Średnie stężenie dwu­tlenku węgla w atmos­fe­rze. Źródło: SIOO.

Wszystko wydaje się jasne i klarowne, ale i tak wypada zwrócić uwagę na kilka kwestii. Grafika pokazuje nam ile molekuł CO2 przy­pa­dało na każdy milion czą­ste­czek powie­trza w danym roku. Choć nie­któ­rych może to dziwić, dys­po­nu­jemy w tym temacie wia­ry­god­nymi danymi się­ga­ją­cymi jeszcze głębiej w prze­szłość, niż w przy­padku glo­bal­nych tem­pe­ra­tur. Nad­gor­liwcy mogą nawet wyszpe­rać w odmętach inter­netu wykresy wska­zu­jące na stężenie CO2 pięćset, tysiąc czy dziesięć tysięcy lat temu. W jaki sposób weszli­śmy w posia­da­nie tej wiedzy? Przecież ani śre­dnio­wieczne uni­wer­sy­tety, ani sume­ryj­skie świą­ty­nie nie zaj­mo­wały się w wolnym czasie bada­niami składu atmos­fery. Na nasze szczę­ście istnieje dość prosty sposób na zre­kon­stru­owa­nie stanu atmos­fery z niemal dowolnie odległej epoki geo­lo­gicz­nej. Wystar­czy polecieć na Antark­tydę, znaleźć ładny fragment lodowego podłoża i użyć potwor­nego, wier­tar­ko­po­dob­nego urzą­dze­nia do wycięcia pio­no­wego słupa lodu. Kiedy tego dokonamy, zabie­ramy ów słup do labo­ra­to­rium i szukamy uwię­zio­nych w lodowym potrza­sku bąbelków powie­trza. Jak na pewno się domy­śla­cie, im głębiej dany pęche­rzyk jest położony, tym daw­niej­szą próbkę powie­trza zawiera. Tym samym antark­tyczny rdzeń staje się, w dosłow­nym sensie, fizyczną osią czasu.

Jednak powyższą metodę pozo­stawmy w sferze cie­ka­wo­stek. Nas inte­re­sują jedynie dane doty­czące ostat­nich dzie­się­cio­leci, a te zdo­by­wamy na mniej kło­po­tliwe sposoby. Szcze­gól­nie warto zwrócić uwagę na pomiary pro­wa­dzone od 1958 roku, wyszcze­gól­nione również na powyż­szej grafice. Ten fragment wykresu bywa nazywany krzywą Keelinga, od nazwiska oce­ano­grafa, który jako pierwszy bił na alarm w związku z bły­ska­wicz­nie postę­pu­ją­cym stę­że­niem CO2. Jak widać, gdy Charles Keeling prze­pro­wa­dził swój pierw­szych pomiar na hawaj­skim szczycie Mauna Loa, obecność dwu­tlenku węgla wynosiła mniej niż 320 ppm. W maju 2015 pękła magiczna bariera 400 ppm, nato­miast w chwili gdy piszę te słowa, stężenie to wynosi już 409 ppm. W zaledwie sześć dekad, ilość czą­ste­czek CO2 w atmos­fe­rze wzrosła o przeszło 20%!

Powtórzmy co na razie zdo­ła­li­śmy ustalić. Po pierwsze, globalna średnia tem­pe­ra­tur w ciągu stulecia wzrosła o ponad stopień (wbrew pozorom to sporo). Po drugie, stężenie dwu­tlenku węgla będącego gazem cie­plar­nia­nym, wzrosło w tym samym okresie o około jedną czwartą (to nawet więcej niż sporo). Czego jeszcze nie wiemy? Przede wszyst­kim, co spo­wo­do­wało obser­wo­wane pod­grza­nie kuli ziem­skiej, co przy­czy­niło się do uwol­nie­nia takiej ilości CO2 (jednak to nie jest temat tego artykułu) i wreszcie, czy należy poszu­ki­wać związku przy­czy­nowo-skut­ko­wego między jednym i drugim. Nałóżmy więc obie wartości na jeden wykres.

Ludzie źródłem globalnego ocieplenia?
Odchy­le­nia od średniej tem­pe­ra­tury oraz wzrost stężenia CO2. Spo­strze­gaw­czy na pewno zwrócą uwagę na anomalię powstałą w latach 40. i 50. Wytłu­ma­cze­nie można znaleźć na portalu Nauka o klimacie.

Wystę­po­wa­nie kore­la­cji między odchy­le­niami średniej tem­pe­ra­tury na świecie a ilością dwu­tlenku węgla, nie jest tajem­nicą i nie wątpią weń nawet zatwar­dziali kli­ma­tyczni nega­cjo­ni­ści. Jednak jeśli pra­gnie­cie natych­miast uznać przy­to­czony wykres za niezbity dowód na antro­po­ge­nicz­ność glo­bal­nego ocie­ple­nia – proszę o tym­cza­sowe wstrzy­ma­nie. Choć takie posta­wie­nie sprawy wydaje się natu­ralne, wręcz intu­icyjne, musimy zawsze zacho­wy­wać zdrowy scep­ty­cyzm. Ten nato­miast nakazuje pamiętać, że nawet naj­bar­dziej prze­ko­nu­jąca kore­la­cja, nie równa się jeszcze zależ­no­ści. Na dobrą sprawę, powyższą sta­ty­stykę można wyjaśnić w trojaki sposób:

  1. Zwięk­sze­nie stężenia CO2 powoduje wzrost średniej tem­pe­ra­tury.
  2. Wzrost średniej tem­pe­ra­tury powoduje zwięk­sze­nie stężenia CO2.
  3. Zbież­ność wzrostu stężenia CO2 i zwięk­sze­nia średniej tem­pe­ra­tury to dzieło przy­padku.

Punkt drugi wydaje się równie praw­do­po­dobny co pierwszy i wiele wskazuje na to, że jest do pewnego stopnia pra­wi­dłowy, wcale nie kłócąc się z poprzed­nim. Zachodzi tu swoiste sprzę­że­nie zwrotne: duża ilość gazów cie­plar­nia­nych pod­grzewa naszą planetę, a top­nie­jące lodowce i zmar­z­lina uwal­niają z podłoża do atmos­fery kolejne porcje dwu­tlenku węgla oraz metanu, potę­gu­jąc cały proces. Większe kon­tro­wer­sje budzi punkt ostatni. Teza o przy­pad­ko­wej zbież­no­ści obu wartości wydaje się szalona, ale nie wolno jej zbyt pochop­nie odrzucić. Internet podaje całą masę przy­kła­dów dzi­wacz­nych, żeby nie powie­dzieć absur­dal­nych kore­la­cji. Trudno choćby znaleźć zależ­ność między liczbą mał­żeństw a wypad­nię­ciami z łódki w ame­ry­kań­skim stanie Kentucky.

Wykres przedstawiający przypadkową korelację
Przy­pad­kowa kore­la­cja bez zależ­no­ści.

Nie jest to rzecz jasna do końca uczciwe porów­na­nie. Powyższy wykres dotyczy dwóch zupełnie obcych i nie­po­wią­za­nych ze sobą sta­ty­styk, zaś skład che­miczny atmos­fery jakiś wpływ na klimat planety, bez wąt­pie­nia wywiera. Chodzi mi jedynie o una­ocz­nie­nie praw­do­po­do­bień­stwa, iż prosta kore­la­cja tworzy czasem jedynie złu­dze­nie sen­sow­nego związku przy­czy­nowo-skut­ko­wego. W nauce taka sytuacja zachodzi nie­rzadko. Możemy przecież sobie wyobra­zić, że odnaj­du­jemy nieznany dotąd czynnik wpły­wa­jący na tem­pe­ra­turę świata, którego wartość daje się sko­re­lo­wać z naszymi pomia­rami, jeszcze lepiej niż ma to miejsce w przy­padku wzrostu kon­cen­tra­cji CO2. Żeby było cie­ka­wiej, taka zmienna rze­czy­wi­ście istnieje.

Aktywność Słońca a globalne ocieplenie
Natę­że­nie światła sło­necz­nego oraz odchy­le­nie od średniej glo­bal­nej tem­pe­ra­tur.

Na nie­któ­rych stronach w sieci natra­fi­łem na intry­gu­jące wykresy, wyka­zu­jące wyraźną kore­la­cję między aktyw­no­ścią Słońca i omó­wio­nymi już zmianami tem­pe­ra­tury planety. Czy wykazały, iż antro­po­ge­niczne globalne ocie­ple­nie jest mitem? Nie­ko­niecz­nie. Ich mani­pu­la­cja polega na ucięciu sta­ty­styki przed okresem współ­cze­snym, podczas gdy właśnie to ostatnie dzie­się­cio­le­cia są abso­lut­nie kluczowe dla zro­zu­mie­nia nad­cią­ga­ją­cych anomalii. Jak widzimy powyżej, co najmniej do roku 1980, klimat ziemski tykał w rytm wybijany przez 11-letnie cykle sło­neczne. Wbrew nie­któ­rym insy­nu­acjom, żaden sza­nu­jący się badacz nie ignoruje tego aspektu – wręcz prze­ciw­nie – wszyscy zdają sobie sprawę, że Słońce bywa grymaśne, co odbija się na kondycji naszej atmos­fery. To na jego karb kładzie się wielkie okresy chłodu i ciepła w dziejach naszej cywi­li­za­cji. Zgodnie z tymi hipo­te­zami, trwająca od XV do XIX wieku tzw. mała epoka lodow­cowa, zbiegała się z okresami minimum Maundera i minimum Daltona, gdy Gwiazda Dzienna funk­cjo­no­wała wyjąt­kowo ane­micz­nie. Ogólnie poj­mo­wana aktyw­ność Słońca należy do głównych bodźców kształ­tu­ją­cych tem­pe­ra­tury na powierzchni ziem­skiej i nie budzi to niczyich wąt­pli­wo­ści. Jed­no­cze­śnie postulat mówiący o prze­moż­nym wpływie kapry­śnej gwiazdy na klimat, tak naprawdę, wzmacnia tezę łączącą globalne ocie­ple­nie z rosnącą kon­cen­tra­cją CO2. Patrząc na powyższy wykres widzimy jak ciepłota planety wiernie podążała w prze­szło­ści za pro­mie­nio­wa­niem sło­necz­nym, aż na początku lat 80. wszystko zaczyna się kieł­ba­sić. Słońce drzemie w naj­lep­sze, podczas gdy średnia tem­pe­ra­tura Ziemi poszy­bo­wała o pół stopnia ponad prze­ciętną i wciąż rośnie. To już nie drobna fluk­tu­acja, ale wyraźny i dający do myślenia rozziew.

Jak wspo­mnia­łem, kore­la­cja nie świadczy o zależ­no­ści, acz­kol­wiek w wielu przy­pad­kach może ją mocno upraw­do­po­dab­niać. Czy tak jest w przy­padku glo­bal­nego ocie­ple­nia? Gdyby zbież­ność wzrostu kon­cen­tra­cji dwu­tlenku węgla z nie­na­tu­ral­nym skokiem tem­pe­ra­tury, w świetle współ­cze­snej wiedzy, okazała się przy­pad­kowa, byłbym nie­zwy­kle skon­fun­do­wany. Jakby na to nie spojrzeć, wiedza o rosnącym stężeniu CO2, świa­do­mość cie­plar­nia­nych wła­ści­wo­ści tej sub­stan­cji oraz sko­re­lo­wany wzrost tem­pe­ra­tur – w świetle zdrowego rozsądku i nie­zmą­co­nej logiki  nakazują trak­to­wać wpływ ludz­ko­ści na klimat śmier­tel­nie poważnie. Tym bardziej nie dziwi fakt, że jak Ziemia długa i szeroka, nie istnieje ani jedna poważna uczelnia, insty­tu­cja czy orga­ni­za­cja naukowa, podająca w wąt­pli­wość antro­po­ge­niczne źródło glo­bal­nego ocie­ple­nia.

Choć zabrzmi to dziwnie, mimo wszystko powin­ni­śmy żywić nadzieję, że ten nie­po­ko­jący sce­na­riusz okaże się praw­dziwy. Bowiem tylko wtedy, mamy szansę pozostać kowalami własnego losu i odwrócić groźną ten­den­cję. To chyba nie naj­gor­szy sce­na­riusz?

Literatura uzupełniająca:
Climate Change 2014. IPCC Synthesis Report, [online: www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/SYR_AR5_FINAL_full.pdf];
NASA Global Temperature, [online: https://climate.nasa.gov/vital-signs/global-temperature/];
NASA Carbon Dioxide, [online: https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/];
D. Legates, Carbon Dioxide and Air Temperature: Who Leads and Who Follows?, [online: http://cornwallalliance.org/2012/12/carbon-dioxide-and-air-temperature-who-leads-and-who-follows/];
M. Popkiewicz, Mit: Między temperaturą a koncentracjami CO2 nie ma korelacji, [online: http://naukaoklimacie.pl/fakty-i-mity/mit-miedzy-temperatura-a-koncentracjami-co2-nie-ma-korelacji-22].
B. Miller, Piknik z Einsteinem. Naukowy zawrót głowy, przeł. A. Bukowski, Warszawa 2013.
Autor
Adam Adamczyk

Adam Adamczyk

Naukowy totalitarysta. Jeśli nie chcesz aby wpadli do Ciebie naukowi bojówkarze, zostaw komentarz.