Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

GLOBALNE OCIEPLENIE

Zanieczyszczenie atmosfery stało się obecnie najpoważniejszą przyczyną lokalnych, regionalnych i

globalnych zmian środowiska. Do najpoważniejszych konsekwencji zanieczyszczania powietrza należy zaliczyć:



ocieplanie klimatu,



zmniejszenie stratosferycznej warstwy ozonu,



skażenie substancjami toksycznymi łańcuchów pokarmowych na lądzie i w oceanie,



wzrost kwasowości wód powierzchniowych (szczególnie jezior) i zamieranie lasów wskutek oddziaływania
kwaśnych deszczy i dwutlenku siarki.

Ocieplenie klimatu i zmniejszenie stratosferycznej warstwy ozonu mają charakter globalny (tzn. wkład w

ich powstawanie ma większość państw na świecie, a ich skutki są lub będą odczuwalne w przyszłości na całym
świecie).

1. EFEKT CIEPLARNIANY A GLOBALNE OCIEPLENIE

Efekt cieplarniany istniał na Ziemi zawsze. Do atmosfery bezustannie dopływa energia słoneczna. Część jej

odbijają chmury, a resztę pochłania Ziemia, co powoduje jej ogrzewanie. Ogrzana Ziemia oddaje ciepło w postaci
promieniowania podczerwonego. W atmosferze są gazy (dwutlenek węgla, metan, para wodna, ozon), które
pochłaniają to promieniowanie, nie pozwalając ulotnić się ciepłu w przestrzeń kosmiczną. Ich naturalna obecność
w atmosferze powoduje, że średnia temperatura na Ziemi wynosi ok. 15

o

C. Gdyby nie było tych gazów wynosiłaby

ona minus 18

o

C.

Efekt cieplarniany zdefiniowano i opisano w XIX w. Uczynili to: w 1827 francuski fizyk i matematyk Jean

Fourier (1768-1830) oraz w 1861 irlandzki fizyk John Tyndall (1820-1893). Już w tym okresie niektórzy uczeni
dostrzegli ryzyko globalnego ocieplenia, czyli procesu wzrostu temperatury na Ziemi powodowanego przez
antropogeniczną emisję gazów cieplarnianych: astronom francuski Nicolas Flammarion (1842-1925) czy
fizykochemik i astrofizyk szwedzki Svante Arrhenius (1859–1927). Angielski inżynier Guy Stewart Callendar
(1938) ocenił tempo antropogenicznego wzrostu dwutlenku węgla, a w 1967 r. Japoński meteorolog Syukuro
„Suky” Manabe (1967) dokonał pierwszych obliczeń modelu klimatu z uwzględnieniem efektu oddziaływania
dwutlenku węgla (Schonwiese 1997: 112–113).

W ciągu XX w. klimat światowy stał się cieplejszy o około 0,76±0,19

o

C (im bliżej chwili obecnej, tym

wzrost temperatury był szybszy)

1

. Wzrost ten na półkuli południowej jest prawdopodobnie (66–90%) największy w

ciągu ostatnich 1300 lat. Tendencja wzrostowa utrzymywała się z wyjątkiem lat 1940–70, kiedy nastąpiło niewielkie
ochłodzenie. Jedenaście z ostatnich 12 lat (1995–2006) należy do najcieplejszych w historii pomiarów (od 1850 r.).
Największy wzrost temperatury nastąpił w centralnej Azji oraz na północy Ameryki Pn., natomiast praktycznie nie
nastąpiły zmiany temperatury na Atlantyku na południe od Grenlandii, w basenie Kongo oraz na niewielkich
obszarach południowego-wschodu Stanów Zjednoczonych.

Według IPCC i innych gremiów badawczych obserwowany wzrost temperatury nie mógł być spowodowany

wyłącznie czynnikami naturalnymi.

2. GAZY CIEPLARNIANE

Najpoważniejszą rolę w naturalnym efekcie cieplarnianym odgrywa para wodna. Zważywszy jednak, że

koncentracja pary wodnej przewyższa co najmniej o dwa rzędy wielkości koncentrację innych gazów
szklarniowych (jej ilość jest warunkowana naturalną równowagą między parowaniem a opadem, które to
zjawiska nie podlegają bezpośrednio działalności człowieka w stopniu znacząco wpływającym na jej
koncentrację), za najefektywniejsze substancje cieplarniane należy uznać: dwutlenek węgla, metan i podtlenek
azotu, ozon troposferyczny (Schonwiese 1997: 112). Oczywiście nie znaczy to, że można zapomnieć o parze
wodnej, produktach jej kondensacji i przemianach jako istotnym czynniku wpływającym na globalne ocieplenie
W 2000 r. sumaryczna antropogeniczna emisja gazów szklarniowych odpowiadała emisji 33,3 mld t dwutlenku
węgla (9,1 mld t węgla) (World Resource Institute, EarthTrends ... 2007).

1

Tam, gdzie nie podano źródła danych pochodzą one z raportów czwartej oceny IPCC z 2007 r.,

www.ipcc.ch

, data wejścia:

30.11.07.

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

W latach 1880–1980 udział poszczególnych gazów w globalnym ociepleniu był następujący: CO

2

– 66%,

metan – 15%, podtlenek azotu – 3%, freony – 8%, inne (np. ozon, amoniak) – 8%

(Golicyn 1991: 48-53). W latach

80. XX w. proporcje te uległy zmianie wskutek zróżnicowanego tempa emisji poszczególnych gazów i wynosiły:
CO

2

– 48%, metan – 13%, freony – 20%, podtlenek azotu – 6%, inne – 13% (Rotmans i in. 1992: 404-413). W

chwili obecnej wskaźniki te wynoszą ok.: dwutlenek węgla – 53 %, metan – 15,5%, ozon troposferyczny – 11%,
podtlenek azotu – 5%, pozostałe gazy - 15,5%. Zróżnicowanie wpływu poszczególnych gazów cieplarnianych na
wzrost temperatury wynika z różnic koncentracji i dynamiki jej zmian oraz zdolności pochłaniania promieniowania
długofalowego. Jeśli przyjąć, że zdolność pochłaniania promieniowania przez 1 kg dwutlenku węgla równa się 1, to
dla metanu wynosi ona 23, dla podtlenku azotu – 296, a dla chlorofluorowęglowodorów (freonów) – kilka–
kilkanaście tysięcy. Podstawowe charakterystyki gazów odpowiedzialnych za globalne ocieplenie przedstawia tabela
1.

Łączna koncentracja gazów cieplarnianych wynosi obecnie ok. 430 ppm ekwiwalentu dwutlenku węgla.

Tab. 1. Podstawowe charakterystyki głównych gazów powodujących globalne ocieplenie

(ppm – części na milion, ppb – części na miliard, ppt – części na bilion)
* Czas ten wynika przede wszystkim z tempa wymiany między atmosfera a oceanem, natomiast po zakończeniu
emisji antropogenicznej jego zwartość powróciła do stanu pierwotnego po 50–100 latach.
Źródło: opracowanie własne na podstawie: IPCC (2007), Blasing, Smith (2006).

Dwutlenek węgla. Od 1795 do 2005 r. koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze wzrosła z 280 do 379

ppm. Obecny poziom dalece przekracza zakres naturalnej zmienności z ostatnich 650 tys. lat (180-300 ppm).

Wzrost koncentracji CO

2

w połowie (o ok. 50 ppm) nastąpił po 1970 r., co odzwierciedla duży wzrost

emisji w ostatnich dziesięcioleciach. Emisje pochodza przede wszystkim ze spalania paliw kopalnych oraz produkcji
cementu – w 2005 r. w ilości równoważnej ok. 7,2 (



0,3) mld ton węgla rocznie (historyczne emisje przedstawia

ryc. 1). Według danych z lat 90. dodatkowe 1,6 (



1,1) mld ton węgla w postaci CO

2

dostaje się z biosfery, wskutek

zmiany sposobu użytkowania ziemi, a głównie wypalania lasów (powoduje to nie tylko bezpośrednią emisję
dwutlenku węgla, ale odsłanianie gleby, w której część zawartej materii ulega szybkiemu utlenianiu z wydzieleniem
CO

2

). Łączna emisja wynosi ok. 8,8 mld t. Emitowany dwutlenek węgla jest pochłaniany przez wody oceanu na

drodze fizykochemicznej oraz w procesach asymilacji biosfery (w tym wskutek zalesiania na półkuli północnej). W
atmosferze pozostaje ok. 45% wyemitowanej ilości dwutlenku węgla.

Do 2100 r., w zależności od wielkości emisji, koncentracja dwutlenku węgla może wzrosnąć o 20–224

ppm.

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

Ryc. 1. Zmiany emisji dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych i produkcji cementu w latach 1850–2010
(mln t C)

Źródło: opracowanie własne na podstawie: CDIAC (2007).

Metan. Głównymi źródłami metanu są bagna, ryżowiska, przeżuwacze, energetyczne wykorzystanie

biomasy i gazu ziemnego oraz kopalnie węgla. Roczna emisja ustabilizowała się na początku lat 90. i wyniosła w
2000 r. 5,9 mld t ekwiwalentu CO

2

. Koncentracja metanu wzrosła z 350 cząstek na miliard (ppb) przed 160 tys. lat

do 800 ppb 200 lat temu i 1774 ppb w 2005 r., co dalece wykracza poaz zakres naturalną zmienności z ostatnich 650
tys. lat (320-790 ppm).

W latach 1980-1990 jego stężenie rosło 12–17 ppb rocznie (ok. 0,9%), a obecnie spadło do niecałych 2

ppb rocznie. Przewiduje się, że w 2050 r. koncentracja metanu powinna być zbliżona do obecnej. (IPCC 2007,
Rotmans i in. 1992: 404–413)

Podtlenek azotu. Podtlenek azotu jest produktem denitryfikacyjnych bakterii żyjących w glebach i wodach

powierzchniowych. Wzrost jego emisji przede wszystkim jest powodowany stosowaniem nawozów azotowych oraz
przekształcaniem terenów leśnych w uprawne. Może także powstawać przy spalaniu paliw kopalnych. Jego emisja
wyniosła w 2000 r. 3,4 mld t ekwiwalentu CO

2

. Koncentracja podtlenku azotu w troposferze wzrosła od XIX w. z

270 do 319 ppb, a obecnie rośnie w tempie 0,2-0,3% rocznie. Do połowy wieku jego koncentracja wzrośnie
prawdopodobnie o 20%.

Inne gazy. Człowiek emituje wiele substancji, poza wyżej wymienionymi, które przyczyniają się do

globalnego ocieplenia. Większość z nich nie występuje w stanie naturalnym. Należą do nich substancje objęte
protokołem montrealskim: freony (fluorochlorowe pochodne metanu i etanu) i halony. Za szczególnie groźne
uznawano freony. Pochodzą one głównie z urządzeń, w których stosowane są jako media robocze (aerozole,
klimatyzacja samochodowa, lodówki, przemysłowe myjnie i pralnie) oraz z produkcji materiałów piankowych.
Podjęte działania spowodowały zahamowanie, a nawet spadek emisji niektórych z nich. Rośnie natomiast
koncentracja i wpływ takich substancji, jak hydrofluorowęglowodory czy związki perfluorowane (np. sześciofluorek
siarki, sześciofluoroetan).

Wszystkie powyższe gazy mają czas życia mierzony w latach. Nietrwałym gazem cieplarnianym jest ozon

troposferyczny. Jest on zarazem zanieczyszczeniem wtórym. Powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych
zachodzących w powietrzu zanieczyszczonym tlenkami azotu, węglowodorami i tlenkiem węgla (smog
fotochemiczny), pochodzących głównie transportu drogowego.

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

3. PROGNOZY ZMIAN TEMPERATURY

Prognozowanie zmian temperatury jest trudne ze względu na niepełną wiedzę odnośnie do

funkcjonowania systemu klimatycznego (chodzi tu przede wszystkim o niepewność odnośnie związku
przyczynowo-skutkowego między koncentracją gazów cieplarnianych a temperaturą troposfery) oraz niemożność
przewidzenia przyszłych emisji gazów cieplarnianych i ich koncentracji w atmosferze. W zależności od
scenariusza (wielkości emisji i wrażliwości klimatu) prognozy przewidują do 2100 r. wzrost temperatury o 1,8–
4,0

o

C (średnie poszczególnych modeli, z uwzględnieniem błędu 1,2–6,4

o

C) w stosunku do ostatniego

dwudziestolecia XX w. W związku z termalną inercją oceanów temperatura będzie rosła i po 2100 r., nawet jeśli
koncentracja gazów cieplarnianych się ustabilizuje. Gdyby natychmiast zatrzymać wzrost koncentracji gazów
cieplarnianych, to i tak temperatura wzrosłaby o 2–6

o

C do 2400 r. (IPCC 2007, Wigley 2005: 1766–1769).

Klimatolodzy sądzą, że współczesny system klimatyczny może tolerować ocieplenie rzędu 1–2 stopni.

Przy dalszym wzroście temperatury atmosfera ulegnie gruntownemu przeorganizowaniu – zmieni się cyrkulacja
atmosferyczna, przesuną się strefy klimatyczne. W strefie umiarkowanej należy się liczyć ze znacznym wzrostem
zmienności warunków pogodowych. Oczekiwać należy zwiększenia częstotliwości i intensywności różnych
zjawisk ekstremalnych (susze, powodzie, huragany) związanych ze zmiennością klimatu, co niewątpliwie
powinno mieć wpływ na ocenę kosztów gospodarczych i społecznych ocieplenia, ponieważ takie zjawiska
przynoszą największe straty. (IPCC 2007, Kożuchowski, Przybylak 1995: 7)

Przyrost temperatury będzie zróżnicowany geograficznie. Większe zmiany będą dotyczyły wyższych

szerokości geograficznych oraz zimy. Ocieplenie w zimie będzie wyższe o 50–100% od średniego w wysokich
szerokościach geograficznych półkuli północnej. Także temperatura nad lądami będzie szybciej wzrastać niż nad
oceanami.

4. SKUTKI GLOBALNEGO OCIEPLENIA

Globalne ocieplenie powoduje i będzie powodować bardzo różnorodne konsekwencje klimatyczne i

pozaklimatyczne. Ich zgeneralizowany zakres i wzajemne relacje przedstawia rycina 2. Należy zwrócić uwagę, że
choć skala prognozowanych zmian maleje wraz z postępem badań, to na koniec wieku będą one poważne.

Ryc. 2. Konsekwencje globalnego ocieplenia

Źródło: opracowanie własne.


4.1. Zmiany cyklu hydrologicznego i cyrkulacji atmosferycznej

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

Ogólnie wzrost temperatury spowoduje wzmożenie procesów zachodzących w globalnym systemie

hydrologicznym – w szczególności intensywniejsze staną się parowanie i opady. Koncentracja pary wodnej nad
oceanami w latach 1988–2004 wzrastała 1,2% (



0,3) na dekadę, a od początku XX w. łącznie o 5%. W ślad za

tym w latach 1900–2005 zaobserwowano wzrost ilości opadów, ale dotyczy to przede wszystkim obszarów
powyżej 30

o

szerokości geograficznej północnej, głównie wschodu Ameryki Pn., Ameryki Pd., północnej

Europy, północno-środkowej Azji. W strefie międzyzwrotnikowej dla odmiany następuje spadek ilości opadów
(przynajmniej od lat 70. XX w.): w Sahelu, basenie Morza Śródziemnego, południowej Afryce i w części
południowej Azji. Przyszłe zmiany będą prawdopodobnie kontynuacją dotychczasowych trendów.

W wysokich szerokościach geograficznych nastąpi wzrost opadów zimą i wzrost zawartości wilgoci w

glebie. Powstanie jednak możliwość występowania ostrzejszych susz i powodzi w niektórych miejscach. Na
pustyniach warunki staną się bardziej ekstremalne (z kilkoma wyjątkami) – będą bardziej gorące a tylko
nieznacznie wilgotniejsze. Można się spodziewać, że na dość dużej części obecnych obszarów suchych i
półsuchych deficyt wody pogłębi się, powodując intensyfikację pustynnienia i erozji.

W umiarkowanych szerokościach geograficznych ocieplenie klimatu spowoduje zanik pokrywy śnieżnej,

zmniejszenie retencji gruntowej, podniesienie poziomu wód gruntowych. Zwiększenie rozmiaru i częstości opadów
burzowych oraz wzrost parowania sprzyjać będą powodziom i długim okresom niskich stanów wody w rzekach oraz
nasileniu erozji wodnej gleb.

Nastąpią też wielkoskalowe zmiany w cyrkulacji atmosferycznej, co przede wszystkim będzie skutkiem

częstszego występowania El Niño. Huragany, tornada będą występować coraz częściej, a intensywność
najsilniejszych z nich może wzrosnąć w stosunku do współczesnych o 40-50%.

4.2. Zmiany poziomu mórz i oceanów

Przy wzroście w XX w. temperatury powietrza o 0,76

o

C poziom mórz wzrósł o 17 (12-22) cm. Tempo

podnoszenia się poziomu morza rosło: w latach 1961–2003 wynosiło średnio 1,8 mm/rok, a w okresie 1993–2003 –
3,1 mm/rok.

Główną przyczyną było termiczne rozszerzanie objętości wody – w latach 1961-2003 przeciętna

temperatura powierzchniowych warstw światowego oceanu (do 700 m) wzrosła o 0,1

o

C. Spektakularnym

wyrazem ocieplania się oceanów jest kurczenie się pokrywy lodu pływającego, występujące w szczególności na
półkuli północnej. We wrześniu 2007 r. pięciodniowe minimum pokrywy lodowej było najniższe w historii i
wynosiło 4,13 mln km

2

, wobec średniego minimum z lat 1979-2000 wynoszącego 6,74 mln km

2

(NSIDC 2007).

Do początków XX w. topnienie lądolodów w niewielkim stopniu przyczyniało się do wzrostu poziomu

mórz. Powodem tego jest zwiększona zawartość pary wodnej w atmosferze, powodująca większe opady śniegu na
obszarach okołobiegunowych. Rosnące tempo topnienia nie rekompensowało kumulacji śniegu. Obserwuje się
jednak przyspieszenie topnienia lądolodów - Grenlandia traci 239 km

3

lodu rocznie wobec 89 km

3

w połowie lat

90. XX w. (Chen, Wilson, Topley 2006: 986-990). Również badania na półkuli południowej sugerują
przyspieszenie topnienia lodów – kurczy się 87% z 244 badanych antarktycznych lodowców (Cook i in. 2005:
541-555). Dane te sugerują, że topnienie lądolodu może następować szybciej niż przewidują obecne modele
globalnego ocieplenia.

Zmiany poziomu mórz w przyszłości jest bardzo trudno oszacować. Do końca wieku należy się

spodziewać wzrostu poziomu morza od 18 do 59 cm. Nawet tak nieznaczne podniesienie poziomu mórz
spowoduje jednak poważne koszty społeczne i ekonomiczne, ponieważ obszary nadmorskie są z reguły gęsto
zaludnione i stosunkowo dobrze rozwinięte gospodarczo. Wzrost poziomu morza o 30 cm spowodowałby
konieczność wydatkowania 500 mln funtów na rozbudowę tzw. Thames Barrier w Wielkiej Brytanii. Przy obecnych
sposobach ochrony wzrost poziomu morza o 50 cm oznaczałby straty lądu: 1% w Egipcie, 6% w Holandii,
17,5% w Bangladeszu, 80% na atolu Majuro na Wyspach Marshalla (IPCC 2007, Nie ma ucieczki ... 1989: 70-
71).

Wzrost poziomu mórz na nadmorskich terenach depresyjnych i nizinnych powoduje oprócz zalewania lądu

następujące skutki:



zwiększoną erozję wybrzeży,



zwiększenie ryzyka powodzi na nizinach nadmorskich,



zagrożenie infrastruktury technicznej wybrzeży,



zakłócenie równowagi ekologicznej ekosystemów brzegowych,



zwiększenie negatywnych skutków sztormów,



wzrost zasolenia obszarów ujściowych rzek i wód gruntowych.

Ujścia rzek, rzeki przymorza i nisko położone systemy irygacyjne znajdą się w strefie oddziaływania

powodzi, tereny podmokłe, lasy namorzynowe będą podlegać nasilonej erozji i wzrostowi zasolenia. Płaskie,

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

produktywne obszary deltowe znajdą się w strefie ryzyka. Dotyczy to Amazonki, Gangesu, Indusu, Mekongu,
Missisipi, Nigru, Nilu, Padu, Jangcy (IUCC 1997: 29).

4.3. Zagrożenie gatunków i systemów ekologicznych

Praktycznie nie można określić wszystkich zagrożeń świata żywego spowodowanych globalnym

ociepleniem. Pewne jest tylko, że nastąpi spadek różnorodności biologicznej. Mechanizmów tego spadku jest wiele,
np. (Gitay i in. 2002: 14-23):



organizmy, szczególnie roślinne mogą nie „nadążyć” za przesuwaniem stref klimatycznych. Wzrost temperatury
w granicach 2–8

o

C w wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej oznacza przesunięcie stref

klimatycznych o 200–1200 km do 2100 r. Dane paleoklimatyczne wskazują, że zbiorowiska roślinne są w stanie
przesuwać się maksymalnie o 20–200 km na stulecie. Dodatkowe bariery związane (np. częstsze pożary) i
niezwiązane z globalnym ociepleniem (np. fragmentacja ekosystemów) zwiększają zagrożenie;



wzrost temperatury wód powierzchniowych wyeliminuje organizmy zimnolubne;



wzrost temperatury powierzchniowych wód oceanu jest zabójczy dla wielu gatunków koralowców, które
zaczynają blaknąć już przy wzroście o 1

o

C;



ekosystemy namorzynowe i przybrzeżne bagna ucierpią z powodu wzrostu poziomu mórz;



temperatura jest czynnikiem determinującym płeć u niektórych gatunków (krokodyle, żółwie morskie). W
efekcie jej wzrostu nastąpi zmiana struktury płci w populacji, co ograniczy rozrodczość;



zmiany fenologiczne mogą zniszczyć interakcje międzygatunkowe.

Przy wzroście temperatury o 1,5–2,5

o

C 20-30% gatunków roślin i zwierząt może wyginąć (IPCC 2007),

a o ponad 3

o

C może nawet 60%. Ziemia będzie ogrzewać się znacznie szybciej niż w końcu zlodowacenia

plejstoceńskiego. Nastąpił wtedy wzrost temperatury również o 3

o

C, wskutek czego wyginęły co najmniej 32 gatunki

ssaków (Hansen i in. 2007: 14288–14293, Pain 1989: 72–77). Optymistyczne prognozy stwierdzają, że do końca
wieku może ubyć 41–67% tundry, 33–89% tajgi oraz 8–15% gatunków żyjących w tych ekosystemach (Malcolm
2003: 6–7, Gian-Reto i in. 2002: 389–395).

4.4. Zmiany w produkcji żywności

Ogrodnicy wiedzą od dawna, że zwiększenie koncentracji dwutlenku węgla w szklarniach powoduje

szybszy wzrost roślin. Wnioskować więc można, że wzrost zawartości dwutlenku węgla w atmosferze przyczyni się
do wzrostu produkcji żywności. Zjawisko jest jednak bardziej złożone. Użyźniającemu wpływowi dwutlenku węgla
podlegać będą jedynie rośliny o typie fotosyntezy C

3

(ryż, pszenica, fasola, ziemniaki). Tego wpływu nie odczują

natomiast rośliny o typie fotosyntezy C

4

(kukurydza, proso, trzcina cukrowa, sorgo), które mogą jednocześnie

zmniejszyć plonowanie wskutek poprawy warunków rozwoju chwastów o typie fotosyntezy C

3

. Wzrost zawartości

dwutlenku węgla, wydłużenie sezonu wegetacyjnego, zmniejszenie zagrożenia przymrozkami będą korzystne.
Niedobory wody, degradacja gleb w wyniku rosnącego zasolenia, denitryfikacji, erozji wywrą ujemny wpływ.
„Nawożenie” dwutlenkiem węgla jest pożyteczne wtedy, gdy jednocześnie jest zapewniony dostatek wody i
substancji mineralnych. Ocieplenie stworzy sprzyjające warunki rozwoju szkodników roślin i pasożytów
zwierzęcych (Pain 1989: 72–77).

Niektórzy uczeni uważają, że zmiany klimatyczne będą korzystne dla produkcji żywności. Ukraina (i

ogólnie wnętrza kontynentów) nie staną się bardziej suche niż obecnie, a jednocześnie przesuną się na północ
granice wiecznej zmarzliny w Rosji i Kanadzie, co pozwoli wydatnie zwiększyć areał upraw. Nie uwzględnia się
jednak, że gleby dzisiejszej tajgi i tundry są jałowe, a ponadto niepewność prognoz w skali regionalnej nie pozwala
na dokładną ocenę przyszłych warunków uprawy (Ryszkowski 1992: 83–90).

Trudno jest jednoznacznie stwierdzić czy globalne ocieplenie przyniesie wzrost, czy spadek światowej

produkcji żywności. Znaczącego wzrostu plonów nie należy się jednak spodziewać (Ryszkowski 1992: 83–90).
Mogą natomiast wystąpić znaczące przesunięcia w sektorze produkcji żywności – niektóre regiony świata,
szczególnie Afryka, ucierpią bardziej niż wynika to z prognoz na poziomie globalnym. Jeśli wzrost temperatury
przekroczy 4

o

C, może nastąpić nawet znaczący spadek globalnej produkcji żywności.

4.5. Skutki zdrowotne

Zmiany klimatu mogą mieć wpływ na stan zdrowia milionów ludzi. Ich skutki mogą być pozytywne, np.

w postaci zmniejszenia liczby zgonów z zimna. Dominować raczej jednak będą zmiany negatywne związane z:



urazami i zgonami w sytuacjach powodzi, sztormów, pożarów;



większą częstotliwością problemów krążeniowych i oddechowych w bardziej gorących i wilgotnych
warunkach pogodowych;



częstszymi biegunkami, wynikającymi przede wszystkim z ograniczonej dostępności czystej wody w
przypadku powodzi i susz;

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański



rozprzestrzenianiem niektórych chorób zakaźnych (malarii, żółtej febry) wraz z rozprzestrzenianiem ich
wektorów.

Wzrost o 3–5

o

C oznaczać może 50–80 mln przypadków malarii w stosunku do 500 mln ogółem. Należy

także wspomnieć, że na obszarach, gdzie spadnie ilość opadów należy się liczyć z niedożywieniem.

4.6. Skutki społeczne i ekonomiczne

Miliony ludzi ucierpi z powodu podnoszącego się poziomu morza (powiązanego z silniejszymi

wiatrami). Szczególnie narażona jest południowo-wschodnia Azja, małe wyspy Karaibów i Pacyfiku i wielkie
miasta położone na wybrzeżach. Według jednej z pesymistycznych prognoz do połowy XXI w. może pojawić się
nawet 200 mln ekologicznych uchodźców, uciekających przed podnoszącymi się wodami mórz, podwodziami i
suszami.

Szacunki strat związanych z globalnym ociepleniem bardzo się od siebie różnią. Wynika to z wielości

oddziaływań zmian klimatycznych na gospodarkę i społeczeństwo, oraz zróżnicowania prognoz klimatycznych,
w oparciu o które dokonuje się szacunków.

W.D. Nordhaus (2007: 3510-3517) oszacował straty dla sytuacji podwojenia koncentracji dwutlenku

węgla skutkującej wzrostem temperatury o 3

o

C. W wariancie uwzględniającym tylko zmianę temperatury straty

wyniosą 1,7% produktu netto per capita, q w wariancie obejmującym również skutki zmian opadów – 3%.
Rozrzut szacunków w badaniach sięga od 0,5 do 15% (Giles 2006: 264-265).

Biedne kraje są bardziej narażone na zmiany klimatu, gdyż bardziej zależą od działów gospodarki

wrażliwych na zmiany klimatu i mają słabszą możliwość adaptacji do zmian.

5. REALNOŚĆ GLOBALNEGO OCIEPLENIA

Istnienie i prognozy rozwoju efektu cieplarnianego w powszechnej opinii traktuje się jako fakt oczywisty.

W gronie specjalistów brakuje jednak jednomyślności w ocenie globalnego ocieplenia. Potwierdzono naukowo, że:



istnieje naturalny efekt cieplarniany, który powoduje ocieplenie Ziemi;



emisje antropogeniczne znacząco podnoszą atmosferyczne koncentracje gazów cieplarnianych;



od XIX w. rośnie koncentracja gazów cieplarnianych i temperatura;



w przeszłości wzrostowi koncentracji gazów zawsze towarzyszył wzrost temperatury.

Brak jest natomiast zgody odnośnie do stwierdzenia, że współczesne antropogeniczne emisje gazów

cieplarnianych powodują obserwowany wzrost temperatur. Niektórzy naukowcy uważają że kluczowe znaczenie dla
obserwowanego wzrostu mają czynniki naturalne związane ze zmianami aktywności Słońca, zmianami kształtu
orbity Ziemi itp.

Modele wykorzystywane przez IPCC wskazują jednak, że obserwowane ocieplenie jest zgodne z teorią

efektu cieplarnianego. Wyniki modelowania „wstecznego” (prognozowanie przeszłych zmian klimatu) wskazują, że
największą zgodność między wynikami modelowania a danymi obserwacyjnymi z XX w. osiąga się uwzględniając
zarówno czynniki antropogeniczne (zgodne z koncepcją globalnego ocieplenia), jak i naturalne. Modelowanie z
uwzględnieniem wyłącznie czynników naturalnych daje największe rozbieżności z obserwowanymi zmianami
temperatury.

Należy jednak pamiętać, że na klimat wpływa wiele czynników, które utrudniają modelowanie i

przewidywania. Należą do nich:



cyrkulacja wód oceanicznych. Do niedawna w modelach funkcjonowania i zmian klimatu nie uwzględniano lub
uwzględniano tylko częściowo wymianę ciepła między powierzchnią a głębszymi warstwami oceanu;



chmury. Rola chmur jest niejednoznaczna i słabo poznana. Z jednej strony odbijają padające promieniowanie
słoneczne, powodując ochłodzenie, z drugiej pochłaniają promieniowanie podczerwone Ziemi, a więc
przyczyniają się do ocieplenia;



zapylenie atmosfery wskutek działalności przemysłowej oraz wulkanicznej, które może hamować ocieplenie;



ograniczenie aktywności prądów morskich i pionowej wymiany wód wskutek zmniejszania różnic w
temperaturze akwenów. Zmniejszy to ilość CO

2

dostającego się z atmosfery do wód oceanicznych i powstanie

dodatnie sprzężenie zwrotne przyspieszające wzrost temperatury;



wzrost temperatury wody powoduje zmniejszenie rozpuszczalności gazów, co zmniejsza ilość dwutlenku węgla
pochłanianego przez ocean;



rozmarzanie obszarów tajgi i tundry może doprowadzić do znacznego zwiększenia emisji metanu;



wzrost opadów na lądzie prowadzi do podniesienia poziomu wód gruntowych i odcięcia głębiej leżącej materii
organicznej od tlenu.

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański

Niezależnie od braków stosowanych modeli i wątpliwości w kwestii dokładności danych wśród

naukowców pogłębia się konsensus odnośnie do globalnego ocieplenia.

6. PRZECIWDZIAŁANIE GLOBALNEMU OCIEPLENIU

Do problemu globalnego ocieplenia można podchodzić w różny sposób, np.wyobrazić sobie trzy

podstawowe strategie:



niepodejmowanie działań ograniczających globalne ocieplenie. Niektórzy uczeni sądzą, że ludzkość może
czekać z podjęciem akcji zapobiegawczej do czasu uwiarygodnienia prognoz globalnego ocieplenia
(prawdopodobnie koniec XXI w.). Taka postawa zmniejsza ryzyko bezproduktywnego wydatkowania pieniędzy
i energii na akcje zapobiegawcze i pozwala na zaspokojenie bardziej pilnych i oczywistych potrzeb. Skutki będą
jednak groźniejsze, jeśli spełnią się pesymistyczne prognozy;



natychmiastowe podjęcie działań w celu zapobiegania globalnemu ociepleniu, przede wszystkim poprzez
zmniejszenie emisji gazów szklarniowych. Stabilizacja ich koncentracji na poziomie 550 ppm ekwiwalentu CO

2

(dwukrotność poziomu przedindustrialnego CO

2

) wymaga zmniejszenia emisji CO

2

o 70%. Emisję metanu

wystarczy ograniczyć jedynie o 15–20%, ze względu na krótki okres jego pobytu w atmosferze. Nie powinno to
stwarzać problemów, ponieważ same działania, które ograniczyłyby emisję dwutlenku węgla, zmniejszą
jednocześnie wystarczająco emisję metanu (IPCC 2007, Rotmans 1992: 403-414). Podstawowe kierunki
działania polegają na (Bekkering 1992: 414-419, IPCC 2007, Schnoor 2005: 1105-1110):



ograniczaniu popytu na dobra, z których produkcją i konsumpcją wiążą się emisje gazów cieplarnianych,



zwiększeniu efektywności produkcji i wykorzystania paliw kopalnych,



przechodzeniu na alternatywne, głównie odnawialne źródła energii,



ograniczaniu działań związanych z emisjami spoza sektora energetycznego, szczególnie deforestacji,



stymulowaniu działań, które powodują wzrost wiązania węgla atmosferycznego - zalesianie dostępnych
obszarów.

Pod uwagę bierze się także utylizację dwutlenku węgla, np. przez wtłaczanie go w głębie oceaniczne lub
przemiany chemiczne. Należy zwrócić uwagę, że działania mające na celu zmniejszenie emisji gazów
cieplarnianymi i ich koncentracji w atmosferze przyczyniają się do rozwiązania innych problemów
ekologicznych, np. zwiększanie efektywności paliw kopalnych i przechodzenie na odnawialne źródła energii
zmniejsza emisję prekursorów kwaśnych deszczy (tlenki siarki i azotu);



uznanie korzystnego oddziaływania globalnego ocieplenia ze względu na wzrost produkcji żywności (np.
rosyjski klimatolog Michaił Budyko, sygnatariusze Petycji z Oregonu). Być może powinno się nawet
przyspieszyć nadejście wyraźnych zmian klimatycznych. Wariantowi temu można jednak zarzucić zbyt
optymistyczne prognozowanie wzrostu produkcji żywności i ignorowanie innych zjawisk związanych z
ociepleniem (migracja ludności, wymieranie gatunków).

Każdy z tych wariantów opiera się na cząstkowych danych. Podjęte decyzje nie będą uzależnione od tego,

co wiemy, ale od tego, w co wierzymy, od naszego systemu wartości. Wydaje się, że jedynie rozsądne społecznie,
ekonomicznie i moralnie jest podjęcie natychmiastowych działań zapobiegawczych. Większość ekonomicznych
analiz globalnego ocieplenia wskazuje, że nakłady na przeciwdziałanie globalnemu ociepleniu są niższe niż straty
wynikające z jego zignorowania. Tzw. Raport Sterna (Stern Review ... 2007: xiii) szacuje, że wydatki na redukcje
emisji zgodnie z celem podanym powyżej (stabilizacja na poziomie 550 ppm) nie przekroczyłyby raczej 1%
globalnego produktu brutto do roku 2050.

Dotychczasowe starania w zakresie zapobiegania globalnemu ociepleniu nie są skuteczne. Ze względu na

obawy przed wysokimi kosztami gospodarczymi wiele państw nie ratyfikowało protokołu z Kioto, wśród nich
największy emitent dwutlenku węgla – Stany Zjednoczone.

Podstawowe kierunki zapobiegania (a w zasadzie ograniczania, ponieważ bezwładność procesów

klimatycznych, nawet przy natychmiastowym „obcięciu” do zera emisji gazów cieplarnianych, spowoduje wzrost
temperatury jeszcze przez około 100 lat) globalnemu ociepleniu obejmują:
1) zmniejszenie emisji gazów:



spadek popytu na dobra „klimatożerne”,



wzrost efektywności wykorzystania paliw kopalnych,



alternatywne źródła energii,



ograniczanie deforestacji;

2) utylizacja (sekwestracja) emisji gazów;
3) usuwanie gazów z atmosfery:



zalesianie,

Ekologia zasobów naturalnych i ochrona środowiska

Globalne ocieplenie

Grzegorz Dobrzański



zatapianie resztek pożniwnych;

4) działania ograniczające efekt cieplarniany („znoszące” skutki wzrostu koncentracji gazów cieplarnianych):



wzrost albedo (np. jasne dachy i drogi odbijające więcej światła),



wzrost emisji substancji tworzących aerozol atmosferyczny.
Jeśli nawet strategia zapobiegania globalnemu ociepleniu zostanie skutecznie wdrożona, to i tak

nastąpią, jak zaznaczono powyżej, istotne zmiany atmosferze i całym środowisku, wobec czego będą niezbędne
działania adaptacyjne, np. rozbudowa systemów ochrony wybrzeży przed podnoszącym się poziomem mórz.

Pytania
1. Czym różni się efekt cieplarniany od globalnego ocieplenia?
2. Jakie są główne gazy cieplarniane? Scharakteryzuj wybrane z nich (źródła, emisje, koncentracje itp.).
3. Czy według Ciebie globalne ocieplenie jest poważnym zagrożeniem? Uzasadnij.
4. Jakie istnieją dowody na globalne ocieplenie?
5. Jakiego rodzaju skutki może spowodować globalne ocieplenie?
6. Jakie są prognozy wzrostu temperatury?
7. Jak globalne ocieplenie wpłynie na poziom mórz i jakie będą tego skutki?
8. Jak globalne ocieplenie wpłynie na świat żywy?
9. Czy zmiany związane z globalnym ociepleniem spowodują wzrost produkcji żywności?
10. Jakie mogą być skutki społeczno-gospodarcze (w tym zdrowotne) globalnego ocieplenia?
11. Podaj przykłady sprzężeń zwrotnych mających znaczenie dla globalnego ocieplenia?
12. Jakie można wyobrazić sobie podstawowe strategie działania w obliczu globalnego ocieplenia?
13. Jakie są główne kierunki przeciwdziałania globalnemu ociepleniu?