background image

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. 

background image

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. 
 

background image

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  1217  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: 404413) 
 

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. 

background image

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 
 

background image

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, 

background image

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;  

background image

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. 

background image

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, 

background image

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?