Anna Piotrowska - Apokalipsa, której nie będzie

Wyobraź sobie zimę, która zamiast kilku tygodni trwa tysiące lat. Polska – podobnie jak duża część Europy i Ameryki Północnej – przykryta jest potężnymi lodowcami. Tam, gdzie nie ma lodu i śniegu, rozciąga się niegościnna tundra lub suchy step. Słońce świeci, ale powietrze rzadko nagrzewa się do temperatury przekraczającej kilkanaście stopni. Ludzie żyją w niewielkich grupkach, błąkających się na obrzeżach tego lodowatego świata. To była nasza przyszłość. Była, bo – przynajmniej na razie – udało nam się jej uniknąć.

Z najnowszych badań naukowych wynika, że zmiany klimatu, którymi ostatnio straszą nas ekolodzy i politycy, mają też swoje dobre strony. Nasza cywilizacja, zatruwając atmosferę dwutlenkiem węgla (CO2), metanem (CH4) i innymi gazami cieplarnianymi, w pewnym sensie działała w obronie własnej. Gdyby tego nie zrobiła, właśnie zaczynałaby się kolejna epoka lodowcowa – i to być może nawet taka, po której nigdy już nie byłoby odwilży.

NIE CZAS ŻAŁOWAĆ LASÓW

Globalne ocieplenie kojarzy nam się z początkiem epoki przemysłowej, kiedy ludzkość zaczęła na wielką skalę korzystać z węgla, ropy i gazu ziemnego. Wcześniejszy okres miałby być ekologicznie „czysty”. „To nieprawda. Cały proces rozpoczął się na długo przed tym, nim zaczęły dymić kominy fabryk” – twierdzi prof. William Ruddiman, klimatolog z University of Virginia. Przekonały go o tym badania lodowców Antarktydy. Wycięte z nich długie rdzenie lodowe zawierają pęcherzyki powietrza, które zostały uwięzione przez zamarzającą wodę na przestrzeni ostatnich 850 tys. lat. Analizując ich skład, uczeni mogą ustalić, jak zmieniała się atmosfera. Prof. Ruddiman przyjrzał się poziomom metanu i dwutlenku węgla. To naturalne składniki powietrza, ale powstają także w wyniku „nieprzemysłowej” działalności człowieka. CO2 trafia do atmosfery wskutek wycinki lub wypalania lasów, a CH4 – jako produkt uboczny upraw niektórych roślin i hodowli zwierząt.

Raz na mniej więcej 100 tys. lat dwutlenku węgla jest w ziemskim powietrzu szczególnie dużo. Zbiega się to z końcem każdej epoki lodowcowej (choć naukowcy nie wiedzą jeszcze, dlaczego). Ostatni raz takie zjawisko wystąpiło 11 tys. lat temu – wówczas poziom CO2 wynosił ok. 280 ppb (cząsteczek na miliard cząsteczek powietrza). Potem zaczął spadać, ale coś przerwało ten naturalny proces. 8 tys. lat temu dwutlenku węgla znów zaczęło przybywać. Na początku XIX w., tuż przed rewolucją przemysłową, CO2 wrócił do „odwilżowego” poziomu 280 ppb (choć powinno go być o 40 ppb mniej).

Co było tego powodem? Prof. Ruddiman odpowiada krótko – rolnictwo. Właśnie około 8 tys. lat temu na naszym kontynencie pojawili się pierwsi rolnicy i zaczęli na wielką skalę wypalać lasy, by pozyskać tereny pod uprawę. Pożary uwolniły gigantyczne ilości CO2 – nie tylko ze spalonej masy roślinnej, ale również z gleby, gdzie zatrzymywały go do tej pory systemy korzeniowe drzew. Dzięki nowemu sposobowi produkcji żywności ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia i gromadzić dobra. To dało początek naszej cywilizacji – i jak się okazuje – także globalnemu ociepleniu.

RYŻOWY ATAK GAZOWY

Jeśli chodzi o metan, to badania rdzeni lodowych wskazują, że jego poziom osiąga maksimum raz na ok. 23 tys. lat. Zjawisko to udało się powiązać z cyklem zmian osi obrotu naszej planety. Na skutek specyficznego kąta padania promieni słonecznych lato na półkuli północnej robi się wtedy wyjątkowo upalne. Letnie monsuny (okresowe wiatry wiejące w południowej Azji) są wówczas silniejsze i niosą więcej opadów. Tropikalne ulewy powodują bujny rozkwit roślinności i gwałtowne powodzie, które zalewają ogromne połacie lądu. Bakterie gnilne mnożące się w stojącej wodzie produkują wielkie ilości metanu, który trafia do atmosfery. Podobne zjawisko zachodzi na obszarze Arktyki – mokradła dłużej pozostają niezamarznięte, a to prowadzi do nadmiernego rozrostu i gnicia roślin.

Ostatni „szczyt metanowy” w dziejach Ziemi miał miejsce dokładnie wtedy, gdy maksimum osiągnął poziom CO2 – 11 tys. lat temu. Stężenie CH4 wynosiło wówczas 700 ppb. Dziś, zgodnie z naturalnym rytmem, powinno niemal sięgnąć dna, czyli 450 ppb.

Tak się jednak nie stało. Około roku 1800 poziom metanu wrócił do wartości 700 ppb, a dziś osiąga już 1700 ppb. „Tego trendu nie da się wytłumaczyć naturalnymi przyczynami, bo taka sytuacja nie miała miejsca w ciągu ostatnich kilkuset tysięcy lat. To absolutnie niezwykłe zjawisko” – mówi prof. Ruddiman. W przypadku metanu punkt przełomowy wystąpił 5 tys. lat temu. Wtedy właśnie mieszkańcy Azji zaczęli siać ryż na znacznie większych niż do tej pory obszarach – umożliwiły to nowe systemy irygacyjne. Gdy pod wodą znalazły się wielkie pola ryżowe, wzrosła w nich produkcja metanu i globalne ocieplenie dostało nowy „napęd”.

MUSUJĄCE OCEANY

Teoria prof. Ruddimana nie wszystkim przypadła do gustu. Jednym z najbardziej znanych jej przeciwników jest prof. Fortunat Joos z Universität Bern. Twierdzi on, że nawet ścięcie i spalenie wszystkich drzew na Ziemi nie spowodowałoby wzrostu poziomu dwutlenku węgla do rejestrowanych obecnie wartości. Prof. Ruddiman odpiera te ataki, sugerując, że choć gazy cieplarniane uwolnione do atmosfery na skutek działalności pradawnych rolników spowodowały tylko niewielkie ocieplenie, to ten kamyczek wystarczył, by poruszyć lawinę. Doszło do podgrzania oceanów, które są gigantycznym naturalnym magazynem CO2. Im cieplejsza jest woda, tym więcej tego gazu przedostaje się z niej do atmosfery (każdy może się o tym przekonać, otwierając puszkę ciepłej coli).

Jak wielki wpływ na zmiany klimatyczne mogli wywrzeć rolnicy sprzed kilku tysięcy lat? By to sprawdzić, prof. Ruddiman nawiązał współpracę z dr. Stephenem Vavrusem z University of Wisconsin-Madison. Jego zespół specjalizuje się w symulacjach komputerowych, związanych z modelowaniem klimatu. Analizy wykazały, że dzięki globalnemu ociepleniu średnia temperatura na Ziemi jest dziś o co najmniej o 2,75 stopnia Celsjusza wyższa, niż być powinna, z czego 1,04 stopnia zawdzięczamy właśnie pradawnym farmerom. „Ich działania były kluczowe dla obserwowanych obecnie zmian klimatu. Można powiedzieć, że to rolnicy w dużej mierze powstrzymali nadchodzące zlodowacenie” – podsumowuje dr Vavrus.

GRZAĆ CZY NIE GRZAĆ?

O tym, jak wyglądałby świat bez rolników, można się przekonać, patrząc na symulacje opracowane przez uczonych. Obecny interglacjał, czyli krótki okres ciepłego klimatu oddzielający od siebie dwie epoki lodowcowe, właśnie by się kończył. Grenlandia coraz mniej przypominałaby dawny „zielony ląd”, a zupełnie nowy lądolód zacząłby tworzyć się na terenach północnej Syberii.

Ale to jeszcze nie najgorszy scenariusz. Inna symulacja dr. Vavrusa uwzględnia również reakcję świata roślin na postępujące ochłodzenie klimatu, która jeszcze je pogłębia. Wówczas średnia temperatura spadłaby o kolejne ćwierć stopnia – byłoby więc o 3 st. C zimniej niż dziś. „Ta drobna zmiana miałaby kolosalne konsekwencje dla całego świata. Zlodowacenie prawdopodobnie nadeszłoby szybciej” – mówi uczony. Lodowce pokryłyby wówczas pół Syberii, Alaskę i blisko jedną czwartą Kanady. I na tym zapewne by się nie skończyło – 22 tys. lat temu, podczas ostatniego maksimum glacjalnego, zamarzła przecież większa część Ameryki Północnej. Trudniej ocenić, jak wyglądałaby sytuacja w Europie. Wiadomo jednak, że w trakcie ostatniego tzw. zlodowacenia Wisły, pod zwałami zamarzniętej wody znalazły się tereny dzisiejszego Pomorza, Wielkopolski, ziemi lubuskiej i północnego Mazowsza.

Miejsca niepokryte lodem też wyglądałyby inaczej niż dziś. Jak wynika z badań prof. Burkharda Frenzela z Universität Hohenheim, klimat w epoce lodowcowej był surowy. Na terenach współczesnych południowośrodkowych Niemiec oraz północno-zachodniej Ukrainy średnia temperatura w sierpniu wynosiła 10–11 st. C – tyle, ile obecnie na północy Syberii. Nawet basen Morza Śródziemnego – kolebka naszej cywilizacji – byłby mniej gościnnym miejscem, z temperaturami niższymi średnio o 10 st. C zarówno latem, jak i zimą. W takich warunkach na pewno nie urosłyby ani drzewa oliwne, ani winorośl...

A mogło być jeszcze zimniej! – twierdzą prof. Thomas Crowley z University of Edinburgh i dr William Hyde z University of Toronto. Według nich ostatnie cykle zlodowaceń stawały się coraz mniej przewidywalne, a nasza planeta zmierzała w kierunku nowego mroźnego okresu w swych dziejach, kiedy lód pokryłby większość ziemskich lądów. To oznaczałoby permanentną epokę lodowcową.

Czy oznacza to, że globalne ocieplenie jest korzystne dla Ziemi i ludzkości? Oczywiście, że nie! – twierdzą zgodnie prof. Ruddiman i dr Vavrus. Zmiany klimatu, których jesteśmy dziś świadkami, na pewno nie wyjdą nam na dobre i trzeba im przeciwdziałać. Badania klimatologów dowodzą jednak, że człowiek wpływa na środowisko od bardzo dawna – i, z punktu widzenia Homo sapiens na początku XXI w., zmiany te są już raczej nieodwracalne.

Dzieci epoki lodowcowej

Choć w dobie globalnego ocieplenia trudno w to uwierzyć, epoka lodowcowa wciąż trwa. Jej oznaką są lodowce pokrywające Alpy, Góry Skaliste, Alaskę, Grenlandię czy Antarktydę. W książce „Zamarznięta Ziemia” prof. Doug Macdougall z University of California w San Diego pisze, że koniec epoki lodowcowej nastąpi dopiero wtedy, gdy lodowce całkowicie się rozpuszczą. Nie będzie to jednak nic nadzwyczajnego. Ziemia po prostu wróci do stanu sprzed zlodowaceń, które – jak pokazują badania geologiczne – stanowią anomalię w dziejach naszej planety. W ciągu ostatnich 3 mld lat Ziemia była zwykle znacznie cieplejsza niż obecnie. Poprzednia wielka epoka lodowcowa była ok. 340–260 mln lat temu. Obecne zlodowacenia zaczęły się mniej więcej 55 mln lat temu od powolnego spadku temperatury. 40–35 mln lat temu doszło do gwałtownego ochłodzenia. Kolejne takie zdarzenie miało miejsce 3–4 mln lat temu, kiedy Ziemia weszła w trwający do dziś cykl gwałtownych zmian klimatu. Ponieważ właśnie wtedy pojawili się nasi pierwsi zaawansowani pod względem ewolucyjnym praprzodkowie – australopiteki – można śmiało powiedzieć, że jesteśmy dziećmi epoki lodowcowej.