37496

dctcmunowany jest przez życic w biosferze; związki węgla bardzo silnie upływają na waninki klimatyczne globu Dochodzi więc do bardzo sibtego sprzężenia procesów biologicznych, geochemicznych i klimatycznych.

Powietrze atmosferyczne zawiera obecnie tylko około 0.03% CO*, Gazowy dwutlenek węgla pozostaje w stanic równowagi z węglanami i wodorowęglanami rozpuszczonymi w wodzie morskiej, przy czym oceany zawierają ponad 50 razy więcej rozpuszczalnych związków węgla niż atmosfera (lyć. 7.3). Wody oceanów były w przeszłości — i są nadal — zasilane przez dużą ilość dwutlenku węgla wydobywającego się z podmorskich wulkanów Większość tego węgla tworzy obecnie osady nierozpuszczalnych węglanów, zawierających ponad 40000 razy więcej węgla niż powietrze Ocean buforuje zmiany ilości CO* w atmosferze, ponieważ gaz ten łatwo rozpuszcza się w wodzie lub osadza jako nierozpuszczalny węglan. W skali czasu geologicznego buforowanie to odbywa się dosyć szybko. Jego tempo zależy od mieszania wód oceanicznych, zwłoka może zatem sięgać rzędu kilkuset lat. Wedhig ludzkiej skali czasu jest to jednak okres bardzo długi, a bilans dwutlenku węgla wydaje się obecnie daleki od równowagi. Niewątpliwie, nadmiar C02 w atmosferze, jaki grozi nam obecnie z powodu szybkiego spalania paliw kopalnych i innej działalności ludzkiej, może spowodować skutki bardzo nieprzyjemne dla naszej cywilizacji. Jednak dla ekosystemu biosfery jest to zapewne tylko krótkotrwała fluktuacja, nic pierwsza ani nic ostatnia, o małym znaczeniu w porównaniu z jednocześnie trwającymi procesami o głębszych i bardziej długofalowych skutkach.

Biologów najbardziej interesuje organiczna część obiegu pierwiastków. W obecnych warunkach rośliny lądowe wiążą 75 mid ton węgla rocznic, a rośliny wszystkich oceanów — dodatkowe 40 mid ton. Ilość ta jest prawic doskonałe zbilansowana dwutlenkiem węgla wydzielanym przez oddychające rośliny, konsumentów i destruentów (ryć. 7.3). Ilość węgla deponowanego obecnie w statycznych osadach nie przekracza I mid ton rocznie (nniej niż 1% ilości corocznie asy miłowanej przez rośliny). W skali czasu geologicznego taka ilość może jednak prowadzić do utworzenia giganty cznych depozytów materii organicznej Niedomknięty¹ cykl węgla spowodował nagromadzenie wszystkich paliw kopabiych: węgla czy ropy naftowej. Wystarczy bowiem, aby cykl węgla (tak intensywny jak obecnie) ..nic domykał się” zaledwie o 1% a w ciągu kilkudziesięciu tysięcy lat powstaną pokłady dorównujące dzisiaj eksploatowanym. Chodzi jednak o to. że obecnie, eksploatując zasoby paliw kopabiych. człowiek uwabua do atmosfery pięciokrotnie więcej węgla, niż — jak się ocenia — jednocześnie deponuje się w rożnych postaciach (ryć. 7.3). W historii Ziemi nie jest to nic nowego: wielokrotnie zdarzały się już okresy dodatniego bilansu (powstawanie złóż węgla i ropy naftowej) i ujemnego (utlenianie zdeponowanej wcześniej materii organicznej).

Bilans węgla a klimat globalny Klimat się zmienia

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat nasUgriła wyraźna, chociaż z pozom niewielka zmiana klimatu na całym globie Wykrycie tego było możliwie dzięki temu. że od wichi lat wszędzie prowadzi się skrupulatne pomiaiy meteorologiczne Zaobserwowany trend niepokoi nas. ponieważ żadna długofalowa zmiana warunków klimatycznych nic wydaje się nam pożądana. Nic chodzi o to. że lepiej jest. kiedy jest chłodniej, lub odwrotnie — gdy cieplej Problem polega na tym. że każda zmiana klimatu, bez względu na kierunek, spowoduje perturbacje ekonomiczne i społeczne: przesunięcie zasięgu upraw, zmiany linii brzegowej, a w ślad za tym straty' gospodarcze, głód. migracje zdesperowanej ludności, słowem nieszczęścia, które już teraz występują i są trudne do zniesienia. Sama długofalowa nicstabibiosć klimatu nic powinna być dla nas zaskakująca. Wszak wiemy od dawna, że jeszcze kilkanaście tysięcy lat temu olbrzymie obszaiy lądów pokrywał lodowiec, a także i to. że było kilka kolejnych epok lodowych, między którymi następowały okresy ocieplenia (ryć. 7.4). Zmiany klimatu w ciągu ostatnich kilkuset lal znamy nic tylko z badań naukowych (ramka 7.1). ale i z takich dokumentów historycznych jak XVI-wieczne holenderskie malarstwo rodzajowe, przedstawiające surowe pejzaże zimowe — dziś rzadki widok w tej części Europy (np Petera Brucghcla .Myśliwi w śnieżnym krajobrazie", w Kunsthis-łorischcs Museum w Wiedniu). Przez zamarznięty zimą Bałtyk ciągnęły trakty komunikacyjne, a podróżni pokrzepiali się w karczmach postawionych na lodzie. Okres XV-XYTII w. (ryć. 7.4D) nazywany bywa nawet ..małą epoką lodową". Wiemy, że długofalowe zmiany klimatyczne są nieuchronne, bo zależą od czynników astronomicznych (cykl Milankovica: plamy na Słońcu) i geologicznych (wulkanizm; wędrówki kontynentów). Dane palcoklimatycznc sięgają daleko w głąb historii Ziemi i świadczą o dramatycznych zmianach klimatu w całym fanerozoiku (ryć. 7.4A).

To co nas jednak niepokoi, to uderzająca zbieżność w czasie ostatnich zmian klimatu ze zmianami w składzie atmosfery, które nie bez racji można przypisać działalności ludzi. Mielibyśmy wobec tego po raz pierwszy do czynienia z globabiynu zmianami klimatu, które mogą się okazać niekorzystne, ale które moglibyśmy kontrolować — skorośmy je sami wywołali. Czy tak jest rzeczywiście? Zanim będziemy w stanie odpowiedzieć na to pytanie, trzeba znacznie lepiej poznać naturabic mechanizmy zmian kii-matycznych.