Röviden

Az antarktiszi jégmagminták adatai ma folyamatos nyilvántartást biztosítanak a hőmérsékletről és a légkör összetételéről, amely mintegy 800 000 évre nyúlik vissza. Az adatok követik az utolsó jégkorszakokat és azok hirtelen végét, amikor gyors átmenetek történtek az enyhébb interglaciális időszakokba. Néhány jégmagban azonban először a hőmérséklet emelkedik, és ezt néhány száz évvel később követi a szén-dioxid (CO₂) szintjének emelkedése.

A klímamítoszok bizonyos terjesztői erre a megfigyelésre lecsaptak, és azt állították, hogy ez „bizonyíték” arra, hogy a szén-dioxid nem okoz éghajlatváltozást. Tévedés, tévedés, tévedés. De hogyan? A válasz egy sörösdobozban rejlik.

Valójában ezt Ön is kipróbálhatja. Szüksége van két doboz bármilyen szénsavas sörre. Egy kellemes nyári napon vegyen ki egyet a hűtőből, és tegye ki néhány órára közvetlen napsütésre. A másikat hagyja a helyén. Ezután nyissa ki egyszerre mindkettőt. A meleg doboz vadul habzani fog, félig kiürül, és koszt csinál. Ami a dobozban marad, az kellemetlen és lapos lesz. Ezzel szemben a közvetlenül a hűtőből kivett doboz csak egy „psszt” hangot ad, és kellemes lesz inni, mert hűvös és szénsavas marad.

Mi köze ennek ehhez a mítoszhoz? Nos, most éppen bemutatott egy fontos jelenséget a CO₂ vízben való oldhatóságáról. A CO₂ adja a szénsavas italok buborékosságát, és sokkal jobban oldódik hidegebb vízben. Ahogy a víz melegszik, egyre kevesebb CO₂-t képes megtartani, és elkezd gázt kibocsátani. Innen ered a lapos sör.

Pontosan ugyanez az elv érvényes az óceánokra is. Amikor a globális felmelegedés elindul, mind a szárazföldek, mind az óceánok melegedni kezdenek. A szárazföldön a permafroszt hatalmas területeken olvadni kezd. A benne évezredeken át mélyfagyasztásban csapdába esett szén-dioxid (és metán) felszabadul. A tengeren pedig életbe lép a „meleg sör hatás”. Mindkét folyamat következtében a légköri CO₂-szint jelentősen emelkedik, tovább erősítve és fenntartva a felmelegedést. A CO₂ emelkedése így további gázfelszabadulást okoz, ami még tovább melegíti a rendszert egy ördögi körben, amelyet pozitív visszacsatolásnak nevezünk. Más visszacsatolások is működésbe lépnek: például ahogy a jégtakarók zsugorodnak, úgy csökken a Nap energiájának világűrbe történő visszaverésére való képességük is, ezért ez a hő inkább a Föld felszíne által nyelődik el.

A jégkorszak végén bekövetkező kezdeti felmelegedést a Föld Nap körüli pályájának ciklikus mintázatai közötti kedvező együttállás indítja el, amely jelentősen megnöveli a Föld északi féltekéje által kapott napsugárzási energiát. Ez nem titok. A glaciális–interglaciális átmeneteket több tényező együttes működése okozza – kiváltó okok és visszacsatolások együtt. Ezt már régóta értjük.

És ha belegondolunk, azt állítani, hogy mivel a CO₂ a glaciális–interglaciális átmenetek során késve követte a hőmérsékletet, ezért semmiképpen sem okozhatja a mai felmelegedést, körülbelül olyan, mintha azt mondanánk: „a tyúkok nem tojnak tojást, mert megfigyelték, hogy azokból kelnek ki”.

Részletesebb magyarázat

Azt, hogy a CO₂ késhet a hőmérséklet mögött, ugyanakkor felerősítheti azt egy glaciális–interglaciális átmenet során, valójában már 1990-ben előre jelezték. Claude Lorius és munkatársai The Ice-Core Record: Climate Sensitivity and Future Greenhouse Warming című, a Nature folyóiratban 1990-ben megjelent tanulmányában egy kulcsfontosságú részlet így szól:

„A légkör összetételéhez kapcsolódó éghajlati kényszerek jelentős változásainak felfedezése ahhoz a gondolathoz vezetett, hogy a CO₂- és CH₄-tartalom változásai jelentős szerepet játszottak a glaciális–interglaciális éghajlatváltozásokban azáltal, hogy az északi félteke jégtakaróinak növekedésével és visszahúzódásával együtt felerősítették a viszonylag gyenge orbitális kényszert, valamint kapcsolatot teremtettek az északi és a déli félteke éghajlata között.”

Ez több mint egy évtizeddel azelőtt jelent meg, hogy a jégmag-adatok kellően pontosak lettek volna a CO₂ késésének megerősítéséhez. Ma már tudjuk, hogy a CO₂ nem indította el a múltbeli jégkorszakok utáni felmelegedést, de felerősítette azt. Valójában a globális felmelegedés körülbelül 90%-a a CO₂-szint növekedését követte.

Az antarktiszi jégmagok érdekes történetet tárnak fel, amely immár körülbelül 800 000 évre nyúlik vissza. Ebben az időszakban a CO₂-szint változásai általában mintegy 600–1000 évvel követik a hőmérséklet változásait, ahogyan azt az alábbi 1. ábra szemlélteti. Ez arra késztetett egyeseket, hogy félrevezető módon azt állítsák: a CO₂ egyszerűen nem lehet felelős a jelenlegi globális felmelegedésért. Nem meglepő módon ez az állítás nem mondja el a teljes történetet.

1. ábra: a Vosztok-jégmag szén-dioxid-koncentrációra és hőmérséklet-változásra vonatkozó adatai.

A jégkorszak végén bekövetkező kezdeti hőmérséklet-változást a Föld Nap körüli pályájának ciklikus változásai indítják el, amelyek befolyásolják az északi féltekére érkező évszakos napsugárzás mennyiségét. Ezek a ciklusok nagyon hosszúak: mindegyikük több tízezer év alatt teljesedik ki. Ahogy a szárazföldek és az óceánok melegedni kezdenek, mindkettő nagy mennyiségű CO₂-t bocsát ki a légkörbe: a szárazföldről az olvadó permafrosztból, az óceánokból pedig a melegedő tengervízből, mivel a CO₂ oldhatósága vízben hideg körülmények között nagyobb. Ez a kibocsátás fokozza az üvegházhatást, felerősíti a melegedési tendenciát, és még több CO₂ felszabadulásához vezet. Más szóval, a növekvő CO₂-szint egyszerre válik a további felmelegedés okává és következményévé. Miután ez a folyamat elindul, egy ördögi, önmagát erősítő kör alakul ki – kiváló példája annak, amit a tudomány pozitív éghajlati visszacsatolásnak nevez.

Valóban, ilyen pozitív visszacsatolások szükségesek ahhoz, hogy a glaciális állapotból interglaciális állapotba történő átmenet végbemenjen, mivel az orbitális változások önmagukban túl gyengék ahhoz, hogy teljes mértékben előidézzék ezeket a változásokat. További fontos szerepet játszó pozitív visszacsatolások közé tartoznak más üvegházhatású gázok is, például a metán – talán látott már felvételeket arról, ahogy ez a gáz buborékok formájában tör fel a permafrosztvidék jeges tavaiból, majd meggyújtják. A jégtakarók kiterjedésének és a növényzeti mintázatoknak a változásai meghatározzák, hogy mennyi napenergia nyelődik el a Föld felszínén, illetve mennyi verődik vissza az űrbe: ha csökken egy jégtakaró területe, a felmelegedés tovább fokozódik.

A fenti általános mintázat részletes mechanizmusait természetesen alaposan vizsgálták. Egy 2012-es, a Nature folyóiratban megjelent tanulmányban (Shakun et al., 2012) Jeremy Shakun és munkatársai a legutóbbi glaciális–interglaciális átmenet kezdetén bekövetkező globális hőmérséklet-változásokat elemezték. Ez a munka sok fontos részlettel gazdagította a CO₂ és a hőmérséklet-változás kapcsolatáról alkotott képünket. Megállapították, hogy:

1) A Föld pályaciklusai körülbelül 19 000 évvel ezelőtt felmelegedést indítottak el az Északi-sarkvidéken, ami nagy mennyiségű jég olvadását okozta, és friss vízzel árasztotta el az óceánokat.

2) Ez a frissvíz-beáramlás megzavarta az óceáni áramlások keringését, ami viszont a hő féltekék közötti ingadozó átrendeződéséhez vezetett.

3) Először a déli félteke és annak óceánjai melegedtek fel, körülbelül 18 000 évvel ezelőtt kezdődően. Ahogy a Déli-óceán melegszik, a CO₂ vízben való oldhatósága csökken. Emiatt az óceánok több CO₂-t adnak le, amely a légkörbe kerül.

4) Végül, bár a CO₂-szint egyes antarktiszi jégmagmintákban késhet a hőmérséklet mögött, a világ más részein ennek éppen az ellenkezője volt megfigyelhető: a hőmérséklet és a CO₂ együtt emelkedett, vagy a hőmérséklet késett a CO₂ mögött. A 2. ábra ezt szemléletesen mutatja be, és azt is megmutatja, hogy a dolgok soha nem olyan egyszerűek, mint ahogy a félretájékoztatás terjesztői szeretnék.

2. ábra: Globális átlaghőmérséklet (kék), antarktiszi hőmérséklet (piros) és légköri CO₂-koncentráció (sárga pontok). Forrás.