Röviden

Ez egy újabb klímaváltozással kapcsolatos mítosz, amely nem öregedett jól. 2024. május elejére az előző 12 hónap mindegyike több mint 1,5 °C-kal haladta meg az iparosodás előtti hőmérsékleti szintet, így a fenti idézet első mondata mára teljesen téves állításnak bizonyult.

A mítosz többi részével kapcsolatban azonban a bizonyítékok arra utalnak, hogy rendkívül valószínűtlen, hogy a Föld elszabaduló üvegházhatású állapotba kerüljön.

Miért van ez így? Két erős bizonyítéklánc is alátámasztja ezt az állítást. Először is, napjainkban rendkívül sokat tudunk a Föld múltbeli földrajzáról és éghajlatáról. Az ősi földrajzi viszonyok meghatározhatók a kontinenseken található kőzetsorozatok vizsgálatával, valamint a fosszilis élővilágukban, üledékes környezeteikben és ősi mágnesességükben mutatkozó hasonlóságok elemzésével.

Így például tudjuk, hogy körülbelül 55,8 millió évvel ezelőtt az Ellesmere-sziget – Grönland északnyugati partjainál – jóval melegebb volt, mint napjainkban. Az akkori és a mai állapot közötti legfontosabb földrajzi különbség az volt, hogy az Atlanti-óceán keskenyebb volt. Az élővilágban mutatkozó különbség még ennél is látványosabb volt. Ahol ma gleccserek és jegesmedvék találhatók, ott akkoriban teknősök, kígyók és aligátorok éltek. Ezek fosszíliái – valamint a mamutfenyő, a ginkgo, a szil és a dió maradványai – megtalálhatók az Ellesmere-sziget üledékes kőzeteiben.

A szóban forgó időszakot paleocén–eocén hőmérsékleti maximumnak nevezik. Ahogy a neve is sugallja, ez valószínűleg a Föld elmúlt 600 millió évének legmelegebb éghajlati időszaka volt. Már önmagában az is figyelemre méltó, hogy az Északi-sarkvidéken mérsékelt égövi és szubtrópusi hőmérsékletek uralkodtak. De ezután nem következett be elszabaduló felmelegedés. Miért?

A CO₂ és más üvegházhatású gázok hővisszatartó hatása energiaegyensúly-hiányt okoz a Földön. Ezt az egyensúlyhiányt pozitív visszacsatolások erősítik fel. Pozitív visszacsatolás akkor következik be, amikor egy változásra adott bolygószintű válasz felerősíti magát a változást. Például a fosszilis tüzelőanyagok elégetése következtében a légköri CO₂ mennyisége 50%-kal emelkedett. Az ennek hatására felerősödő üvegházhatás felmelegíti a bolygót. A felmelegedés többek között megolvasztja a sarkvidéki örökfagyot, amelyből felszabadul az addig benne rekedt CO₂ és metán. Ezek a gázok tovább erősítik a kezdeti változást. A hatás erősíti az okot, amely ezután tovább növeli a hatást, ami pedig ismét erősíti az okot… és így tovább.

Akkor ez nem fog elszabadulni? A válasz szinte bizonyosan az, hogy nem. A visszacsatolások nem kizárólag pozitívak. Az egyik nagyon fontos visszacsatolás az, hogy egy melegebb bolygó több energiát sugároz ki az űrbe, mint egy hidegebb. Ez a visszacsatolás nemcsak negatív, hanem erős hatású is.

Továbbá a pozitív visszacsatolási ciklusok ugyan folytatódnak, de a hatásuk fokozatosan csökken, így bizonyos számú ciklus után a további hatások jelentéktelenné válnak. Ezért ha megkétszerezzük a légköri CO₂-koncentrációt, az erre adott válasz – a felmelegedés – erősítésének mértéke körülbelül háromszoros lehet.

Ennek a konkrét mítosznak a létrehozója és terjesztője lényegében olyan állításokat ad mások szájába, amelyeket azok nem mondtak. Ez nem meglepő. Nincs azonban szükség elszabaduló üvegházhatásra ahhoz, hogy az élet nehézzé váljon a Földön. Már néhány foknyi további felmelegedés is pontosan ezt eredményezheti.

Részletesebb magyarázat

Egyes klímatagadók azt kérdezik: „Ha a globális felmelegedésnek pozitív visszacsatolási hatása van, akkor miért nincs elszabaduló felmelegedés? A Földön korábban is volt magas CO₂-szint: miért nem változott akkor lakhatatlan kemencévé?”

Pozitív visszacsatolás akkor történik, amikor egy változásra adott válasz felerősíti magát a változást. Például: A Föld felmelegszik, és a sarkvidékek közelében található tengeri jég egy része megolvad. Ekkor csupasz vízfelület válik szabaddá, amely több napfényt nyel el, mint a korábbi jégtakaró; így a bolygó még kissé tovább melegszik.

A pozitív visszacsatolás egy másik mechanizmusa: a légköri CO₂ mennyisége növekszik (a fosszilis tüzelőanyagok elégetése miatt), ezért a fokozódó üvegházhatás felmelegíti a bolygót. A felmelegedés „kisüti” és CO₂-t szabadít fel az óceánokból és a sarkvidéki tundrákból, így még több CO₂ kerül a légkörbe.

Mindkét esetben a hatás erősíti az okot, amely növeli a hatást, ami pedig tovább erősíti az okot. Akkor ez nem fog elszabadulni? A válasz: nem, nem fog, mivel az erősítés és növekedés minden egyes következő szakasza egyre gyengébb lesz. A visszacsatolási ciklusok folytatódnak ugyan, de a többlethatás fokozatosan csökken, így néhány ciklus után már nem lesz jelentősége. Emellett a felmelegedés következtében negatív visszacsatolások is fellépnek, amelyek közül különösen fontos az erős Planck-válasz. Egyszerűen fogalmazva: a Planck-válasz egy olyan visszacsatolás, amelynek következtében egy melegebb bolygó a légkörének felső határáról több energiát sugároz ki a világűrbe, mint egy hidegebb bolygó, ezáltal csökkentve az energiaegyensúly-hiányt.

Az alábbi ábra azt mutatja, hogyan emelkedik a hőmérséklet, amikor a folyamatot egy kezdeti CO₂-növekedés indítja el, amelyet számos visszacsatolási ciklus követ. Három különböző visszacsatolási erősséggel ábrázoltuk a folyamatot, és látható, hogy mindhárom esetben a hőmérséklet több ciklus után kiegyenlítődik.

A klímakutatók tehát nem tévednek, amikor azt állítják, hogy a globális felmelegedés dinamikájában a pozitív visszacsatolás a végső hőmérséklet-emelkedés körülbelül háromszorosára növelheti a hatást. Ez akkor is igaz lehet, ha ez a visszacsatolás a korábbi magas CO₂-szintű időszakokban nem tudta „megfőzni” a Földet.

Ehhez a témakörhöz kapcsolódik egy olyan kérdés is, amelyről a médiában bizonyára hallhatott: a sarkvidéki örökfagy kérdése. Ez azért fontos, mert nagy mennyiségű szerves szén található az örökfagyban – vagyis olyan talajban, amely egész évben fagyott állapotban marad. Ha az éghajlat melegedésével az örökfagy kiterjedt területei felolvadnak, ennek a szénnek egy része szén-dioxid vagy metán formájában a légkörbe kerül. Ez minden bizonnyal további felmelegedést eredményez. Kétségtelenül komoly veszélyről van szó, azonban az örökfagy-ökoszisztémák modelljein alapuló előrejelzések azt mutatják, hogy a jövőbeli örökfagy-olvadás nem vezet „elszabaduló felmelegedéshez”. Ez az IPCC legutóbbi, Hatodik Értékelő Jelentésének (AR6) az örökfaggyal kapcsolatos GYIK-részében (PDF) megfogalmazott következtetés is.

Az elszabaduló globális felmelegedéssel kapcsolatos utolsó szempont a geológiai mélyidőre vonatkozik. A Föld geológiai múltja során több alkalommal is visszatért a „jégház” (icehouse) éghajlati állapotból egy üvegházhatású (hothouse) állapotba. Ennek az a következménye, hogy ha ilyen mélyreható változások korábban is bekövetkeztek anélkül, hogy a Föld elszabaduló felmelegedési állapotba került volna, akkor rendkívül valószínűtlen, hogy ezúttal megtörténjen. Ez azonban nem jelent okot a megelégedettségre. Már néhány foknyi felmelegedés is elegendően súlyos következményekkel járna.

A matematikai érdeklődésű olvasók további érdekességeket találhatnak ennek a cáfolatnak a középhaladó változatában.