Pakt faustowski. Co psuje "energetyczną warstwę ochronną" Ziemi?

James Hansen – legendarny klimatolog, który w latach 80. jako jeden z pierwszych ostrzegał amerykański Kongres o niebezpieczeństwach płynących z globalnego ocieplenia – w najnowszych wystąpieniach kładzie nacisk na niedoszacowany efekt czystszego powietrza. „Ludzkość zawarła fatalny układ, swoisty pakt faustowski. Użyliśmy aerozoli, by skompensować niemal połowę ocieplenia spowodowanego gazami cieplarnianymi” – powiedział Hansen podczas briefingu ONZ-owskiej sieci Sustainable Development SolutionsWyjaśnienie jest dość paradoksalne.

Przez dekady zanieczyszczenia przemysłowe – zwłaszcza cząstki siarczanów – unosiły się w atmosferze, odbijając część promieniowania słonecznego z powrotem w kosmos. W efekcie planeta otrzymywała mniej energii. Teraz, jednak gdy coraz skuteczniej ograniczamy emisje aerozoli w trosce o zdrowie publiczne, tracimy jednocześnie energetyczną „warstwę ochronną”. Hansen i współautorzy jego analizy uważają, że w ostatnich dwóch latach ta utrata mogła wywołać wzrost tzw. wymuszenia radiacyjnego nawet o 0,5 W/m².

Nie wszyscy zgadzają się jednak z Hansenem. Michael Diamond z Florida State University mówi jasno: – „Wnioski Hansena plasują się w górnym zakresie tego, co uznalibyśmy za wiarygodne”. Gavin Schmidt z NASA idzie jeszcze dalej, twierdząc, że "tak wysokie wartości najprawdopodobniej są zawyżone, ponieważ zakładają, że cała obserwowana zmiana we wchłanianiu promieniowania słonecznego wynika wyłącznie ze spadku poziomu aerozoli z żeglugi”.

Większość kontrowersji dotyczy regulacji wprowadzonych przez Międzynarodową Organizację Morską (IMO) w 2020 roku. Ograniczono wówczas zawartość siarki w paliwie okrętowym, co miało przynieść korzyści środowiskowe i zdrowotne, ale – jak twierdzą Hansen i jego współpracownicy – przyczyniło się też do szybszego nagrzewania planety. Sam Hansen nazwał to „przypadkowym, lecz niezwykle pouczającym eksperymentem”, który pozwala w praktyce zbadać, jak duże znaczenie mają aerozole statków w bilansie energetycznym Ziemi.

Wiele wcześniejszych modeli klimatycznych zakładało, że spadek emisji aerozoli z transportu morskiego przyniesie tylko niewielkie skutki. Powód? Emisje morskie w skali globalnej uznawano za zaledwie wycinek całkowitej ilości siarki. Hansen i jego koledzy nie negują, że udział żeglugi w globalnym „smogu” jest mniejszy niż np. przemysłu węglowego, ale podkreślają specyficzne warunki nad oceanami. W czystym, morskim powietrzu dodatkowe cząstki siarczanów wyjątkowo silnie wpływają na formowanie jasnych chmur, odbijających światło. Gdy zabraknie siarczanów, chmury stają się rzadsze i ciemniejsze, przez co powierzchnia Ziemi otrzymuje więcej energii słonecznej.

Zdaniem Hansena spadek aerozoli mógł wyjaśniać część rekordu temperatur obserwowanego w latach 2023–2024. – „Ta wartość dodatkowego wymuszenia radiacyjnego, rzędu 0,5 W/m², odpowiadałaby mniej więcej dekadzie emisji CO₂ na obecnym poziomie” – napisali autorzy badania. Jeżeli to prawda, oznaczałoby to, że dotychczasowe pomiary ocieplenia klimatu były w pewnym sensie zaniżone, ponieważ nie uwzględniały w pełni, jak silny był efekt chłodzący aerozoli. Hansen i jego zespół przedstawiają analizę, według której redukcja emisji siarki ze statków odpowiada za „co najmniej połowę” dodatkowego przyrostu energii zatrzymywanej w systemie Ziemi.

Aerozole siarkowe (powstające głównie w procesie spalania paliw kopalnych, w tym w żegludze) mają dwa główne skutki klimatyczne. Po pierwsze, bezpośrednio odbijają część promieniowania słonecznego. Po drugie, wpływają na jasność i rozległość chmur, które stanowią – w uproszczeniu – dodatkową „warstwę odbijającą”. Dotychczas szacowano, że ten chłodzący “parasol” częściowo równoważy efekt cieplarniany generowany przez rosnące stężenie gazów cieplarnianych. Według Hansena ograniczenie szkodliwych emisji statków może jednak ujawnić prawdziwą skalę globalnego ocieplenia, dotąd maskowaną przez aerozole.

Podstawą rozbieżności wśród badaczy wydaje się być tzw. wrażliwość klimatu, czyli to, o ile stopni wzrośnie średnia temperatura powierzchni Ziemi, gdy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze się podwoi. Hansen twierdzi, że jeśli aerozole miały większe znaczenie chłodzące, niż przyjmowano, wówczas sam klimat jest bardziej wrażliwy na emisje CO₂. W skrajnym przypadku mogłoby to oznaczać, że świat szybciej niż sądzimy zbliża się do „punktów krytycznych” – na przykład do destabilizacji Prądu Zatokowego (AMOC) czy gwałtownego topnienia lądolodu Antarktydy.

W świetle tych ustaleń Hansen i współautorzy postulują poważne rozważenie metod tzw. geoinżynierii słonecznej (np. rozpraszanie aerozoli w stratosferze, by odbijać promieniowanie słoneczne), gdyby okazało się, że ludzkość przekracza kluczowe progi ocieplenia. – „Ta propozycja nie oznacza, że rezygnujemy z ograniczania emisji CO₂, ale może pomóc, jeśli skala zagrożeń okaże się większa” – zaznaczają naukowcy. Kontrowersje wśród środowisk ekologicznych koncentrują się jednak na ryzyku nieprzewidzianych skutków ubocznych i na groźbie spadku determinacji do ograniczania spalania paliw kopalnych.

Wielu klimatologów obawia się, że już w najbliższych latach trwale przekroczymy granicę 1,5°C ocieplenia w stosunku do epoki przedprzemysłowej.

Przyspieszone ocieplenie, jeśli faktycznie tak silnie potęguje je spadek aerozoli, może oznaczać, że prognozy IPCC trzeba będzie skorygować w górę. Badania Hansena mówią nawet o 1,6°C już w 2024 roku, co – jeśli zostanie potwierdzone danymi – przybliży nas do bardzo niebezpiecznego poziomu. Ograniczanie emisji siarki i innych szkodliwych cząstek jest dobrą wiadomością dla naszego zdrowia. Mniej ludzi umiera z powodu chorób układu oddechowego, a środowisko morskie w portach ma szansę na regenerację. Jednak w skali całego globu, paradoksalnie, może to oznaczać szybsze tempo ocieplenia klimatu, jeśli nie ograniczymy równie radykalnie emisji dwutlenku węgla i metanu. – „Ludzkość po prostu przestaje wykorzystywać aerozole jako niezamierzony parasol, a teraz widzimy, jak mocno grzeją nas gazy cieplarniane” – podsumowują autorzy.