ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ. Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΑΠΕΝΑΝΤΙ ΣΤΗΝ ΠΟΛΙΤΙΚΗ

Το δεύτερο μείζον ζήτημα που αντιμετωπίζει σήμερα η ανθρωπότητα είναι οι αλλαγές στις συνηθισμένες κλματικές συνθήκες κάθε τόπου. Τις αλλαγές αυτές ενέταξαν πρόσφατα οι πολιτικοί ηγέτες στον όρο ΄΄κλιματική αλλαγή΄΄. Όμως οι αλλαγές αυτές δεν είναι άγνωστες στην επιστήμη. Από αιώνες πριν οι ερευνητές προσπάθησαν να ερευνήσουν αν η θερμοκρασία στον πλανήτη θα μπορούσε να μεταβληθεί στο μέλλον η ακόμη και αν έχει σχέση με την ύπαρξη ατμόσφαιρας στον πλανήτη μας. Η απάντηση ηλθε σχετικά σύντομα.

Aν δεν υπήρχε η ατμόσφαιρα τότε η μέση θερμοκρασία της Γης θα ήταν τουλάχιστον κατά 35°C μικρότερη. Η Γη θα ήταν παγωμένη και προφανώς αφιλόξενη στην ζωή. Ποια θα ήταν η θερμοκρασία της Γης αν δεν διέθετε ατμόσφαιρα; Ο πρώτος που έκανε την διαπίστωση ότι Γη είναι θερμότερη εξαιτίας της ατμόσφαιρας, η οποία δρα ως «κουβέρτα» , ήταν ο Γάλλος φυσικός και μαθηματικός Jean Baptiste Joseph Fourier το 1824.

Η θερμοκρασία της Γης καθορίζεται από την ισορροπία μεταξύ της εισερχόμενης ενέργειας από τον Ήλιο και της εκπεμπόμενης ενέργειας από την Γη προς στο διάστημα. Η ενέργεια του Ήλιου συνίσταται κυρίως από ακτινοβολία μικρών μηκών κύματος – ορατή και υπεριώδη ακτινοβολία, η μεγαλύτερη ποσότητα της οποίας περνά μέσα από την ατμόσφαιρα. Εξαίρεση αποτελεί η επικίνδυνη υπεριώδης ακτινοβολία υψηλής ενέργειας, η οποία απορροφάται από το ατμοσφαιρικό όζον. Περίπου το ένα τρίτο της ηλιακής ενέργειας ανακλάται προς το διάστημα, ενώ η υπόλοιπη ενέργεια διεισδύει και προσπίπτει στην επιφάνεια της Γης. Αυτή η ενέργεια θερμαίνει τη γη και τους ωκεανούς, που με την σειρά τους ακτινοβολούν θερμότητα προς τα έξω, ως υπέρυθρη ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος. Πορτραίτο του Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 – 1830), αρχές 19ου αιώνα (wikipedia) Ο Fourier μελέτησε μαθηματικά το φαινόμενο της ροής της θερμότητας και την θερμοκρασία της Γης καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι θερμότερη απ’ ότι θα περίμενε κανείς, εφόσον η μόνη πηγή θέρμανσής της ήταν η ηλιακή ακτινοβολία κι εφόσον μεγάλο μέρος αυτής της ακτινοβολίας επανεκπεμπόταν στο διάστημα. Η Γη χρειαζόταν μια μονωτική κουβέρτα, και συμπέρανε ότι η ατμόσφαιρα της Γης πρέπει να εμποδίζει την γήινη θερμική ακτινοβολία να διαφύγει στο διάστημα. Θεώρησε το παράδειγμα ενός γυάλινου διαφανούς κουτιού, στο οποίο ο αέρας που περιέχει θερμαίνεται από το ηλιακό φως, αυξάνοντας την η θερμοκρασία του. Καθίστε αύριο το μεσημέρι μέσα στο αυτοκίνητό σας με κλειστά τα τζάμια και θα το αισθανθείτε. Το παράδειγμα του κουτιού με το γυάλινο κάλυμμα που κρατάει στο εσωτερικό του την «θερμότητα» προέκυψε από ένα πείραμα που σχεδίασε ο Horace Bénédict de Saussure. Αλλά το παράδειγμα αυτό ήταν ατυχές, γιατί τα γυάλινα τοιχώματα κρατάνε μέσα στο κουτί τον θερμαινόμενο αέρα, ενώ στη Γη ο θερμός αέρας είναι ελεύθερος να ανεβαίνει και να διαδίδει προς τα έξω την θερμότητα. Παρά το λάθος παράδειγμα, ο Fourier αντιλήφθηκε ότι η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει ο Ήλιος έχει λίγο διαφορετικές ιδιότητες από την θερμική ακτινοβολία που εκπέμπει η Γη και την οποία ονόμαζε «σκοτεινή θερμότητα». Στην ουσία αναφερόταν στην υπέρυθρη ακτινοβολία που ανακάλυψε ο William Herschel to 1800. Η γήινη ατμόσφαιρα ενώ είναι διαφανής στην ακτινοβολία του ορατού φάσματος, είναι αδιαφανής στην υπέρυθρη ακτινοβολία και έτσι προκαλείται το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Το φάσμα της ηλιακής και της γήινης ακτινοβολίας, θεωρώντας τον Ήλιο και την Γη ως μέλανα σώματα. Το μήκος κύματος λmax στο οποίο εκπέμπεται η περισσότερη ποσότητα ακτινοβολίας από ένα μέλαν σώμα ικανοποιεί τον νόμο μετατόπισης του Wien λmaxT = 3∙10-3 (όπου λmax σε m και Τ σε Κelvin). Θέτοντας Τ=5500 Κ όση η θερμοκρασία στην επιφάνεια του Ήλιου παίρνουμε ότι το μήκος κύματος στο οποίο εκπέμπεται η περισσότερη ποσότητα ακτινοβολίας από τον Ήλιο ισούται με λmax=5,2∙10-7m=0,5μm. Αν θέσουμε Τ=288Κ, όση η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της Γης, παίρνουμε το μήκος κύματος στο οποίο εκπέμπεται η περισσότερη ακτινοβολία από την Γη, λmax=10-5m=10μm. (Η εικόνα είναι από το βιβλίο του Lawrence Krauss, ‘The Physics of Climate‘) Το 1856 η Αμερικανίδα Eunice Newton Foote, δημοσίευσε μια εργασία στην οποίο αποδείκνυε πειραματικά το φαινόμενο του θερμοκηπίου εξαιτίας του CO2. Πειραματίστηκε χρησιμοποιώντας θερμόμετρα υδραργύρου και γυάλινους κυλίνδρους, τους οποίους γέμιζε με διαφορετικά αέρια εκθέτοντάς τα στο ηλιακό φως. Έτσι, απέδειξε για πρώτη φορά ότι το CO2 παγίδευε την μεγαλύτερη ποσότητα θερμότητας. Η δημοσίευση της Eunice Newton Foote στο περιοδικό American Journal of Science and Arts . Η ανακάλυψη της Foote για την υψηλή απορρόφηση θερμότητας από το διοξείδιο του άνθρακα την οδήγησε στο συμπέρασμα ότι «… αν ο αέρας περιείχε μεγαλύτερο ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα, θα είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της θερμοκρασίας». Τρία χρόνια μετά ο Ιρλανδός John Tyndall ήταν αυτός που συνέδεσε την υπέρυθρη ακτινοβολία με το διοξείδιο του άνθρακα. Το 1859 ερεύνησε το πως η θερμική ακτινοβολία (ορατή και αόρατη) αλληλεπιδρά με διαφορετικά αέρια και αερολύματα. Μετρώντας και ό ίδιος την απορρόφηση θερμότητας από το διοξειδιο του άνθρακα εντυπωσιάστηκε που κάτι «τόσο διαφανές στο φως» μπορούσε να απορροφήσει τόσο έντονα τη θερμότητα. Ο Tyndall αναγνώρισε επίσης τις πιθανές επιπτώσεις στο κλίμα, λέγοντας ότι «κάθε μεταβολή» υδρατμών ή διοξειδίου του άνθρακα «πρέπει να προκαλεί αλλαγή του κλίματος». Υπέδειξε επίσης και την συμβολή άλλων αερίων υδρογονανθράκων, όπως το μεθάνιο, στην κλιματική αλλαγή, γράφοντας ότι «μια σχεδόν απροσδόκητη προσθήκη» αερίων όπως το μεθάνιο θα είχε «μεγάλες επιπτώσεις στο κλίμα». Η πρώτη ποσοτική εκτίμηση της κλιματικής αλλαγής που προκαλείται από το διοξείδιο του άνθρακα έγινε από τον Σουηδό Svante Arrhenius (βραβεύθηκε με το Νόμπελ Χημείας το 1903). Το 1896, υπολόγισε ότι «αν η θερμοκρασία στις περιοχές της Αρκτικής θα αυξανόταν 8 ή 9 βαθμούς Κελσίου αν η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα αυξανόταν 2,5 ή 3 φορές». Ο Nils Ekholm, ένας Σουηδός μετεωρολόγος, συμφώνησε, γράφοντας το 1901 ότι «Η σημερινή καύση άνθρακα είναι τόσο μεγάλη που αν συνεχιστεί … πρέπει αναμφίβολα να προκαλέσει μια αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της γης». Ο Ekholm σημείωσε επίσης ότι το διοξείδιο του άνθρακα δρούσε σε ένα στρώμα ψηλά στην ατμόσφαιρα, πάνω από τα στρώματα υδρατμών, όπου και μικρές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα έπαιζαν σημαντικό ρόλο. Έτσι, φτάνοντας στο 1937, ο Άγγλος μηχανικός Guy Callendar υποστήριξε ότι η αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της Γης συσχετίζεται με την αύξηση του διοξειδίου του άνθρακα εξαιτίας των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Παρότι πίστευε ότι αυτή η θέρμανση ήταν ωφέλιμη, γιατί θα καθυστερούσε την επιστροφή στην εποχή των θανατηφόρων παγετώνων, η εποχή της επιστήμης της κλιματικής αλλαγής είχε ήδη ξεκινήσει.

Η καμπύλη Keeling μας δείχνει την εξέλιξη της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ύστερα από τα πάρα πάνω δεν υπάρχει καμιά αμφιβολία ότι το παγκόμσιο πολιτικό σύστημα έχει τεράστιες ευθύνες για τις καταστροφές στην φύση, στην απώλεια ζωής εξ αιτίας αυτών των σημαντικών αλλαγών που καταγράφονται σήμερα στον πλανήτη. Η χώρα μας δεν εξαιρείται ύστερα μάλιστα και από τις τελευταίες πυρκαγιές στην Αττική, Εύβοια και Πελοπόννησο. Όμως αν κανείς παρακολουθεί τις μελέτες της επιστήμης στο παγκόσμιο γίγνεσθαι θα πρέπει να αναφέρουμε μια εξαιρετικά νέα μελέτη αναφορικά με την αύξηση της θερμοκρασίας στον πλανήτη μας. Η μελέτη έγινε από ομάδα φυσικών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, οι οποίοι απέδειξαν ότι η αύξηση της θερμοκρασίας στον πλανήτη οφείλεται στην αύξηση της επίδρασης της ηλιακής ακτινοβολίας θεωρώντας ότι η εκπομπή της ηλιακής ενέργειας έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια. Σε κάθε περίπτωση όμως το φαινόμενο υπάρχει και συνεχίσει να επιφρά αρνητικά στην διατήρηση ζωής στον πλανήτη μας. Οι παγκόσμιες εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου πρέπει να κορυφωθούν τα επόμενα τέσσερα χρόνια, οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από άνθρακα και φυσικό αέριο πρέπει να κλείσουν την επόμενη δεκαετία και θα χρειαστούν αλλαγές στον τρόπο ζωής και στη συμπεριφορά για να αποφευχθεί η κλιματική κατάρρευση, σύμφωνα με το σχέδιο της έκθεσης από τους κορυφαίους πάνω στην επιστήμη του κλίματος. Η διαρροή προέρχεται από το τρίτο μέρος της έκθεσης της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή IPCC, το πρώτο μέρος της οποίας δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα, προειδοποιώντας για πρωτοφανείς αλλαγές στο κλίμα , μερικές από τις οποίες είναι μη αναστρέψιμες. Το έγγραφο, που ονομάζεται έκτη έκθεση αξιολόγησης, χωρίζεται σε τρία μέρη: τη φυσική επιστήμη της κλιματικής αλλαγής. τις επιπτώσεις και τους τρόπους μείωσης της ανθρώπινης επίδρασης στο κλίμα. Το τρίτο μέρος δεν έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει πριν από τον επόμενο Μάρτιο του 2022, αλλά μια μικρή ομάδα επιστημόνων αποφάσισε να διαρρεύσει το προσχέδιο. Το πλουσιότερο 10% του πληθυσμού της Γης, συνεισφέρει μεταξύ 36 και 45% των εκπομπών, δηλαδή 10 φορές περισσότερο από το φτωχότερο 10%, οι οποίοι ευθύνονται μόνο για περίπου 3 έως 5%, αναφέρει η έκθεση. Τα πρότυπα κατανάλωσης των καταναλωτών υψηλότερου εισοδήματος συνδέονται με μεγάλα αποτυπώματα άνθρακα. Η έκθεση υπογραμμίζει τις αλλαγές στον τρόπο ζωής που θα είναι απαραίτητες, ιδιαίτερα σε πλούσιες χώρες και μεταξύ των πλουσίων παγκοσμίως. Η αποχή από την υπερθέρμανση των σπιτιών, το περπάτημα και το ποδήλατο, η μείωση των αεροπορικών ταξιδιών και η χρήση λιγότερων συσκευών που καταναλώνουν πολύ ενέργεια μπορούν να συμβάλουν σημαντικά στη μείωση των απαιτούμενων εκπομπών, διαπιστώνει η έκθεση. Τα πρότυπα της διατροφής σε πολλά μέρη του πλούσιου κόσμου θα πρέπει επίσης να αλλάξουν. «Η στροφή σε δίαιτες με υψηλότερο μερίδιο φυτικής πρωτεΐνης σε περιοχές με υπερβολική κατανάλωση θερμίδων και τροφών ζωικής προέλευσης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές μειώσεις των εκπομπών, ενώ παράλληλα προσφέρει οφέλη για την υγεία … Οι φυτικές δίαιτες μπορούν να μειώσουν τις εκπομπές έως και 50% σε σύγκριση με τις μέσες εκπομπές λόγω της δυτικής δίαιτας», αναφέρει η έκθεση. Η παροχή σύγχρονης ενέργειας σε όλους εκείνους που τη στερούνται (800 εκατομμύρια άνθρωποι δεν έχουν πρόσβαση σε ηλεκτρική ενέργεια) θα είχε «αμελητέα» επίδραση στην αύξηση των εκπομπών, σημειώνει η έκθεση. Η μείωση των εκπομπών κατά την επόμενη δεκαετία θα είναι ζωτικής σημασίας, στην ελπίδα να διατηρηθεί η παγκόσμια θέρμανση εντός 1,5 βαθμού προ-βιομηχανικού επιπέδου, πέραν του οποίου οι επιπτώσεις της κλιματικής διάσπασης θα προκαλέσουν εκτεταμένες καταστροφές. Η έκθεση επιβεβαιώνει την ανάγκη να μειωθούν κατά το ήμισυ οι εκπομπές την επόμενη δεκαετία για να παραμείνουν εντός 1,5 βαθμού Κελσίου και να επιτευχθούν καθαρές μηδενικές εκπομπές έως το 2050. Λείπουν επίσης πολλές επενδύσεις οι οποίες απαιτούνται για να μετατοπιστεί η παγκόσμια οικονομία σε συνθήκες χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Σύμφωνα με την έκθεση, οι τρέχουσες επενδύσεις είναι πολύ πιο κάτω από αυτές που χρειάζονται, ακόμη και για να διατηρηθεί η θέρμανση στο υψηλότερο όριο των 2C. Περίπου 546 δισεκατομμύρια δολάρια πήγαν για τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου και την ανάπτυξη ανθεκτικότητας στις επιπτώσεις της κλιματικής κρίσης το 2018. Τα παλιά εργοστάσια σε αχρηστία θα είναι επίσης ένα αυξανόμενο πρόβλημα, καθώς οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με άνθρακα και αερίου με διάρκεια ζωής που συνήθως μετριέται σε δεκαετίες θα πρέπει να παροπλιστούν εντός εννέα έως 12 ετών από την κατασκευή, διαπιστώνει η έκθεση. Οι επιστήμονες επαναλαμβάνουν την πρόσφατη συμβουλή του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας ότι καμία νέα ανάπτυξη ορυκτών καυσίμων δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί εάν ο κόσμος παραμείνει εντός 1,5 βαθμού από τη θέρμανση. Η δε τεχνολογία για τη δέσμευση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα δεν έχει προχωρήσει αρκετά γρήγορα για να διαδραματίσει ακόμη σημαντικό ρόλο, αναφέρει η έκθεση, αλλά οι τεχνολογίες για την απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από την ατμόσφαιρα θα ήταν σχεδόν βέβαιο ότι θα χρειάζονταν οπωσδήποτε για να διατηρηθεί η θέρμανση στους 1,5 βαθμούς Κελσίου. Υπάρχουν ορισμένες νότες αισιοδοξίας, σημειώνει η έκθεση. Η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια και η τεχνολογία μπαταριών είναι πλέον πολύ φθηνότερες , χάρη στις πολιτικές που ενθάρρυναν τη χρήση τους. Η μείωση των εκπομπών μεθανίου θα ήταν επίσης ένας σημαντικός παράγοντας στην απόσβεση των αυξήσεων της θερμοκρασίας. Απαιτείται επίσης μεγαλύτερη φροντίδα για τα δάση και τη γη, καθώς σημαντικοί “απορροφητήρες” άνθρακα θα βοηθούσαν επίσης στον περιορισμό της αύξησης της θερμοκρασίας, αλλά δεν πρέπει να δίνεται σε αυτούς υπερβολική εμπιστοσύνη. Αυτό το είδος έχει σχετικά χαμηλό κόστος, αλλά δεν μπορεί να αντισταθμίσει την αργή μείωση των εκπομπών σε άλλους τομείς, αναφέρει η έκθεση. Τι μπορεί να υποθέσει κανείς ύστερα από τα αναφερόμενα; Ένα και μόνο ένα. Το πολιτικό παγκόσμιο σύστημα είναι απόλυτα υπεύθυνο για την διαμορφωθείσα ήδη κατάσταση σήμερα. Ζωές και περιβάλλον πλήρωσαν την ανεκτικότητα και την αδιαφορία των πολιτικών ενώ το μέλλον επιφυλάσσει μεγαλύτερες πληγές. Η ζωή στον πλανήτη είναι σε άμεσο κίνδυνο! Δεν υπάρχει χρόνος ανοχής και καθυστερήσεων. Άμεσα και γρήγορα μέτρα με κίνητρα για ουσιαστικές αλλαγές στις δομές της οικονομίας. Ίδομεν!!