Podczas epok lodowcowych utworzyły się grube na kilka kilometrów czapy lodowe na biegunach i w górach na wyższych szerokościach geograficznych, ponieważ opady miały tam miejsce przeważnie w postaci śniegu. W ten sposób oceany zostały pozbawione olbrzymich ilości wody, co doprowadziło do obnizenia poziomu morza o aż 120 do 140 metrów. Z powodu podwyższonych temperatur podczas ciepłych okresów (jak to ma miejsce dzisiaj), stopniała więcej niż połowa czap lodowych z okresu epoki lodowcowej, co spowodowało ponowne podniesienie się pozomu morza do obecnego stanu. We wcześniejszych okresach ocieplenia poziom morza był niekiedy wyższy niż współczesnie.
W wyniku wahań temperatur spowodowanych naturalnymi zmianami klimatu, lodowce górskie przesuwały się do dolin i cofały niezliczoną ilość razy podczas obecnego ciepłego okresu, granice drzew w górach obniżały się o setki metrów i ponownie wznosiły, zimnolubne borealne gatunki drzew i krzewów oraz roślinność tundry przemieszczały się o setki kilometrów na południe i z powrotem na północ, szczególnie na bogatej w kontynenty półkuli północnej, podobnie jak pak lodowy (pływający lód morski – przyp. tłum.) Morza Norweskiego i granice regionów wiecznej zmarzliny.
Oznacza to, że strefy klimatyczne Ziemi przesuwają się okresowo w wyniku ciągłych zmian temperatur na powierzchni Ziemi, które zależą przede wszystkim od energii słonecznej docierającej do Ziemi, tj. od całkowitego promieniowania słonecznego. To z kolei jest zależne od parametrów astrofizycznych i heliofizycznych. Parametry heliofizyczne obejmują wahania intensywności pulsującego Słońca z podstawowym cyklem wynoszącym średnio 11 lat, co zostało udokumentowane przez wiele stuleci poprzez obserwację liczby plam słonecznych.
W latach zmniejszonej aktywności słonecznej promieniowanie cieplne (pochodzące ze Słońca) na Ziemi spada w zakresie promili (tysięcznych części – przyp. tlum.). Natomiast intensywność promieniowania jonizującego (pochodząca ze) Słońca, tzw. wiatru słonecznego, może zmieniać się w zakresie procentowym. Jednak w szczególności siła pola magnetycznego Słońca, a także promieniowanie UV, zmienia się nawet w zakresie dziesiątek procent. Nawet niewielkie zmiany w promieniowaniu UV docierającym do Ziemi mają znaczący wpływ na zmianę rozkładu energii w atmosferze, a tym samym na równowagę radiacyjną (ilość energii pochłoniętej jest równa energii oddanej – przyp. tłum.) dolnej atmosfery (w której zachodzą zjawiska pogodowe i klimatyczne), ale także na warstwę ozonową atmosfery.
Na ilość pierwotnej energii słonecznej, która może dotrzeć do Ziemi, wpływają także cyklicznie zmieniające się parametry orbity Ziemi wokół Słońca. Zmienna okresowo odległość Ziemi od Słońca, wynosząca w skrajnych przypadkach przy mniej kolistej orbicie Ziemi od 140,6 do 158,6 milionów kilometrów w ciągu roku, wahające się nachylenie osi obrotu Ziemi (od 22,1° do 24,5°) oraz jej precesyjny ruch (oś Ziemi kreśli na tle nieba okrąg – przyp. tłum.) prowadzą do stałych zmian klimatycznych na Ziemi, obejmujących trwające od kilku do kilkudziesięciu tysięcy lat cykle naprzemiennych dłuższych epok lodowcowych oraz krótszych okresów cieplejszych.
Oceany, które zajmują prawie 71% powierzchni Ziemi i dysponują ogromnymi możliwościami magazynowania ciepła pochodzącego z energii słonecznej, kontrolują temperaturę i wzorce pogodowe w niższych partiach atmosfery ziemskiej. Dlatego w dyskusjach na temat klimatu powinien być zawsze brany pod uwagę i dokładnie analizowany złożony i wieloaspektowy system słońce-ocean-atmosfera. Inne czynniki, które determinują klimat, zwłaszcza w okresach trwających miliony lat, to procesy jądrowe podczas radioaktywnego rozpadu atomów we wnętrzu Ziemi, zmiany w ziemskim polu magnetycznym i sile grawitacyjnej Księżyca, częstotliwość uderzeń meteorytów, promieniowanie kosmiczne i okresy intensywnej aktywności wulkanicznej.
Charakterystyczny skład chemiczny gazowej atmosfery Ziemi, występowanie oceanów magazynujących wodę, inaczej niż na naszych sąsiednich planetach, oraz wynikający z tego wysoki udział pary wodnej (nawet 100-krotnie większy niż CO2) i chmur w niższych warstwach atmosfery Ziemi, gdzie zachodzą zjawiska pogodowe, sprawiają, że powierzchnia Ziemi nadaje się do zamieszkania.
Para wodna w atmosferze ma największy wpływ na efekt cieplarniany z udziałem aż do 95%, zależnym od wilgotności. Gazy takie jak CO2 występujące w atmosferze w śladowych ilościach, których stężenie wynosi 0,04%, lub metan, którego zawartość wynosi zaledwie 0,0002%, nie mogą tego zmienić (udział w powietrzu tych gazów wytworzonych przez człowieka jest mniejszy niż 3 do 4%).
Promieniowanie cieplne, które może wydostać się z powierzchni Ziemi z powrotem w przestrzeń kosmiczną, mieści się w zakresie o długości fal od 9 do 11 µm. W porównaniu z parą wodną CO2 może pochłaniać promieniowanie cieplne tylko w niewielu małych zakresach długości fal, a metan w jeszcze mniejszych. Dlatego te śladowej ilości gazy praktycznie nie mają znaczenia dla kształtowania się pogody czy klimatu. Para wodna może pochłaniać do 84 razy więcej promieniowania cieplnego niż CO2 i ponad 400 000 razy więcej niż metan lub ozon. Ponadto zdolność CO2 do pochłaniania ciepła (zob. wyjaśnienie na końcu artykułu) jest już bardzo mała nawet przy obecnych niskich stężeniach wynoszących 0,04%.
To głównie chmury składające się z drobnych kropelek deszczu lub kryształków lodu mogą rozpraszać energię słoneczną bądź odbijać ją z powrotem w przestrzeń kosmiczną lub zapobiegać ucieczce ciepła z powierzchni Ziemi w kosmos, tworząc w ten sposób swego rodzaju koc, który kształtuje pogodę i klimat na Ziemi. Ostatecznie system eoliczno-termodynamiczny (eoliczny – związany z działaniem wiatru – przyp. tłum.) atmosfery ziemskiej znajduje się w równowadze radiacyjnej (zob. wyjaśnienie wyżej) ze stałą słoneczną (ilość energii promieniowania docierającej ze Słońca do Ziemi w jednostce czasu i przypadającej na jednostkę powierzchni – przyp. tłum.), która właśnie nie jest stała, a która determinuje naszą pogodę i klimat poprzez hydrologiczny system oceanów.
W dotychczasowej historii naszej planety stężenie CO2 w ciągu milionów lat wzrastało już wielokrotnie do kilku tysięcy ppm (części na milion – przyp. red.) wskutek bardzo intensywnej podwodnej i kontynentalnej aktywności wulkanicznej, osiągając poziom ponad dziesięciokrotnie wyższy od obecnego. Za każdym razem jednak system słońce-oceany-atmosfera redukował te wysokie poziomy CO2 w atmosferze. W związku z tym nie ma powodu, aby mówić o punkcie krytycznym klimatu w znaczeniu point of no return (ang. „punkt, z którego nie ma powrotu” – przyp. tłum.).
Historia klimatu naszej planety pokazuje, że klimat nigdy nie stał w miejscu i że zawsze istniały naturalne punkty zwrotne do zimniejszych lub cieplejszych okresów, niezależnie od poziomu CO2 w atmosferze. Będzie tak również w przyszłości.
Ogromne masy wody oceanicznej mogą pochłaniać ogromne ilości CO2 (do 93%) w zimnych okresach. Rośliny, grzyby, glony i fitoplankton na powierzchni oceanów oraz niektóre rodzaje bakterii zużywają ogromne ilości CO2 podczas fotosyntezy do budowy biomasy. Również powstawanie osadów zawierających węglany i włączanie ich do organizmów zwierzęcych są częścią obiegu CO2.
Stężenia CO2 i metanu w atmosferze zależą od zmian temperatury oceanów i atmosfery – nie odwrotnie! W ciepłych okresach oceany ogrzewają się, a następnie uwalniają rozpuszczony w nich CO2 do atmosfery. W rezultacie stężenie CO2 jest opóźnione w stosunku do zmian temperatury oceanów i atmosfery o kilka stuleci, a nie odwrotnie! Z tego powodu poziom CO2 w atmosferze ziemskiej będzie nadal rosnąć przez kilka dziesięcioleci podążając za wzrostem temperatury oceanów i atmosfery mającym miejsce przez ostatnie stulecia od ostatniej małej epoki lodowcowej (XIV do XIX wieku).
Jeśli porównamy dzisiejszy ciepły okres z warunkami klimatycznymi ostatniego wielkiego ciepłego okresu interglacjału eemskiego mającego miejsce 126 000-115 000 lat temu, tj. przed ostatnią wielką epoką lodowcową Würm (trwającą ponad 100 000 lat), to okazuje się, że maksymalna temperatura obecnego ciepłego okresu (holocenu) jest prawdopodobnie niższa niż 8 000-5 000 lat temu podczas optimum okresu atlantyckiego.
Stagnacja w globalnym wzroście temperatury od końca lat 90. do połowy drugiej dekady XXI w., a także spadek średnich globalnych temperatur od lat 2020 w porównaniu z poprzednimi latami są jednoznacznymi wskazówkami, że optimum klimatyczne współczesnej ery zostało osiągnięte i że Ziemia w ciągu najbliższych kilku stuleci najpierw przejdzie do nowego pessimum klimatycznego, podobnego do tego z małej epoki lodowcowej, zanim ponownie pogrąży się w kolejnej wielkiej epoce lodowcowej w następnych tysiącleciach.
Otaczają nas niezliczeni świadkowie ciągłych zmian klimatycznych trwających od milionów lat, które zależą przede wszystkim od zmian intensywności lub aktywności Słońca oraz położenia i orientacji Ziemi względem niego. Dlatego jest nierealnym, jeśli człowiek myśli, a nawet postanawia, że może mieć wpływ na to, żeby średnia globalna temperatura od początku uprzemysłowienia (tj. około 150 lat temu, czyli po zakończeniu ostatniej małej epoki lodowcowej), nie przekroczyła 1,5°C do 2100 roku.
Dlaczego nie potrafimy docenić tego, że żyjemy we względnie krótkim okresie ocieplenia, dzięki czemu poprzez ostatnie 10 000 lat mogliśmy rozwijać się kulturowo, cywilizacyjnie i społecznie oraz cieszyć się ciepłem i związanym z tym niższym zużyciem energii cieplnej, zanim ludzkość ponownie pogrąży się w kolejnej epoce lodowcowej na wiele dziesiątek tysięcy lat? Najpierw jednak w nadchodzących stuleciach nastąpi kolejne pessimum klimatyczne wraz ze znacznie niższymi temperaturami, podobnie jak podczas małej epoki lodowcowej w połowie ubiegłego tysiąclecia, jako że krótkie i średnie cykle aktywności słonecznej będą nadal następować po sobie. To proces, którego nie możemy zatrzymać. Nie zapobiegnie temu nawet antropogeniczna emisja CO2.
Istnieje duże niebezpieczeństwo, że tocząc dyskusje na temat klimatu i podejmując działania mające rzekomo powstrzymać zachodzące zmiany, będziemy myśleć jednotorowo. Ponieważ obecne dyskusje nie bazują na prawdziwych, naturalnych przyczynach zmian klimatu, to te działania nie mogą prowadzić do uzyskania pożądanych rezultatów, co z kolei prowadzi do stosowania środków, które nie są wystarczająco skuteczne. Przypomina to niekończącą się spiralę.
Niewątpliwie należy zastanowić się nad tym, w jaki sposób ludzkość może efektywnie przeciwdziałać skutkom stałych, naturalnych zmian klimatycznych. Oznaczałoby to, że musielibyśmy przygotować się na przetrwanie pessimum klimatycznego w następnych stuleciach, a następnie kolejnej wielkiej epoki lodowcowej, podczas której potrzebne będą ogromne ilości energii, których prawdopodobnie nie będzie można pozyskać wyłącznie za pomocą energii słonecznej i wiatrowej.
W czasie następnej wielkiej epoki lodowcowej, która będzie trwała około 100 000 lat, nowo powstałe śródlądowe masy lodu mogą osiągnąć ponad dwukrotnie większą objętość niż jego współczesne, globalne pozostałości pochodzące z ostatniej wielkiej epoki lodowcowej, co z pewnością spowoduje masowe migracje dużej części populacji, zwłaszcza na półkuli północnej. Wymagać to będzie również ogromnych nakładów na to, aby zapewnić wystarczającą ilość żywności dla stale rosnącej światowej populacji.
Winniśmy się cieszyć, że obecne stosunkowo niskie poziomy CO2 w atmosferze ziemskiej są wystarczające, aby utrzymać fotosyntezę roślin, a nawet ją zintensyfikować, która to wspomagana jest przez ciepło obecnego (ciepłego) okresu geologicznego.
Zdolność CO2 do pochłaniania ciepła: powierzchnia Ziemi emituje ograniczoną liczbę fotonów (promieniowania cieplnego), które mogą zostać zaabsorbowane przez cząsteczki CO2. W efekcie konkurują one ze sobą o dostępne fotony, a zatem wraz ze wzrostem liczby cząsteczek CO2 absorpcja na cząsteczkę spada. Coraz więcej cząsteczek stara się pochłonąć tę samą liczbę fotonów promieniowania. Należy zauważyć, że efekt cieplarniany opiera się na absorpcji, a nie na liczbie cząsteczek CO2. W związku z tym zdolność ocieplenia przez CO2 nie rośnie tak szybko jak liczba cząsteczek tego gazu. Ten malejący efekt nazywany jest „nasyceniem”, co oznacza, że dodawanie nawet dużej ilości CO2 ma niewielki wpływ na ocieplenie (przyp. tłum.).
Dr Stefan Uhlig, geolog, doktr nauk przyrodniczych, autor książki „Klimatyczne oszustwo. Zmiany klimatu na podstawie danych geologicznych, astrofizycznych i archeologicznych. W oparciu o 200+ publikacji nuakowych”, wyd. Fundacja Ordo Medicus, 2024.
Tłumaczenie: dr Mariusz Błochowiak, fizyk, prezes Fundacji Ordo Medicus
Książka do nabycia na stronie.