A szén-dioxid-kibocsátás okozza-e a felmelegedést?
Vélemények és ellenvélemények
Bolygónk átlaghőmérséklete a földtörténet során többször is emelkedett, illetve csökkent, s napjainkban ismét egy felmelegedési időszakban vagyunk. A tudósok túlnyomó többsége szerint ezt az emberi tevékenység, elsősorban a fosszilis tüzelőanyagok égetése okozza, más kutatók viszont természetes okokra vezetik vissza a folyamatot. S az is vita tárgyát képezi, hogy a szén-dioxid-szint növekedése idézi-e elő a globális felmelegedést, illetve mekkora a felelősségünk a CO2-koncentráció növekedésében.
A kérdés körüljárását kezdjük az üvegházhatással. A napsugárzás csaknem fele a légkörön át eljut a felszínre, és ott elnyelődve hővé alakul át. A felszínről visszaverődő hősugárzás mintegy 90 százalékát azonban a légkör elnyeli, és javarészt visszasugározza a Földre. Ezt a jelenséget nevezzük üvegházhatásnak, mely nélkül bolygónk átlaghőmérséklete –20 Celsius-fok lenne, az üvegházhatás révén viszont jelenleg +14 Celsius-fokos, ami lehetővé teszi, hogy gazdag élővilág népesítse be a planétát. Az üvegházhatásért 36‒70 százalékban a vízgőz, 9‒26 százalékban a szén-dioxid, 4‒9 százalékban a metán, 3‒7 százalékban az ózon, s ugyanekkora mértékben a dinitrogén-oxid felelős. E gázok koncentrációja azonban változó, a jelenlegi globális felmelegedést pedig az elfogadott klímamodellek döntően a szén-dioxid-szint emelkedésére vezetik vissza. A Meyers Konversations-Lexikon 1857-ben és 1888-ban egyaránt 0,04 százalékban tüntette fel a légkör CO2-tartalmát. A XIX. század végén és a XX. század kezdetén azonban emelkedni kezdett e gáz koncentrációja, 1958-ban valamivel több mint 310 ppm, évezredünk elején, 2009-ben pedig már 385 ppm körül mozgott a szintje. (A ppm betűszó (magyarul: rpm) jelentése: milliomod térfogatrész a kis mennyiségben jelen levő gázok és egyéb anyagok keverési arányának kifejezésére.) A növekedés aztán tovább folytatódott, 2013-ban átlépte a 400 ppm szintet, a hawaii Mauna Loa Obszervatórium mérései szerint 2018 áprilisában átlagosan 410,31 ppm volt az érték, 2022. március 29-én meghaladta a 420 ppm-et, 2022. június 1-jén pedig elérte a 421 ppm-et. Vagyis a növekedés gyorsul…
Volt-e valaha ekkora a szén-dioxid-szint? A sarki jégből vett jégfuratminták vizsgálatával, a jégbe zárt légbuborékok elemzésével már korábban is ki tudták deríteni a CO2 légköri koncentrációjának a változásait 800 ezer évig visszamenőleg, majd a Cambridge-i Egyetem kutatói eljárást dolgoztak ki a szén-dioxid-szint távolabbi múltbeli vizsgálatára: a foraminiferák (ősi egysejtű tengeri élőlények) mészvázában lévő bór és kalcium arányának a változásaiból következtetnek a CO2 koncentrációjára. Aradna Tripatinak, a Kaliforniai Egyetem föld- és űrtudományok, valamint a légkör- és óceántudományok tanszéke segédprofesszorának a vezetésével egy kutatócsoport az elmúlt húszmillió évig tartó időszakig terjesztette ki a szén-dioxid-szint vizsgálatát, s kimutatták, hogy ezen időszakon belül közel 15 millió éve mintegy 300 ppm körüli volt az érték, mely akkor hirtelen kb. 100 ppm-mel megemelkedett, és tízmillió éven át 400 ppm maradt. S később, több mint hárommillió esztendővel ezelőtt is ugyanekkora volt a CO2 koncentrációja, méghozzá tartósan. További kutatások során pedig kiderült, hogy több mint 20 millió évvel ezelőtt 500 ppm-et, 34 millió éve pedig 750 ppm-et tett ki a szén-dioxid-szint. Ám ezek az értékek a 2,5‒2,7 millió éve kezdődő pleisztocén jégkorszak előtt, a jóval melegebb harmadidőszakban uralkodtak, az elmúlt 800 ezer év folyamán a szén-dioxid-szint 180‒280 ppm között ingadozott, egészen 1880 tájáig. Az általánosan elfogadott elmélet szerint a XVIII. század végén kezdődő ipari forradalom indította be a CO2-koncentráció emelkedését, ám jó kérdés, hogy akkor az ipari forradalom első száz éve alatt miért nem növekedett a szén-dioxid-szint.
De van-e kapcsolat a CO2-koncentráció ingadozásai és az éghajlati változások között? A Kaliforniai Egyetem említett kutatói, illetve más tudósok is összefüggést mutattak ki a szén-dioxid-szint emelkedései és süllyedései, valamint az átlaghőmérséklet növekedései és csökkenései között. Amikor melegebbre fordult az éghajlat, a CO2-koncentráció is magasabb lett, tovább erősítve a felmelegedést, amikor pedig lehűlt a klíma, a szén-dioxid-szint is alacsonyabb lett. Ugyanakkor Miskolczi Ferenc fizikus, a NASA volt légkörfizikus munkatársa szerint a tudományos közvélekedés túlbecsüli az üvegházhatású gázok szerepét a felmelegedésben. Emellett azt mutatta ki, hogy ha megnő a légkörben lévő szén-dioxid mennyisége, akkor a vízgőz fokozott mértékben csapódik ki, és hull a felszínre csapadék formájában, így a vízpáratartalom csökkenése kiegyenlíti a többlet szén-dioxid üvegházhatást növelő hatását. Zágoni Miklós fizikus is úgy látja, hogy a jelenlegi felmelegedést nem az üvegházhatás erősödése idézi elő. Szarka László Csaba geofizikus-mérnök pedig földfizikai folyamatokban, illetve kozmikus tényezőkben látja a földi átlaghőmérséklet jelenlegi emelkedésének az okát. S tény, hogy a Napban zajló különböző folyamatok miatt a napsugárzás erősödik, emiatt a lakhatósági zóna kifelé tolódott, így a Föld már nem e zóna közepén, hanem annak belső felén kering.
A tudósok többsége azonban azon az állásponton van, hogy mégis a szén-dioxid-szint növekedése idézi elő a felmelegedést. Viszont – ahogy Szabó Amanda Imola meteorológus-éghajlatkutató rámutat –, ha megfigyeljük, miként alakult a ma is tartó negyedidőszakban a Föld átlaghőmérséklete és a CO2 koncentrációja, nemegyszer azt látjuk, hogy előbb következett be a felmelegedés, és csak azután növekedett meg a szén-dioxid-szint. Akkor hát a CO2-koncentráció megemelkedései váltották ki a felmelegedéseket, vagy az utóbbiak okozták az előbbieket? A kutató szerint mindkét állítás igaz. Az interglaciális-glaciális és a glaciális-interglaciális átmeneteket a Föld pályaelemeiben bekövetkezett periodikus változások idézik elő. Ha a Naptól nagyobb besugárzást kap a felszín, az beindítja a jégmezők olvadásának az öngerjesztő folyamatát. A legutóbbi eljegesedés végét vizsgálva pedig láthatjuk, hogy a jégtakarók olvadása során nagyon sok édesvíz került az óceánokba, ami megzavarta az áramlási rendszereket, elsősorban az atlanti meridionális áramlási rendszert, ezen belül a Golf-áramlatot, mely meggyengült, így az északi féltekén átmeneti lehűlés következett be, miközben a déli félteke felmelegedett. A melegedő tengervízből viszont egyre több szén-dioxid szabadult fel, és ez a visszacsatolási folyamat vezetett el a globális léptékű felmelegedéshez. És általában véve is az a jellemző a glaciális-interglaciális átmenetekre, hogy előbb kezdődik a felmelegedés, amit pár száz, akár ezer év, az utóbbi kutatások szerint viszont még rövidebb idő múlva követ a szén-dioxid-szint emelkedése, s ezt követően már a CO2-koncentráció emelkedése miatt következik be a további felmelegedés harmadrésze. Például a legutóbbi eljegesedésnek véget vető hőmérséklet-emelkedés kb. 35 százalékát a szén-dioxid-szint emelkedése okozta. Csakhogy nem a szén-dioxid, hanem a vízgőz a legfőbb üvegházhatású gáz. Szabó Amanda Imola szerint viszont, amikor növekszik a CO2-szint, akkor a tenger nem tud annyi vízgőztöbbletet a légkörbe juttatni, amennyi a felmelegedés miatt lehetséges lenne, így telítettségi hiány lép fel a légkörben. A levegő telítettségi szintje és a tényleges vízgőztartalom közötti növekvő különbség pedig oda vezet, hogy a növényzet kevesebb szén-dioxidot nyel el, így több CO2 marad a légkörben.
De az emberi tevékenység felel-e a szén-dioxid-szint növekedéséért? A fent említett meteorológus-éghajlatkutató rámutat, miszerint a természetes éghajlat-alakító tényezők által irányított természetes éghajlati változékonyságot módosította az emberiség, amikor fosszilis tüzelőanyagok elégetésével jelentős mennyiségű szén-dioxidot és más üvegházhatású gázokat kezdett a légkörbe juttatni. Emellett pedig a Föld-rendszer egyéb területeit is megbolygattuk, például a nagy területeken történő térszínfelhasználással, ami felborította az üvegházhatású gázok természetes körforgását. A már idézett Szarka László Csaba szerint ellenben az ember által kibocsátott szén-dioxid-mennyiség csak mintegy az öt százaléka annak a CO2-mennyiségnek, amit a természet bocsát ki évente. S megjegyzi: amikor 2020-ban a Covid-járvány miatti gazdasági leállások következtében 2019-hez képest mintegy kilenc százalékkal csökkent az emberiség általi szén-dioxid-kibocsátás, a légkör CO2-tartalma mégis növekedett az előző évhez képest.
Mekkora a felmelegedés jelenleg, és mekkora lehet a közeljövőben? Ralph Keeling, a Scripps Oceanográfiai Intézet CO2-programjának vezetője 2018-ban úgy fogalmazott, hogy a Föld átlaghőmérséklete jelenleg 1 Celsius-fokkal magasabb, mint amekkora az iparosodás előtt volt, a 1,5‒2 százalékos felmelegedés még nem reális, de évről évre közelebb kerülünk hozzá. 2022-ben a Meteorológiai Világszervezet azt közölte, hogy a hét eddig feljegyzett legmelegebb évet mind 2015 óta regisztrálták, a lista élén 2016, 2019 és 2020 áll, s a globális átlaghőmérséklet már hét egymást követő évben több mint 1 Celsius-fokkal haladta meg az iparosodás előtti szintet. Megjegyzendő viszont, hogy az iparosodás előtt bolygónk a kis jégkorszakban leledzett, amikor az átlaghőmérséklet mintegy 0,5–1 Celsius-fokkal alacsonyabb volt, mint ma. Szabó Amanda Imola felvetette, milyen mértékű felmelegedést okozhat az ipari forradalom előtti 280 ppm-es CO2-koncentráció megduplázódása, aminek a bekövetkezésétől többen is tartanak. Mint kifejtette, a paleoklimatológiai vizsgálatok alapján ez a szintemelkedés átlagosan 3 Celsius-fokos felmelegedést eredményez, az emberiség általi üvegházgáz-kibocsátás pedig olyan mértékű felmelegedést okoz, amilyen a legutóbbi glaciális-interglaciális átmenet idején a jégtakaró csökkenését okozta, s a szárazföldi és a tengeri jégtakarók földtörténeti léptékben rohamosan olvadnak…
A szén-dioxid-szint emelkedése felelős a felmelegedésért, és az emberi tevékenység a felelős az éghajlatváltozásért? A válaszokhoz további kutatások szükségeltetnek.
Lajos Mihály
