Κλιματική αλλαγή και ατμοσφαιρικός αέρας

Το 2009, μiα κοινή ομάδα Βρετανών και Γερμανών ερευνητών πραγματοποίησε έρευνα στα ανοικτά των ακτών της Νορβηγίας με έναν τύπο σόναρ που κανονικά χρησιμοποιείται σε έρευνες για κοπάδια ψαριών. Η ομάδα δεν βρισκόταν εκεί για να αναζητήσει ψάρια, αλλά για να παρατηρήσει ένα από τα πιο ισχυρά αέρια θερμοκηπίου, το μεθάνιο, να απελευθερώνεται από τον βυθό που «έλιωνε». Τα ευρήματά τους αποτέλεσαν μία από τις πολλές ειδοποιήσεις που έχουν γίνει σε διάστημα πολλών ετών, σχετικά με τις πιθανές επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.

Σε περιοχές κοντά στους πόλους, ένα τμήμα της μάζας εδάφους ή του βυθού είναι μόνιμα παγωμένο. Σύμφωνα με κάποιες εκτιμήσεις, το στρώμα αυτό, γνωστό ως στρώμα αενάως παγωμένων εδαφών, περιέχει τη διπλάσια ποσότητα άνθρακα από αυτή που υπάρχει επί του παρόντος στην ατμόσφαιρα. Υπό θερμότερες συνθήκες, ο άνθρακας αυτός μπορεί να απελευθερωθεί από βιομάζα σε αποσύνθεση, είτε ως διοξείδιο του άνθρακα είτε ως μεθάνιο. «Το μεθάνιο είναι ένα αέριο θερμοκηπίου περισσότερο από 20 φορές πιο ισχυρό από το διοξείδιο του άνθρακα», προειδοποιεί ο καθηγητής Peter Wadhams του Πανεπιστημίου του Cambridge. «Επομένως, τώρα κινδυνεύουμε να αντιμετωπίσουμε περαιτέρω θέρμανση του πλανήτη και ακόμη πιο γρήγορη τήξη στην Αρκτική».

Οι εκπομπές μεθανίου προέρχονται από ανθρώπινες δραστηριότητες (κυρίως γεωργία, ενέργεια και διαχείριση αποβλήτων) και από φυσικές πηγές. Από τη στιγμή που θα απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα, το μεθάνιο έχει διάρκεια ζωής περίπου δώδεκα χρόνια. Παρόλο που θεωρείται σχετικά βραχύβιο αέριο, η διάρκεια ζωής του εξακολουθεί να είναι αρκετά μεγάλη ώστε να μπορεί να μεταφερθεί σε άλλες περιοχές. Εκτός του ότι είναι αέριο θερμοκηπίου, το μεθάνιο συμβάλλει επίσης στον σχηματισμό του όζοντος σε επίπεδο εδάφους, το οποίο είναι πρωτεύων ρύπος που επηρεάζει την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον στην Ευρώπη.

Τα αιωρούμενα σωματίδια είναι δυνατό να έχουν θερμαντική ή ψυκτική επίδραση

Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να είναι ο μεγαλύτερος παράγοντας της θέρμανσης του πλανήτη και της κλιματικής αλλαγής, αλλά δεν είναι ο μόνος. Πολλές άλλες αεριώδεις ή σωματιδιακές ενώσεις, γνωστές ως «παράγοντες κλιματικής επιδείνωσης», επηρεάζουν την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας (συμπεριλαμβανομένης της θερμότητας) που συγκρατεί η Γη και την ποσότητα που αντανακλά πίσω στο διάστημα. Αυτοί οι παράγοντες κλιματικής επιδείνωσης περιλαμβάνουν κύριους ατμοσφαιρικούς ρύπους όπως το όζον, το μεθάνιο, τα αιωρούμενα σωματίδια και το υποξείδιο του αζώτου.

Τα αιωρούμενα σωματίδια αποτελούν πολύπλοκο ρύπο. Αναλόγως της σύνθεσής τους, μπορεί να έχουν ψυκτική ή θερμαντική επίδραση στο τοπικό και το παγκόσμιο κλίμα. Για παράδειγμα, ο στοιχειακός άνθρακας, ένα από τα συστατικά των πολύ μικρών ΑΣ και ένα από τα προϊόντα της ατελούς καύσης των καυσίμων, απορροφά ηλιακή και υπέρυθρη ακτινοβολία στην ατμόσφαιρα και, επομένως, έχει μια θερμαντική επίδραση.

Άλλοι τύποι ΑΣ που περιέχουν ενώσεις θείου ή αζώτου έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα. Τείνουν να δρουν ως μικροί καθρέφτες, αντανακλώντας την ενέργεια του ήλιου και, επομένως, οδηγώντας σε ψύξη. Με απλά λόγια, εξαρτάται από το χρώμα του σωματιδίου. Τα «λευκά» σωματίδια τείνουν να αντανακλούν το ηλιακό φως, ενώ τα «μαύρα» και τα «καφέ» τείνουν να το απορροφούν.

Ένα παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει στη γη. Κάποια σωματίδια αποτίθενται με τη βροχή και το χιόνι ή απλώς προσγειώνονται στην επιφάνεια της Γης. Ο στοιχειακός άνθρακας όμως μπορεί να ταξιδέψει αρκετά μακριά από τον τόπο προέλευσής του και να προσγειωθεί στο χιόνι και σε στρώμα πάγου. Τα τελευταία χρόνια, οι αποθέσεις στοιχειακού άνθρακα στην Αρκτική σκουραίνουν ολοένα και περισσότερο τις λευκές επιφάνειες και μειώνουν την ανακλαστικότητά τους, πράγμα που σημαίνει ότι ο πλανήτης μας συγκρατεί περισσότερη θερμότητα. Με αυτή την επιπλέον θερμότητα, η έκταση των λευκών επιφανειών συρρικνώνεται με ακόμη μεγαλύτερη ταχύτητα στην Αρκτική.

Κατά περίεργο τρόπο, πολλές κλιματικές διεργασίες δεν ρυθμίζονται από πρωτεύοντα συστατικά της ατμόσφαιρας, αλλά από ορισμένα αέρια που απαντώνται μόνο σε πολύ μικρές ποσότητες. Το πιο κοινό από αυτά τα λεγόμενα αέρια σε ίχνη, το διοξείδιο του άνθρακα, αποτελεί μόνο το 0,0391 % του αέρα. Οποιαδήποτε μεταβολή αυτών των πολύ μικρών ποσοτήτων έχει τη δύναμη να επηρεάσει και να μεταβάλλει το κλίμα μας.

Περισσότερη ή λιγότερη βροχή;

Το «χρώμα» δεν είναι ο μόνος τρόπος με τον οποίο τα σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα ή αποτίθενται στο έδαφος μπορούν να επηρεάσουν το κλίμα. Μέρος του αέρα αποτελείται από υδρατμούς, μικροσκοπικά μόρια νερού που αιωρούνται στον αέρα. Στην πιο συμπυκνωμένη τους μορφή, τα γνωρίζουμε όλοι ως σύννεφα. Και τα σωματίδια παίζουν σημαντικό ρόλο στον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται τα σύννεφα, στη διάρκειά τους, στην ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που μπορούν να αντανακλούν, στο είδος των κατακρημνισμάτων που δημιουργούν και στο πού τα δημιουργούν, και ούτω καθεξής. Τα σύννεφα έχουν προφανώς ουσιώδη σημασία για το κλίμα μας. Οι συγκεντρώσεις και η σύσταση των αιωρούμενων σωματιδίων είναι δυνατό να αλλάξουν πρακτικά τον χρόνο και τη θέση της παραδοσιακής τυπολογίας της βροχόπτωσης.

Οι αλλαγές στην ποσότητα και την τυπολογία των κατακρημνισμάτων έχουν πραγματικό οικονομικό και κοινωνικό κόστος, καθώς έχουν την τάση να επηρεάζουν την παγκόσμια παραγωγή τροφίμων και, κατά συνέπεια, τις τιμές των τροφίμων.

Η έκθεση του ΕΟΠ «Κλιματική αλλαγή, επιπτώσεις και τρωτότητα στην Ευρώπη 2012» δείχνει ότι όλες οι περιοχές στην Ευρώπη επηρεάζονται από την κλιματική αλλαγή, με ένα ευρύ φάσμα επιπτώσεων στην κοινωνία, τα οικοσυστήματα και την ανθρώπινη υγεία. Σύμφωνα με την έκθεση, υψηλότερες μέσες θερμοκρασίες έχουν παρατηρηθεί στην Ευρώπη σε συνδυασμό με μείωση των κατακρημνισμάτων στις νοτιότερες περιοχές και αύξηση των κατακρημνισμάτων στις βορειότερες περιοχές της Ευρώπης. Επιπλέον, τα στρώματα πάγου και οι παγετώνες λιώνουν και η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει. Όλες αυτές οι τάσεις αναμένεται να συνεχίσουν να υφίστανται.

(c) Dovile Zubyte, ImaginAIR/EEA

Η σχέση μεταξύ κλιματικής αλλαγής και ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα

Παρόλο που δεν γνωρίζουμε πλήρως τον τρόπο με τον οποίο η κλιματική αλλαγή μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του αέρα, και αντίστροφα, πρόσφατη έρευνα δείχνει ότι αυτή η αμοιβαία σχέση μπορεί να είναι πιο ισχυρή από ό,τι φάνηκε σε προηγούμενες εκτιμήσεις. Στις αξιολογήσεις της από το 2007, η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Αλλαγή του Κλίματος, ο διεθνής φορέας που δημιουργήθηκε για να αξιολογήσει την κλιματική αλλαγή, προβλέπει μια επιδείνωση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα των πόλεων στο μέλλον, λόγω της κλιματικής αλλαγής.

Σε πολλές περιοχές σε ολόκληρο τον κόσμο, η κλιματική αλλαγή αναμένεται να επηρεάσει τις τοπικές καιρικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της συχνότητας των κυμάτων καύσωνα και των φαινομένων στασιμότητας του αέρα. Υψηλότερα επίπεδα ηλιοφάνειας και θερμοκρασίας μπορεί όχι μόνο να παρατείνουν τις χρονικές περιόδους κατά τις οποίες παρατηρούνται υψηλά επίπεδα όζοντος, αλλά και να επιδεινώσουν περαιτέρω τις αιχμές στις συγκεντρώσεις του όζοντος. Αυτό είναι σίγουρα καλό για τη νότια Ευρώπη, όπου ήδη υπάρχουν προβλήματα με επεισόδια υπερβολικά υψηλών συγκεντρώσεων όζοντος σε επίπεδο εδάφους.

Διεθνείς συζητήσεις σχετικά την άμβλυνση της κλιματικής αλλαγής έχουν καταλήξει σε συμφωνία για τον περιορισμό της αύξησης της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη στους 2° C πάνω από τα επίπεδα της προβιομηχανικής εποχής. Δεν είναι ακόμη βέβαιο εάν η παγκόσμια κοινότητα θα καταφέρει να περιορίσει επαρκώς τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου ώστε να πετύχει τον στόχο των 2 βαθμών. Βάσει αρκετών διαφορετικών διαδρομών των εκπομπών, το Περιβαλλοντικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών αναγνώρισε τα κενά μεταξύ των τωρινών δεσμεύσεων για την περικοπή των εκπομπών και των περικοπών που απαιτούνται για την επίτευξη του στόχου. Είναι σαφές ότι απαιτούνται περισσότερες προσπάθειες για την περαιτέρω μείωση των εκπομπών προκειμένου να ενισχύσουμε τις πιθανότητες επιτυχούς περιορισμού της αύξησης της θερμοκρασίας στους 2 βαθμούς.

Ορισμένες περιοχές, όπως η Αρκτική, προβλέπεται να θερμανθούν πολύ περισσότερο. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες, τόσο στην ξηρά όσο και στους ωκεανούς, αναμένεται να επηρεάσουν τα επίπεδα υγρασίας στην ατμόσφαιρα, και αυτά με τη σειρά τους να επηρεάσουν την τυπολογία των κατακρημνισμάτων. Δεν είναι ακόμη εντελώς σαφής ο βαθμός στον οποίο οι υψηλότερες ή χαμηλότερες συγκεντρώσεις υδρατμών στην ατμόσφαιρα μπορεί να επηρεάσουν την τυπολογία των κατακρημνισμάτων ή το παγκόσμιο και τοπικό κλίμα.

Ωστόσο, η έκταση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής θα εξαρτηθεί εν μέρει από τον τρόπο με τον οποίο οι διάφορες περιοχές προσαρμόζονται στην κλιματική αλλαγή. Δράσεις προσαρμογής —από τον βελτιωμένο αστικό σχεδιασμό έως την προσαρμογή υποδομών όπως τα κτίρια και οι μεταφορές, ήδη λαμβάνουν χώρα σε ολόκληρη την Ευρώπη, αλλά θα απαιτηθούν περισσότερες τέτοιες δράσεις στο μέλλον. Ένα ευρύ φάσμα μέτρων είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί για την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή. Για παράδειγμα, η φύτευση δέντρων και η ενίσχυση των χώρων πρασίνου (πάρκα) σε αστικές περιοχές μετριάζει τις επιπτώσεις των κυμάτων καύσωνα, ενώ παράλληλα βελτιώνει την ποιότητα του ατμοσφαιρικού αέρα.

(c) Bojan Bonifacic, ImaginAIR/EEA

Πιθανά σενάρια επωφελή για όλους

Πολλοί παράγοντες κλιματικής επιδείνωσης είναι κοινοί ατμοσφαιρικοί ρύποι. Μέτρα για την περικοπή των εκπομπών στοιχειακού άνθρακα, όζοντος ή πρόδρομων ουσιών του όζοντος, ωφελούν τόσο την ανθρώπινη υγεία όσο και το κλίμα. Τα αέρια θερμοκηπίου και οι ατμοσφαιρικοί ρύποι προέρχονται από τις ίδιες πηγές εκπομπών. Επομένως, υπάρχουν πιθανά οφέλη που μπορεί να προκύψουν από τον περιορισμό των εκπομπών των μεν ή των δε.

Η Ευρωπαϊκή Ένωση στοχεύει σε μια πιο ανταγωνιστική οικονομία με μικρότερη εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον μέχρι το 2050. Συγκεκριμένα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στοχεύει στη μείωση των εγχώριων αερίων θερμοκηπίου της ΕΕ κατά 80-95 % σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990, έως εκείνη την ημερομηνία.

Η μετάβαση σε μια οικονομία με χαμηλή κατανάλωση άνθρακα και οι ουσιαστικές μειώσεις των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου δεν είναι δυνατό να επιτευχθούν χωρίς την αναδιαμόρφωση της ενεργειακής κατανάλωσης της Ένωσης. Αυτοί οι στόχοι πολιτικής αποσκοπούν σε μείωση της τελικής ενεργειακής ζήτησης, σε αποτελεσματικότερη χρήση της ενέργειας, σε περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια (π.χ. ηλιακή, αιολική, γεωθερμική και υδραυλική) και σε πιο περιορισμένη χρήση ορυκτών καυσίμων. Προβλέπουν, επίσης, ευρύτερη εφαρμογή νέων τεχνολογιών, όπως η δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα, όπου διοξείδιο του άνθρακα που εκπέμπεται από μια βιομηχανική εγκατάσταση δεσμεύεται και αποθηκεύεται υπογείως, κυρίως σε γεωλογικούς σχηματισμούς από τους οποίους δεν μπορεί να δραπετεύσει στην ατμόσφαιρα.

Κάποιες από αυτές τις τεχνολογίες —ιδίως η δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα— μπορεί να μην αποτελούν πάντοτε την καλύτερη λύση μακροπρόθεσμα. Ωστόσο, εμποδίζοντας μεγάλες ποσότητες άνθρακα να απελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα βραχυπρόθεσμα και μεσοπρόθεσμα, μπορεί να μας βοηθήσουν να μετριάσουμε την κλιματική αλλαγή μέχρι τη στιγμή που οι μακροπρόθεσμες διαρθρωτικές αλλαγές θα ξεκινήσουν να έχουν αποτελέσματα.

Πολλές μελέτες επιβεβαιώνουν ότι οι αποτελεσματικές πολιτικές για το κλίμα και τον ατμοσφαιρικό αέρα μπορούν να είναι αμοιβαίως επωφελείς. Οι πολιτικές που στοχεύουν στη μείωση των ατμοσφαιρικών ρύπων θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διατήρηση της αύξησης της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη κάτω από δύο βαθμούς. Και οι πολιτικές για το κλίμα που στοχεύουν στη μείωση των εκπομπών στοιχειακού άνθρακα και μεθανίου, ενδέχεται να περιορίσουν τη ζημία για την υγεία μας και το περιβάλλον.

Δεν ισχύει όμως το ότι όλες οι πολιτικές για το κλίμα και για την ποιότητα του αέρα είναι απαραίτητα αμοιβαίως επωφελείς. Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται παίζει σημαντικό ρόλο. Για παράδειγμα, κάποιες από τις τεχνολογίες δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα που χρησιμοποιούνται, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη βελτίωση της ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα της Ευρώπης, άλλες όμως όχι. Ομοίως, η αντικατάσταση ορυκτών καυσίμων με βιοκαύσιμα ενδέχεται να μειώσει τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και να συμβάλει στην επίτευξη των στόχων σχετικά με το κλίμα. Παράλληλα όμως, ενδέχεται να αυξήσει τις εκπομπές αιωρούμενων σωματιδίων και άλλων καρκινογόνων ατμοσφαιρικών ρύπων, επιδεινώνοντας έτσι την ποιότητα του αέρα της Ευρώπης.

Μια πρόκληση για την Ευρώπη είναι να διασφαλίσει ότι οι πολιτικές για τον ατμοσφαιρικό αέρα και το κλίμα για την επόμενη δεκαετία θα προωθήσουν και θα επενδύσουν σε σενάρια «επωφελή για όλους» και σε τεχνολογίες αμοιβαίως ενισχυόμενες.

(c) Ivan Beshev, ImaginAIR/EEA

Περισσότερες πληροφορίες

• Βασική σειρά δεικτών του ΕΟΠ: ΒΣΔ 013 σχετικά με τις Ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις αερίων θερμοκηπίου
• Έκθεση ΕΟΠ αριθ. 12/2012 — Κλιματική αλλαγή, επιπτώσεις και τρωτότητα στην Ευρώπη 2012
• Climate-ADAPT: Διαδικτυακή πύλη πληροφοριών σχετικά με την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή
• Το Πακέτο της ΕΕ για το κλίμα και την ενέργεια
• Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών για το Περιβάλλον (UNEP) — Ολοκληρωμένη Αξιολόγηση Στοιχειακού Άνθρακα και Τροποσφαιρικού Όζοντος