Klimatske promjene i zrak

Godine 2009. skupina je britanskih i njemačkih znanstvenika zajednički je provela istraživanje blizu obala Norveške koristeći vrstu hidrolokatora koji se inače koristi za traženje jata riba. Skupina se ondje nije našla da bi tragala za ribom, već da bi promatrala kako se jedan od najsnažnijih stakleničkih plinova, metan, emitira iz morskog dna koje se topi. Njihovi pronalasci pridružili su se velikom nizu upozorenja o mogućem utjecaju na klimatske promjene.

U područjima u blizini polova dio kopnene mase morskog dna uvijek je zaleđen. Prema nekim procjenama, ovaj sloj, poznatiji kao vječni led, sadrži dvostruko veću količinu ugljika od one koja je trenutačno u atmosferi. U toplijim se uvjetima, ovaj ugljik oslobađa truljenjem biomase i to u obliku ugljičnog dioksida ili metana.

„Metan je staklenički plin koji je više od 20 puta jači od ugljičnog dioksida“, upozorava profesor Peter Wadhams sa Sveučilišta u Cambridgeu. „Sad se suočavamo s rizikom daljnjega globalnog zatopljenja i još bržeg otapanja leda na Arktiku“.

Emisije metana uzrokuju ljudsko djelovanje (većinom poljoprivreda, upravljanje energijom i otpadom) te prirodni izvori. Nakon emitiranja u atmosferu, životni vijek metana je 12 godina. Iako ga se smatra plinom kratkog vijeka, on je i dalje dovoljno dug da se plin prenese u druga područja. Osim što je staklenički plin, metan doprinosi i stvaranju prizemnog ozona koji je pak najveća onečišćujuća tvar koja pogađa ljudsko zdravlje i okoliš u Europi.

Lebdeće čestice mogu imati utjecaja na zagrijavanje ili hlađenje

Ugljični je dioksid možda najveći pokretač globalnog zatopljenja i klimatskih promjena, no zasigurno nije jedini. Mnogi drugi plinoviti spojevi ili spojevi u česticama, znani kao „klimatske sile“, utječu na količinu Sunčeve energije (uključujući i toplinu) koju Zemlja zadržava te na količinu koju ona odašilje natrag u svemir. Ove klimatske sile uključuju glavne onečišćujuće tvari, poput ozona, metana, lebdećih čestica i dušičnog oksida.

Lebdeće su čestice zamršena onečišćujuća tvar. Ovisno o sastavu, mogu imati utjecaj na hlađenje ili zagrijavanje lokalne ili globalne klime. Na primjer, crni ugljen, jedan od sastavnih dijelova sitnih lebdećih čestica koji se pojavljuje kao rezultat nepotpunog sagorijevanja goriva, upija sunčevo i infracrveno zračenje u atmosferi i tako ima učinak zagrijavanja.

Ostale vrste lebdećih čestica koje sadrže spojeve sumpora ili dušika imaju suprotan učinak. Sklone su se ponašati poput malih zrcala, reflektirajući Sunčevu energiju, što dovodi do hlađenja. Jednostavnim riječima, to ovisi o boji čestice. „Bijele“ čestice teže reflektirati Sunčevu svjetlost, dok „crne“ i „smeđe“ čestice teže upijanju iste.

Sličan se fenomen odvija i na tlu. Neke od čestica talože se zajedno s kišom i snijegom ili jednostavno padnu na Zemljino tlo. No, crni ugljen može putovati dosta daleko od mjesta gdje je nastao i taložiti se na snijegu ili ledenom pokrovu. Posljednjih godina talozi crnog ugljena na Arktiku sve više potamnjuju bijelu površinu i umanjuju njezinu sposobnost reflektiranja, što znači da naš planet zadržava sve više topline. Uz ovu dodatnu toplinu, bijele se površine na Arktiku sve više smanjuju.

Zanimljivo je da mnogim klimatskim procesima u našoj atmosferi ne upravljaju glavni sastojci, već plinovi koje u sustavu nalazimo u vrlo malim količinama. Najčešći od ovih takozvanih plinova u tragovima, ugljični dioksid, u zraku se nalazi u samo 0,0391%. Bilo kakva promjena ovih količina dovoljno je snažna da utječe na našu klimu i mijenja je.

Više ili manje kiše?

„Boja“ nije jedini način kako čestice koje lebde zrakom ili se talože na zemlji utječu na klimu. Dio zraka sastoji se od vodene pare - sićušnih molekula vode koje lebde zrakom. U zgusnutom obliku poznatiji su nam kao oblaci. Čestice igraju veliku ulogu u nastanku oblaka, njihovu trajanju, količini Sunčeva zračenja koje reflektiraju, vrsti i mjestu oborina koje izazivaju i tako dalje. Očito je da su oblaci ključni za našu klimu; koncentracije i sastav lebdećih čestica mogu promijeniti vrijeme i lokaciju uobičajenih kišnih režima.

Promjene u količini oborina i njihovu režimu predstavljaju stvaran gospodarski i društveni trošak jer imaju utjecaj na proizvodnju hrane u svijetu i posljedično na cijenu hrane.

Izvješće EAO-a, Klimatske promjene, njihov utjecaj i osjetljivost na njih u Europi 2012. pokazuje da klimatske promjene utječu na sva područja Europe te da imaju širok spektar utjecaja na društvo, ekosustave i ljudsko zdravlje. Prema izvješću, primjećuje se da su prosječne temperature diljem Europe više; usto, količine oborina u južnoj Europi sve su manje, dok u sjevernoj Europi istodobno rastu. Nadalje, ledeni se pokrovi i ledenjaci tope, a razina mora raste. Očekuje se da će se ovi trendovi nastaviti.

(c) Dovile Zubyte, ImaginAIR/EEA

Povezanost klimatskih promjena s kvalitetom zraka

Iako nemamo potpunih saznanja o tome kako klimatske promjene mogu utjecati na kvalitetu zraka i obrnuto, nedavna istraživanja pokazuju da povezanost može biti veća nego što je to dosad procijenjeno. Prema procjenama iz 2007. Međuvladino tijelo za klimatske promjene, međunarodno tijelo sastavljeno da ocjenjuje tijek klimatskih promjena, predviđa da će kvaliteta zraka u gradovima u budućnosti opasti i to zahvaljujući klimatskim promjenama.

Očekuje se da će u mnogim područjima diljem svijeta klimatske promjene utjecati na vrijeme, uključujući i učestalost toplinskih udara i nepokretnog zraka. Više sunčeve svjetlosti i više temperature zraka mogli bi produljiti vremenska razdoblja povišene razine ozona, ali i pogoršati koncentracije visokog ozona. Ovo zasigurno nisu dobre vijesti za južnu Europu koja se već bori s epizodama povišenog prizemnog ozona.

Na međunarodnim raspravama o ublažavanju klimatskih promjena dogovoreno je da će se rast srednje temperature Zemlje ograničiti na 2 Celzija iznad razine u predindustrijsko doba. Još uvijek nije sigurno hoće li svijet uspjeti suzbiti emitiranja stakleničkih plinova dovoljno da dosegne cilj od 2 Celzija. Na temelju nekoliko različitih putanja emitiranja, UN-ov program za okoliš pronašao je nesrazmjer između trenutačnih obećanja za smanjenjem ispuštanja i smanjenja koje moramo dostići da bismo postigli cilj. Jasno je da je potrebno više napora za dodatno smanjenje emitiranja da bismo povećali šanse da ograničimo rast temperature na 2 stupnja.

Smatra se da će se neka područja, primjerice Arktik, zagrijavati mnogo više. Očekuje se da će više temperature iznad kopna i oceana utjecati na razinu vlage u atmosferi te da će to zauzvrat utjecati na oborinski režim. Još uvijek u potpunosti ne razumijemo koliko viša ili niža koncentracija vodene pare u atmosferi može utjecati na oborinski režim ili globalnu i lokalnu klimu.

Ipak, razmjeri utjecaja klimatskih promjena djelomično će ovisiti o tome kako će se različita područja prilagoditi klimatskim promjenama. Mjere prilagodbe, od boljeg urbanističkog planiranja do infrastrukturne prilagodbe, poput zgrada i prijevoza, već se odvijaju diljem Europe. U budućnosti ćemo trebati više takvih mjera. U prilagodbi klimatskim promjenama možemo koristiti širok spektar mjera. Na primjer, sadnja biljaka i povećanje zelenih površina (parkova) u urbaniziranim područjima smanjuje učinke toplinskih udara, istodobno poboljšavajući kvalitetu zraka.

(c) Bojan Bonifacic, ImaginAIR/EEA

Optimistična predviđanja

Mnoge „vremenske sile“ česti su onečišćivači zraka. Mjere za smanjenje emitiranja crnog ugljika, ozona ili prekursora ozona pozitivno utječu na ljudsko zdravlje i na klimu. Stakleničke plinove i onečišćivače zraka emitiraju isti izvori. Stoga, ograničavanje ispuštanja jednog ili drugog može donijeti korist.

Europska unija do 2050. godine teži stvoriti konkurentnije gospodarstvo s manje oslanjanja na fosilna goriva i slabijim utjecajem na okoliš. Konkretno rečeno, Europska komisija teži smanjiti emitiranje stakleničkih plinova u EU-u za 80-95% u usporedbi s razinama iz 1990. godine.

Prelazak na gospodarstvo s niskim razinama ugljika i veliki rezovi u emitiranju stakleničkih plinova ne mogu se postići bez preoblikovanja načina potrošnje energije u Uniji. Cilj je ovih mjera smanjiti cjelokupnu potražnju za energijom, učinkovitije upotrebljavati energiju, koristiti više obnovljivih izvora energije (npr. energiju sunca, vjetra i vode) i smanjiti korištenje fosilnih goriva. Također, predviđaju i veću primjenu novih tehnologija, poput hvatanja i pohrane ugljika, u kojem se emitiranja ugljikova dioksida iz industrijskih postrojenja hvataju i pohranjuju ispod zemlje, većinom u geološkim tvorevinama, odakle ne može pobjeći u atmosferu.

Neke od ovih tehnologija, posebice hvatanje i pohranjivanje ugljika, nisu uvijek najbolje dugoročno rješenje. Ipak, kratkoročno i srednjoročno sprječavanje emitiranja većih količina ugljika u atmosferu može nam pomoći da ublažimo klimatske promjene do trenutka kad dugoročne strukturne promjene ne postanu učinkovite.

Mnoge studije potvrđuju da učinkovite politike koje se odnose na klimu i zrak mogu biti od međusobne koristi. Smjernice koje teže k smanjenju onečišćivača zraka mogu pomoći da se globalna srednja temperatura ne povisi za više od 2 stupnja. Usto, klimatske smjernice koje teže k smanjenju emitiranja crnog ugljika i metana mogu smanjiti štetu po naše zdravlje i okoliš.

Nisu sve smjernice koje se odnose na klimu i kvalitetu zraka međusobno korisne. Važnu ulogu igra i tehnologija koja se primjenjuje. Na primjer, neke od korištenih tehnologija za hvatanje i pohranu ugljika mogu pomoći poboljšanju kvalitete zraka u Europi, dok druge to ne čine. Jednako tako, zamjena fosilnih goriva biogorivom može smanjiti emitiranje stakleničkih plinova i pomoći da se dostignu klimatski ciljevi. No, istodobno može povećati ispuštanje lebdećih čestica i drugih kancerogenih onečišćivača zraka, pogoršavajući tako kvalitetu zraka u Europi.

Za Europu je izazov osigurati da smjernice koje se odnose na zrak i klimu tijekom idućeg desetljeća promiču optimistična predviđanja i tehnologije koje se međusobno podupiru.

(c) Ivan Beshev, ImaginAIR/EEA

Dodatne informacije

• EAO-ova temeljna grupa pokazatelja: CSI 013 o koncentracijama stakleničkih plinova u atmosferi
• Izvješće EAO-a br. 12/2012 – Klimatske promjene, njihov utjecaj i osjetljivost na njih u Europi 2012
• Climate-ADAPT: Internetski portal s informacijama o prilagodbi klimatskim promjenama
• Paket mjera EU-a koji se odnosi na klimu i energiju
• UNEP – Integrirana procjena crnog ugljena i troposferskog ozona