Klimata pārmaiņas un gaisa kvalitāte

2009. gadā britu un vācu zinātnieku grupa pie Norvēģijas krastiem veica pētījumu ar hidrolokatoru, kādu parasti izmanto zivju baru meklēšanai. Zinātnieki nemeklēja zivis, bet gan novēroja vienu no spēcīgākajām siltumnīcefekta gāzēm ― metānu ―, kas izdalās no “kūstošās” jūras gultnes. Viņu atklājumi vēlreiz apliecināja jau sen zināmas bažas par klimata pārmaiņu potenciālo ietekmi.

Reģionos, kuri atrodas tuvu zemeslodes poliem, daļa zemes vai jūras gultnes ir pastāvīgi sasalusi. Daži aprēķini liecina, ka šis slānis, kuru sauc par mūžīgo sasalumu, satur divreiz vairāk oglekļa nekā šobrīd ir atmosfērā. Siltos laika apstākļos šis ogleklis var izdalīties no pūstošas biomasas vai nu kā oglekļa dioksīds, vai kā metāns.

“Metāns ir siltumnīcefekta gāze, kas ir vairāk nekā 20 reižu spēcīgāka par oglekļa dioksīdu,” brīdina Kembridžas Universitātes profesors Peter Wadhams. “Tādēļ šobrīd pastāv iespēja, ka globālā sasilšana turpināsies un Arktikas ledāji kusīs vēl straujāk.”

Metāna emisijas rodas no dažādām cilvēku darbībām (pārsvarā lauksaimniecības, enerģētikas un atkritumu apsaimniekošanas), kā arī no dabiskiem avotiem. Tiklīdz metāns ir izvadīts atmosfērā, tas saglabājas tur aptuveni 12 gadus. Lai gan metānu uzskata par relatīvi nenoturīgu gāzi, tā dzīves cikls tik un tā ir pietiekami garš, lai šī viela varētu nokļūt arī citās pasaules daļās. Turklāt metāns nav tikai siltumnīcefekta gāze — tas arī ietekmē piezemes ozona veidošanos, kas ir viens no būtiskākajiem un cilvēku veselībai un videi kaitīgākajiem gaisa piesārņotājiem Eiropā.

Smalko daļiņu piesārņojums var klimatu gan sildīt, gan dzesēt

Oglekļa dioksīds, iespējams, ir galvenais globālās sasilšanas un klimata pārmaiņu veicinātājs, bet tas nebūt nav vienīgais. To, cik daudz saules enerģijas, tostarp siltuma, Zeme saglabā un cik atstaro atpakaļ kosmosā, nosaka arī daudzi citi gāzveida un daļiņveida savienojumi, no kuriem daļa ir arī būtiski gaisa piesārņotāji, piemēram, ozons, metāns, daļiņas un slāpekļa oksīds.

Smalkās daļiņas ir sarežģīts piesārņotājs. Atkarībā no sastāva tās lokālo un globālo klimatu var gan sildīt, gan dzesēt. Piemēram, melnais ogleklis, kas ir viena no smalko daļiņu piesārņojuma sastāvdaļām un rodas no nepilnīgi sadedzināta kurināmā, atmosfērā absorbē saules un infrasarkano starojumu, izraisot sildošu efektu.

Citiem daļiņu piesārņojuma veidiem, kuru sastāvā ir sēra vai slāpekļa savienojumi, ir pretēja iedarbība. Tie parasti darbojas kā mazītiņi spogulīši, kas atstaro saules enerģiju un izraisa zemeslodes atdzišanu. Vienkārši izsakoties, visu nosaka daļiņu krāsa. “Baltās” daļiņas parasti atstaro saules gaismu, bet “melnās” un “brūnās” to absorbē.

Līdzīga parādība vērojama arī uz zemes. Dažas daļiņas nogulsnējas kopā ar lietu vai sniegu vai arī vienkārši nokrīt uz zemes. Savukārt melnais ogleklis var nonākt diezgan tālu no rašanās vietas un nosēsties uz sniega vai ledus. Pēdējos gados melnā oglekļa nogulsnēšanās Arktikā ir padarījusi baltās virsmas aizvien tumšākas un samazinājusi to atstarošanas spēju, kas nozīmē, ka mūsu planēta absorbē vairāk siltuma. Šis papildu siltums samazina Arktikas balto virsmu platību vēl straujāk.

Interesanti, ka daudzus klimata procesus nosaka nevis galvenās atmosfēras sastāvdaļas, bet gan dažas gāzes, kuras atmosfērā ir pavisam nelielā daudzumā. Visizplatītākā no tām ir oglekļa dioksīds, kurš veido tikai 0,0391 % no gaisa sastāva. Jebkādas izmaiņas šajā nelielajā daudzumā spēj ietekmēt un mainīt mūsu planētas klimatu.

Vairāk lietus vai mazāk?

“Krāsa” nav vienīgais gaisā izkliedēto vai uz zemes nogulsnēto daļiņu aspekts, kas var ietekmēt klimatu. Gaiss daļēji sastāv no ūdens tvaika ― mazītiņām ūdens molekulām, kas izkliedētas gaisā. Kondensētā veidā mēs tās redzam kā mākoņus. Šīs daļiņas būtiski ietekmē to, kā mākoņi veidojas, cik ilgi tie saglabājas, cik daudz saules starojuma spēj atstarot, kādus nokrišņus tie rada un kur, utt. Mākoņi, protams, ir ļoti svarīgi mūsu klimatam; daļiņu piesārņojuma koncentrācija un sastāvs var pat mainīt raksturīgo nokrišņu režīmu.

Nokrišņu daudzuma un režīma izmaiņas reāli ietekmē ekonomiskos un sociālos apstākļus, jo skar pārtikas ražošanu visā pasaulē un līdz ar to arī pārtikas cenas.

EVA 2012. gada ziņojumā “Klimata pārmaiņas, ietekme un neaizsargātība Eiropā” norādīts, ka klimata pārmaiņām ir pakļauta sabiedrība, ekosistēmas un cilvēku veselība visos Eiropas reģionos. Ziņojums liecina, ka augstākas vidējās temperatūras ir novērotas visā Eiropā, savukārt nokrišņu daudzums dienvidu reģionos ir samazinājies, bet Eiropas ziemeļos ― palielinājies. Turklāt ledus sega un ledāji kūst, un jūras līmenis ceļas. Visas šīs tendences, paredzams, turpināsies.

(c) Dovile Zubyte, ImaginAIR/EEA

Saikne starp klimata pārmaiņām un gaisa kvalitāti

Lai gan mums nav pilnīgas izpratnes par to, kā klimata pārmaiņas varētu ietekmēt gaisa kvalitāti un otrādi, nesen veikti pētījumi liecina, ka šī saikne varētu būt spēcīgāka nekā agrāk uzskatīts. Kopš 2007. gada veiktajos novērtējumos Klimata pārmaiņu starpvaldību padome ― starptautiska organizācija, kas izveidota klimata pārmaiņu izvērtēšanai, ― prognozē, ka nākotnē klimata pārmaiņu ietekmē gaisa kvalitāte pilsētās pasliktināsies.

Paredzams, ka daudzos reģionos visā pasaulē klimata pārmaiņas ietekmēs lokālos laika apstākļus, tostarp to, cik bieži veidosies karstuma viļņi vai nekustīgas gaisa masas. Vairāk saules gaismas un augstāka temperatūra varētu ne vien paildzināt periodus, kad ir paaugstināta ozona koncentrācija, bet arī padarīt smagākas ozona koncentrācijas kulminācijas epizodes. Tās noteikti nav labas ziņas Dienvideiropai, kur iedzīvotāji jau šobrīd ir pakļauti pārmērīgas piezemes ozona koncentrācijas epizodēm.

Starptautiskās sarunās par klimata pārmaiņu samazināšanu ir panākta vienošanās ierobežot globālās vidējās temperatūras pieaugumu līdz 2 grādiem pēc Celsija skalas attiecībā pret pirmsrūpniecības laikmeta vidējo temperatūru. Pagaidām nav skaidrs, vai pasaulei izdosies samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas pietiekami, lai sasniegtu šo mērķi. Pamatojoties uz vairākām atšķirīgām emisiju trajektorijām, Apvienoto Nāciju Organizācijas Vides programmas darbinieki ir atklājuši atšķirības starp šobrīd pieņemtajiem emisiju samazināšanas plāniem un samazinājumu, kas reāli jāpanāk, lai sasniegtu nosprausto mērķi. Ir skaidrs, ka, lai uzlabotu iespēju patiešām ierobežot temperatūras pieaugumu 2 grādu robežās, emisijas ir jāsamazina vēl vairāk.

Paredzams, ka dažos reģionos, piemēram, Arktikā, temperatūras kāpums būs daudz lielāks. Augstāka temperatūra gan virs sauszemes, gan okeāniem, paredzams, ietekmēs mitruma līmeni atmosfērā, kas savukārt var ietekmēt nokrišņu režīmu. Vēl nav pilnīgi skaidrs, cik ļoti augstāka vai zemāka ūdens tvaika koncentrācija atmosfērā varētu ietekmēt nokrišņu režīmu vai globālo un lokālo klimatu.

Taču klimata pārmaiņu ietekme daļēji būs atkarīga no tā, kā cilvēki dažādos pasaules reģionos spēs pielāgoties šīm pārmaiņām. Pielāgošanās ― no pilsētu plānojuma uzlabošanas līdz infrastruktūras (piemēram, ēku un transportlīdzekļu) pielāgošanai ― jau šobrīd tiek veikta visā Eiropā, bet nākotnē šādas darbības būs jāveic aizvien vairāk. Pielāgoties klimata pārmaiņām var ļoti dažādi. Piemēram, samazināt karstuma viļņu ietekmi un uzlabot gaisa kvalitāti var, stādot pilsētās kokus un paplašinot tajās zaļās teritorijas (parkus).

(c) Bojan Bonifacic, ImaginAIR/EEA

Iespējamie abējādi izdevīgi risinājumi

Daudzas vielas, kas veicina klimata pārmaiņas, ir arī tipiski gaisa piesārņotāji. Pasākumi melnā oglekļa, ozona vai ozona prekursoru emisiju samazināšanai gan uzlabo cilvēku veselību, gan kavē klimata pārmaiņas. Siltumnīcefekta gāzes un gaisa piesārņotāji rodas no vieniem un tiem pašiem emisiju avotiem. Tādēļ, ierobežojot gan vienu, gan otru vielu emisiju, iespējami potenciāli ieguvumi.

Eiropas Savienība vēlas līdz 2050. gadam izveidot konkurētspējīgāku ekonomiku, kura nebūtu tik atkarīga no fosilā kurināmā un mazāk kaitētu apkārtējai videi. Konkrētāk, Eiropas Komisija līdz minētajam termiņam vēlas samazināt ES iekšējās siltumnīcefekta gāzu emisijas par 80–95 %, salīdzinot ar 1990. gada līmeni.

Pāriet uz ekonomiku ar zemu oglekļa dioksīda emisiju līmeni un būtiski samazināt siltumnīcefekta gāzu emisiju nav iespējams, nepārveidojot Savienības enerģijas patēriņa paradumus. Šie politikas mērķi ir galējā enerģijas pieprasījuma samazināšana, efektīvāka enerģijas izmantošana, aktīvāka atjaunojamās enerģijas (piemēram, saules, vēja, ģeotermālās enerģijas un hidroenerģijas) izmantošana, kā arī fosilā kurināmā izmantošanas samazināšana. Turklāt tie paredz arī plašāku jauno tehnoloģiju izmantošanu, piemēram, ražošanas iekārtu radītā oglekļa savākšanu un uzglabāšanu pazemē, pārsvarā ģeoloģiskos veidojumos, no kurienes ogleklis nevar nonākt atmosfērā.

Daži no šiem tehnoloģiskajiem risinājumiem ― galvenokārt oglekļa savākšana un uzglabāšana ― ne vienmēr ir labākais risinājums ilgtermiņā. Tomēr oglekļa emisiju ierobežošana atmosfērā īstermiņā un starpposmā var palīdzēt mazināt klimata pārmaiņas līdz brīdim, kad sāks efektīvi darboties ilgtermiņa strukturālās pārmaiņas.

Daudzi pētījumi apstiprina, ka efektīva klimata politika un efektīva gaisa kvalitātes politika var viena otru papildināt. Politika, kuras mērķis ir gaisu piesārņojošo vielu samazināšana, varētu palīdzēt saglabāt vidējās globālās temperatūras pieaugumu divu grādu robežās. Savukārt klimata politika, kuras mērķis ir samazināt melnā oglekļa un metāna emisijas, varētu samazināt kaitējumu veselībai un apkārtējai videi.

Diemžēl ne vienmēr klimata politika un gaisa kvalitātes politika ir abpusēji izdevīgas. Svarīgi ir tas, kādas tehnoloģijas tiek lietotas. Piemēram, dažas oglekļa savākšanas un uzglabāšanas tehnoloģijas varētu palīdzēt uzlabot gaisa kvalitāti Eiropā, bet citas ne. Arī fosilā kurināmā aizstāšana ar bioloģisko degvielu varētu samazināt siltumnīcefekta gāzu emisiju un palīdzēt sasniegt attiecībā uz klimatu nospraustos mērķus. Tomēr šāda pāreja arī varētu palielināt daļiņu un citu kancerogēno gaisu piesārņojošo vielu emisiju, tādējādi pazeminot gaisa kvalitāti Eiropā.

Eiropai ir jānodrošina, lai gaisa kvalitātes politika un klimata politika nākamajai desmitgadei veicinātu un ieguldītu abējādi izdevīgos risinājumos un tehnoloģijās, kas cita citu papildina.

(c) Ivan Beshev, ImaginAIR/EEA

Vairāk informācijas

• EVA galvenie rādītāji: CSI 013 par atmosfēras siltumnīcefekta gāzu koncentrācijām
• EVA 2012. gada ziņojums 12/2012 - Klimata pārmaiņas, ietekme un neaizsargātība Eiropā
• Climate-ADAPT: tīmekļa portāls ar informāciju par pielāgošanos klimata pārmaiņām
• ES klimata un enerģētikas tiesību aktu kopums
• ANOVP: Integrēts melnā oglekļa un troposfēras ozona novērtējums