Promene u klimi koje su se dešavale tokom prošlosti su pretežno rezultat sporih procesa koji traju dugi niz godina i postepeno menjaju klimu na Zemlji. Klimatske promene sa kojima se mi suočavamo danas se odvijaju daleko brže nego što funkcionišu prirodni mehanizmi koji dovode do promena u klimi.
Pored toga možemo jasno dokazati uzročnu vezu između emisije ugljen-dioksida iz ljudskih aktivnosti i povećanja globalne temperature od 1,28 oC (sa tendencijom nastavljanja rasta) od predindustrijskih vremena. Molekuli ugljen-dioksida u atmosferi apsorbuju infracrveno zračenje koje emituje površina planete i na taj način zadržavaju toplotu koja bi inače bila oslobođena u svemir, a to dovodi onda do globalnog zagrevanja. Ovaj fenomen, inače poznat kao efekat staklene bašte, je takođe prirodan proces bez koga bi život na našoj planeti bio značajno teži. Naime, da u atmosferi uopšte nema ugljen-dioksida i drugih gasova koji dovode do efekta staklene bašte, prosečna temperatura na našoj planeti bi pala sa 14oC na -18oC. Šta je onda problem sa gasovima staklene bašte? Usled ljudskih aktivnosti, pre svega sagorevanja fosilnog goriva, u periodu nakon industrijalizacije, oslobođena je ogromna količina gasova staklene baše za kratak vremenski period. Ovo je za posledicu imalo nagle klimatske promene sa kojima se suočavamo danas.
U čemu je razlika između klimatskih promena danas i onih koje se dešavale toko prošlosti naše planete? Osim što su ovo prve klimatske promene koje je izazvao čovek, one se deštavaju izuzetno brzo u poređenju sa klimatskim promenama prouzrokovanim prirodnim procesima. Problem kod ove nagle promene je što živi svet na planeti ne postiže da se adaptira na uslove koji se brzo menjaju, jer je za tako nešto potreban duži vremenski period. Ovde treba napomenuti da prirodne katastrofe velikih razmera, kao što je udar asteroida, mogu dovesti do izuzetno naglih klimatskih promena sa katastrofalnim posledicama. Ovakav scenario se desio u Zemljinoj prošlosti kada je usled udara asteroida prečnika 10 do 15 kilometra došlo do izbacivanja ogromne količine prašine, pepela i drugog materijala u atmosferu, što je prouzrokovalo dugotrajni period zime koja je dovela do masovnog izumiranja. Ovaj slučaj se dogodio pre 66 miliona godina kada su nestali svi dinosaurusi i brojne druge vrste.
Proučavanjem klime prošlosti bave se pre svega paleoklimatolozi. S obzirom na izazove sa kojima se danas suočavamo, znanje o tome kako se klima menjala kroz prošlost i kakve su sve posledice može nam biti od velikog značaja. Kada posmatramo celokupnu prošlost planete možemo zaključiti da su klimatske promene nešto što se praktično dešava stalno, ali sporim tempom. Neki od prirodnih procesa koji dovode do ovih klimatskih promena su:
Ciklusi solarnog zračenja
Svakih 11 godina, sunčevo magnetno polje se menja, pokrećući jedanaestogodišnji ciklus u kome dolazi do intenziviranja i smanjenja solarnog zračenja. Međutim, ove varijacije su male i imaju zanemarljiv uticaj na klimu na Zemlji.
Značajniji su „veliki solarni minimumi“ – decenijama dugi periodi smanjene solarne aktivnosti koji su se desili 25 puta u poslednjih 11.000 godina. Nedavni primer, Maunderov minimum, koji se dogodio između 1645. i 1715. godine, zabeležio je pad solarnog zračenja za 0,04% do 0,08% ispod modernog proseka. Naučnici su dugo mislili da je Maunderov minimum mogao izazvati „malo ledeno doba“, hladno razdoblje od 15. do 19. veka; međutim danas se pretpostavlja da je ono imalo verovatno više veze sa vulkanskom aktivnošću.
Sunce se u poslednjih pola veka nalazi u fazi opadanja solarnog zračenja.
Vulkanske erupcije
Godine 539. ili 540. nove ere, vulkan Ilopango u El Salvadoru eksplodirao je tako snažno da su produkti njegove erupcije dosegli visoko u stratosferu. Hladna leta, suša, glad i kuga opustošili su društva širom sveta.
Erupcije poput Ilopangove ubrizgavaju u stratosferu reflektujuće kapljice sumporne kiseline koje zaklanjaju sunčevu svetlost, hladeći klimu. Morski led se može povećati kao rezultat, reflektujući više sunčeve svetlosti nazad u svemir i na taj način pojačavajući i produžavajući globalno hlađenje.
Ilopango je izazvao pad od oko 2 oC koji je trajao 20 godina. Nedavno je erupcija Pinatuba na Filipinima 1991. ohladila globalnu klimu za 0,6 oC tokom 15 meseci.
Milankovićevi ciklusi
Zemljina orbita i osa stalno menjaju svoj oblik i položaj. Ove ciklične promene, koje se nazivaju Milankovićevi ciklusi, uzrokuju da količina sunčeve svetlosti koja dopire do naše planete varira čime nastaju i promene u klimi.
Tokom epohe pleistocena, koja se završila pre oko 11.700 godina, Milankovićevi ciklusi su dovodili planetu u ledena doba i iz nje. Važno je napomenuti da se ovi ciklusi dešavaju u periodima od više desetina, pa čak i stotina hiljada godina, pa se i rezultujuće klimatske promene dešavaju sporo.
Prema trenutnom stanju ciklusa, a bez uticaja ljudske emisije ugljen-dioksida, mogli bismo da očekujemo nastupanje ledenog doba u narednih 1.500 godina.
Na videu sa It’s Just Astronomical! kanala možete naučiti više o tri Milankovićeva ciklusa.
Živi organizmi
Povremeno je evolucija novih vrsta života takođe imala značajan uticaj na klimu na Zemlji. Cijanobakterije koje vrše fotosintezu evoluirale su pre oko 3 milijarde godina i tada su počele da teraformišu planetu oslobađajući kiseonik. Vremenom je ovo dovelo do porasta kiseonika u atmosferi i smanjenja nivoa metana i ugljen-dioksida. Ovo je gurnulo Zemlju u niz hladnih perioda koji su trajali tokom 200 miliona godina. Evolucija okeanskog života većeg od mikroba pokrenula je još jednu seriju hladnih perioda pre 717 miliona godina. Kada su najranije kopnene biljke evoluirale, oko 230 miliona godina kasnije u ordovicijskom periodu, počele su da formiraju zemaljsku biosferu, zakopavajući ugljenik na kontinentima i izvlačeći kopnene hranljive materije koje su se ispirale u okeane, podstičući život i tamo. Ove promene su verovatno pokrenule ledeno doba koje je počelo pre oko 445 miliona godina.
Foto: NASA Goddard Video photostream
