Obserwowana w ostatnich 100 latach zmiana klimatu, polegająca m.in. na wzroście średniej globalnej temperatury powietrza o ponad 1°C oraz związanych z tym licznych konsekwencjach – takich jak zmiany sum i reżimu opadów atmosferycznych w poszczególnych strefach klimatycznych, zwiększenie częstości zjawisk ekstremalnych czy podnoszenie się poziomu oceanu światowego – jest skutkiem zmiany bilansu radiacyjnego Ziemi.
Główną przyczyną takiego stanu jest działalność człowieka polegająca na emisji do atmosfery dużych ilości gazów cieplarnianych takich jak dwutlenek węgla (CO2), metan (CH4), związki azotu, związki siarki i inne. Sama emisja wspomnianych związków chemicznych ściśle związana jest z szybkim rozwojem przemysłowym, postępującym od początku epoki przemysłowej. Pierwsza rewolucja przemysłowa (ok. 1760-1840/1870), wykorzystująca jako paliwo węgiel niezbędny do rozwoju przemysłu i transportu kolejowego, i druga rewolucja przemysłowa (ok. 1870-1914), wprowadzająca wykorzystywanie elektryczności, silnik spalinowy, produkcję stali i rozwój przemysłu chemicznego, dały początek rosnącemu wydobyciu surowców energetycznych. Rozwijający się przemysł, wzrost globalnej populacji i z tym związany wzrost konsumpcji przełożył się na zwiększającą się emisję gazów cieplarnianych.
Pomimo rozwoju naukowego i rewolucji naukowo-technicznej w drugiej połowie XX w. oraz współczesnej cyfryzacji konsumpcja energii pozyskiwanej z ropy naftowej, gazu ziemnego czy nawet węgla skutkuje dalszym wzrostem koncentracji gazów cieplarnianych. Obecnie emitowanych jest do atmosfery przez działalność człowieka ok. 10 Gt węgla rocznie, co powoduje powstanie nadwyżki energii w układzie Ziemia – atmosfera. Nadwyżka ta z kolei przyczynia się do obserwowanego wzrostu temperatury powietrza i szeregu innych zjawisk wspomnianych na początku.
Oczywiście w skali globalnej nie wszystkie państwa w jednakowym stopniu odpowiadają za emisję gazów szklarniowych. W dużej mierze to wielkość gospodarki decyduje o zużyciu energii, a tym samym ilości spalanych paliw kopalnych i emisji gazów cieplarnianych. Zamożne i wysoko rozwinięte państwa emitują więcej, ubogie – stanowczo mniej. Szacuje się, że mniej zamożna połowa populacji na naszej planecie jest odpowiedzialna tylko za 10% emisji, a za połowę światowej emisji CO2 odpowiada tylko najbogatsze 10% populacji.
Skutki, jakie może spowodować globalne ocieplenie, szacuje się za pomocą modeli klimatycznych, przy założeniu odpowiednich wymuszeń radiacyjnych. Trzeba pamiętać przy tym, że nie cały wyemitowany przez działalność człowieka CO2 kumuluje się w atmosferze. Część pochłaniana jest przez oceany i szatę roślinną, a w atmosferze pozostaje od 45% do niecałych 70% emisji. Bardzo upraszczając, można powiedzieć, że wzrost stężenia dwutlenku węgla powoduje niemal proporcjonalny do skumulowanych emisji wzrost temperatury powietrza (dla przykładu: emisja 500 GtCO2 wywołuje wzrost średniej temperatury globalnej o ok. 1°C).
Szósty Raport Oceniający IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), opublikowany w 2021 r., przedstawia pięć potencjalnych scenariuszy dotyczących zmian klimatu. Opierają się one na modelowaniu uwzględniającym tempo emisji gazów cieplarnianych oraz czynniki społeczno-ekonomiczne (wzrost populacji, urbanizacja, edukacja, użytkowanie gruntów i dystrybucja bogactwa). Każdy scenariusz jest kategoryzowany według poziomu emisji i odpowiadającej mu tzw. wspólnej ścieżki społeczno-ekonomicznej (SSP – Shared Socioeconomic Pathway).
Scenariusz 1, SSP1-1.9 (1,5°C do 2050 r.), zakłada osiągnięcie zerowej emisji netto CO2 ok. 2050 r., wzrost inwestycji w edukację i opiekę zdrowotną, zmniejszenie nierówności społecznych. Jest to jedyny scenariusz zgodny z limitem ocieplenia na poziomie 1,5°C (określonym w Paryskim Porozumieniu Klimatycznym), w którym średnie temperatury osiągną szczyt na poziomie 1,5°C, a następnie spadną do 1,4°C w końcu XXI w.
Scenariusz 2, SSP1-2.6 (1,8°C do 2100 r.), zakłada znaczne zmniejszenie emisji CO2 i osiągnięcie jej zerowego poziomu netto po 2050 r. Do końca stulecia średnie temperatury ustabilizują się na poziomie wyższym od obecnego o 1,8°C.
Scenariusz 3, SSP2-4.5 (2,7°C do 2100 r.), zakłada utrzymanie emisji CO2 na poziomie zbliżonym do obecnego, a następnie jej spadek w połowie stulecia, przy braku osiągnięcia zerowego poziomu netto do 2100 r. Zgodnie z przyjętymi założeniami do końca stulecia średnie temperatury wzrosną o 2,7°C.
Scenariusz 4, SSP3-7.0 (3,6°C do 2100 r.), zakłada ciągły wzrost emisji oraz podwojenie CO2 do 2100 r. i wzrost średniej temperatury o 3,6°C do końca stulecia.
Scenariusz 5, SSP5-8.5 (4,4°C do 2100 r.), zakłada podwojenie obecnych emisji CO2 do 2050 r. Szybki wzrost gospodarczy napędzany jest paliwami kopalnymi i energochłonnym stylem życia. IPCC prognozuje, że średnia temperatura globalna wzrośnie w tym scenariuszu o 4,4°C do 2100 r.
Omówienie pięciu potencjalnych scenariuszy dotyczących zmian klimatu dostępne jest w rozszerzonej wersji artykułu na naszej stronie.
Chociaż nie jesteśmy obecnie w stanie przewidzieć najbardziej prawdopodobnych zmian, gdyż te zależą również od czynników nieprzewidywalnych (polityka poszczególnych rządów czy np. decyzja USA o wycofaniu się z Paryskiego Porozumienia Klimatycznego w 2025 r.), wyniki modeli wskazują niezależne od przyjętego scenariusza ciągłe ocieplenie trwające dziesiątki czy nawet setki lat. Jego skutkiem jest wspominany już wzrost poziomu mórz, zwiększenie częstości zjawisk ekstremalnych czy zanik lodu w Arktyce. Działania zmierzające do redukcji emisji CO2 są zatem bardzo istotne dla złagodzenia skutków obserwowanej zmiany klimatu.
Równie ważne są wszelkie działania adaptacyjne do obserwowanych zmian klimatycznych, mające na celu zmniejszenie skutków ocieplenia dla gospodarki, społeczeństwa i środowiska. Przykładami takich działań są zmiany w zakresie gospodarki przestrzennej miast, wprowadzające eliminację obszarów nieprzepuszczalnych i zamianę ich na zieloną oraz niebieską infrastrukturę, poprawiającą komfort życia mieszkańców. Innym przykładem może być unikanie zabudowy terenów zalewowych czy rozbudowa lokalnych systemów retencji (idea miasta gąbki), pozwalających zminimalizować np. skutki gwałtownych ulew i zmagazynować nadmiar deszczówki na okres suszy.
zob. też Dr inż. Marcin Jukiewicz. AI wyszła z tła. Czy edukacja nadąży za zmianą?