Annáll – Loftslagsfræði ársins 2009 í hnotskurn

Við vonum að allir hafi átt ánægjulegar stundir um hátíðarnar. Hér er yfirlit yfir helstu atriði í heimi loftslagsvísindanna árið 2009. Komið er víða við, þó ekki sé t.d. talað mikið um COP15, sem við dekkuðum hér á Loftslag.is þegar ráðstefnan stóð yfir. Við reynum að láta fylgja nánara ítarefni við suma þætti. Þess má geta að til að sjá myndirnar í fullri stærð má smella á þær. Verði ykkur að góðu.

Veruleiki hnattrænnar hlýnunar

cover_natureÁrið byrjaði á tiltölulega alvarlegri frétt, að allt Suðurskautið er í að hlýna. Þó svo sumir hlutar Suðurskautsins hafi sýnt merki þess að hröð hlýnun ætti sér stað, þá voru ákveðin svæði, sérstaklega nærri Suðupólnum, þar sem leit út fyrir að kólnun ætti sér stað. Í janúar kom fram rannsókn, frá Eric Steig o.fl. (Nature 457, 459-462; 2009), sem sýndi fram á að hlýnun var útbreidd um alla heimsálfuna. Með notkun gervihnattamælinga með samtengingu við gögn frá stöðvum af jörðu niðri síðastliðin 50 ár komust vísindamennirnir að því að hitastig á Vestur-Suðurskautslandinu hafði hækkað um 0,1°C á ári.

Þessi rannsókn fékk svo frekari byr í seglin þegar ný rannsókn sem birt var í október sýndi fram á svipaðar niðurstöður (Geophysical Research Letters 36; L20704; 2009). Þar sýndu Liz Thomas og samstarfsfólk (British Antarctic Survey) fram á það með ískjarna rannsóknum að hitastig á suðvesturhluta Suðurskautsskagans hefði hækkað um 2,7°C síðastliðin 50 ár. Þessar rannsóknir öfluðu upplýsinga sem sýndu fram á að hlýnun jarðar af mannavöldum væri hnattræn. “Við sjáum núna að hlýnun á sér staða í öllum 7 heimsálfunum, sem er í samræmi við það sem líkön hafa spáð að myndi gerast sem svörun við aukningu gróðurhúsalofttegunda” sagði Eric Steig við New York Times.

Ruglingur varðandi kólnun

swanson_tsonis_fig1Í mars varð misskilningur í sambandi við tæknilega rannsókn, sem ræddi um reglulegar endurtekningar í loftslagi. Þessi misskilningur var sá að rannsóknin gæfi til kynna að við værum í fasa hnattrænnar kólnunnar og mikil orka fór í að leiðrétta þann misskilning.  Kyle Swanson og Anastasios A. Tsonis í Háksólanum í Wisconsin-Milwaukee skrifuðu grein í Geophysical Research Letters (36, L06711; 2009) að þrátt fyrir að hitastig hafi hækkað að jafnaði alla 20. öldina, þá séu aðgreind tímabil með hlýnun og kólnun, u.þ.b. 30 á hvert, sem eru lögð ofan á (superimposed) á leitni hlýnunarinnar. Höfundar voru að rannsaka hvort að náttúrulegir sveiflur loftslagsins, ásamt skammtíma sveiflum eins og t.d. El Nino, geti útskýrt skipti á milli þessara fasa. Höfundar sáu að það eru tímabil þar sem ólíkir þættir í náttúrulegum sveiflum loftslagsins leggjast saman og geta þannig fært loftslagið í nýjan fasa.

Það getur verið að við höfum farið inn í svona fasa skipti á árunum 2001-2002, ef svo er þá gæti komið hik í hlýnunina áður en hitastig hækkar aftur, var meðal þess sem höfundarnir tiltóku í rannsókninni. Það kom m.a. fram gagnrýni á gögnin þeirra og þeir spurðir hvort þeir væru að rangtúlka venjulegar breytingar í árssveiflunum, þar sem hitastig getur lækkað sum ár og hækkað önnur, þó svo lang tíma leitnin sé upp á við. “Án tillits til þess, þá er mikilvægt að að skilja að við erum ekki að tala um hnattræna kólnun, heldur aðeins hik í hlýnuninni” skrifaði Swanson á vef RealClimate.com.

Í september kom þessi sama umræða upp aftur þegar Mojib Latif hélt erindi á loftslagsráðstefnu í Genf (World Climate Conference in Geneva). Latif, sem er loftslagsfræðingur hjá Háskólanum í Kiel í Þýskalandi, ræddi um nauðsyn þess að ná fram enn frekari nákvæmni í spám varðandi loftslagsbreytingar á áratuga skala. Hann gerði m.a. grein fyrir því að vegna náttúrulegra sveiflna í loftslaginu, þá væri fræðilegur möguleiki á því að hitastig gæti lækkað eða staðið í stað í einn til tvo áratugi, miðað við núverandi hitastig. Í sumum fréttum af erindi hans var ályktað sem svo að Latif hefði spáð hnattrænni kólnun, sérstaklega var sú túlkun algeng í röðum efasemdarmanna. Í þessum ruglingi öllum saman gleymdist sú staðreynd að sérfræðingar spá hlýnun til lengri tíma, hvað svo sem gerist til skemmri tíma. Í nóvember kom svo yfirlýsing frá Met Office í Bretlandi að yfirstandandi áratugur yrði hlýjasti áratugur síðan mælingar hófust.

Við tókum orð Mojib Latif fyrir í einu myndbandi hér á Loftslag.is, sjá Myndband: Hvernig verða mýtur til?

Reynt að útkljá mat á hækkun sjávarborðs í framtíðinni

mean-sea-level-riseÁ árinu 2009 varð framgangur meðal vísindamanna við það að útkljá hversu mikið sjávarborð geti hugsanlega hækkað við hærra hitastig. Í 4. matskýrslu IPCC frá 2007, var gert mat á því hversu mikið sjávarborð hugsanlega getur hækkað og var þar gert ráð fyrir mesta lagi 59 sentimetra hækkun sjávarborðs til ársins 2100. En einnig var gerð athugasemd varðandi það að í því mati væri ekki gert ráð fyrir aflrænni þynningu jöklanna á Grænlandi og Suðurskautinu. Aflræn þynning er fyrirbæri sem hefur verið mælt við jökulrendur Grænlands og Suðurskautsins á síðustu árum.

Í mars kom fram skýrsla á loftslagsráðstefnu sem haldin var í Kaupmannahöfn, þar sem fram kom að sjávarborð gæti risið allt að 1 metra fyrir árið 2100. Hluti hækkunarinnar á samkvæmt þessu að koma frá útþennslu sjávar vegna hitastigshækkunar, höfin eru að því er virðist að hlýna ca. 50% hraðar en áður var talið og vatn þennst út þegar það hitnar. Hin hluti hugsanlegrar sjávarborðshækkunnar á svo að geta komið vegna þess að jöklar á Grænlandi og Suðurskautinu eru að bráðna hraðar en fyrri mælingar sýndu fram á. Í september fundu, Hamis Pritchard og samstarfsfólk hjá British Antartic Survey (Nature 461, 971-975; 2009), út að báðir jökulmassarnir (Grænland og Suðurskautið) eru að bráðna hraðar en búist var við. Þetta er aðallega talið vera vegna aflrænnar þynningar, þar sem heitari sjór bræðir ísinn við ísbrúnirnar að neðanverðu. Þar sem þessi aflræna þynning er ekki vel skilinn, þá er allt eins talinn möguleiki á því að sjávarborð hækki um meira en 1 metra fyrir árið 2100. En umræðan um hækkandi sjávarborð er þó ekki útkljáð.

Í júlí kom fram rannsókn á vegum Mark Siddall og samstarfsfólks hans frá Kolumbíu Háskólanum í New York (Nature Geosci. 2, 571; 2009), þar sem færð eru rök fyrir því að mat IPCC um hækkun sjávarborðs sé nokkuð rétt. Með einföldum útreikningum á því hvernig sjávarborð hefur breyst fyrr og samband þess við hnattrænt hitastig, þá mátu þau að hitastigshækkun um 1,1°C fyrir árið 2100 myndi hækka sjávarborð um aðeins 7 sentimetra og að hækkun hitastigs um 6,4°C myndi hækka sjávarborð um 84 sentimetra.

Meiri umræða um markmið

Á meðan mikil umræða fór fram um markmið, hvort það eigi að stefna að því að koma jafnvægi á styrk koldíoxíðs í 450 eða 350 ppm í andrúmsloftinu og hvort stefna eigi að því að losun eigi að toppa árið 2015 eða 2020 og hvort það nægi, þá hefur hópur vísindamanna lagt til að það sé auðveldara að einbeita sér að einfaldari rúnnaðri tölu. Og hver er talan? Teratonn losun koldíoxíðs samkvæmt vísindamönnunum. Það ætti að vera það markmið sem að stefna eigi að sem uppsafnaðri losun, ef koma eigi í veg fyrir að hitastig hækki um meira en 2°C, leggur Myles Allen og samstarfsfólk í Oxford Háskóla í grein í Nature (348, 1163; 2009).

Nú þegar liggur fyrir að við höfum losað um hálft teratonn síðan 1750, þá eigum við enn hinn helminginn til góða (ef svo má segja). Miðað við núverandi losun þá munum við ná þeirri heildartölu eftir u.þ.b. 40 ár. Frá pólitísku sjónarmiði er talin hætta á að ákvarðanatöku verði frestað, með þeim rökum að hægt verði að stoppa áður en teratonni verður náð. En Allen og félagar segja að nálgunin með uppsöfnaða losun leggi áherslu á að erfitt sé að ná markinu, því lengur sem því er skotið á frest þeim mun erfiðara verði að ná markmiðinu. S.s. því nær sem dregur teratonna markinu því erfiðarar og þ.a.l. er mikilvægt að huga að því í tíma.

Loftslagsvísindi að kröfu almennings

Á meðan losun gróðurhúsalofttegunda heldur áfram að aukast, hafa stjórnvöld leitað til vísindamanna um meiri vissu varðandi það hvernig loftslagsbreytingar geti átt sér stað staðbundið. Að beiðni breskra stjórnvalda, þá birtu vísindamenn í júlí 2009 staðbundnar spár, þar sem farið er út í hvernig hugsanleg áhrif gætu orðið staðbundið á landið vegna loftslagbreytinga. Upphaflega átti að birta þær niðurstöður í nóvember 2008, en verkefnið tafðist vegna þess að á síðustu stundu kom fram krafa um óháð mat á aðferðafræði þeirri sem notuð er.

Dregin var sú ályktun af endurmatinu að í spánum væru ákveðnar takmarkanir. Þeim takmörkunum þarf að gera grein fyrir, við væntanlegum notendendum þjónustunnar. Þetta leiddi til þess að fram komu ákveðnar áhyggjur varðandi niðurstöðurnar og hvort þær séu í samræmi við núverandi færni loftslagsvísindanna. Spárnar eru hluti af nýju átaki, svokallaðri “loftslagsþjónusta”, sem á að útbúa niðurstöður eftir pöntun til “viðskiptavina”. Spárnar eiga að gera staðbundnum svæðum auðveldara með að undirbúa sig fyrir líklegar breytingar, eins og t.d. þurkka, flóð eða meiri storma í framtíðinni. Þrátt fyrir að áhyggjur þær sem fram koma um spárnar, þá hafa stjórnvöld víða um heim fylgst með þessu verkefni Bretanna af áhuga. Í júlí opnaði í Þýskalandi fyrsta loftslagsþjónustusetrið í Hamborg. Bandaríkjamenn hafa líka tilkynnt að þeir hyggist opna loftslagsþjónustusetur.

Skotið yfir markið og aðlögun

Glæra frá ráðstefnunni. Hugsanleg hitastigshækkun fyrir árin 2090-2099, samanborið við meðaltal áranna 1961-1990 ef losun heldur áfram óheft. Hér er ekki tekin með magnandi svörun sem gæti aukið hækkun hitastigs enn frekar (Met Office).

Þar sem losun koldíoxíðs stígur enn og stjórnvöld víða um heim draga fæturnar við að draga úr losun, þá hafa nokkrir vísindamenn byrjað að íhuga hvernig heimurinn muni líta út ef markmiðinu um að halda hækkun hitastigs undir 2°C frá því fyrir iðnbyltingu næst ekki. Í grein sem kom út í arpíl í Nature (458, 1102; 2009), vöruðu Martin Parry og samstarfsfólk frá Imperial College í London við því að við ættum að byrja að undirbúa okkur undir það að skjóta yfir 2°C markið. Jafnvel þó að losun toppaði árið 2015 og minnkaði svo um 3% á ári eftir það, er hætt við að hækkun hitastigs fari yfir 2°C. Samkvæmt þeim þá ættum við til öryggis að byrja að gera áætlanir um að aðlaga okkur að 4°C hækkun hitastigs.

Þessi boðskapur var margendurtekinn á ráðstefnu í Oxford í september, þar sem fram kom að vísindamenn væru búnir að gera fleiri rannsóknir á því hvað það myndi þýða ef hitastig hækkaði um 4°C. Meðal þess sem jarðarbúar geta átt von á, ef hiti jarðar eykst um 4°C frá því fyrir iðnbyltingunni, er eyðilegging á framleiðslu sem nemur um 1.000 miljörðum dollurum og flótti um 146 miljóna manna við hækkun sjávarstöðu um 1 metra, auk hungurs, farsótta, skógarelda og flóða.  Richard Betts hjá bresku veðurstofunni (UK Met Office Hadley Centre) hélt því fram á ráðstefnunni að hitastig gæti hækkað upp í 4°C frá iðnbyltingu þegar árið 2060 vegna minnkandi getu náttúrulegra ferla sem binda kolefni úr andrúmsloftinu.

Í nóvember kom niðurstaða 65 vísindastofnana um leiðir til að koma í veg fyrir að farið verði yfir 2°C markið. Til að ná því markmiði  má ekki vera nein losun gróðurhúsalofttegunda árið 2100 og að auki verður að byrja að draga CO2 úr andrúmsloftinu árið 2050.

Loftslagsverkfræðin nær fótfestu

Cloud shipÁrið 2009 þá tók loftslagsverkfræðin (e. geoengineering) sín fyrstu hænuskref frá vísindaskáldskap í átt til raunveruleikans. Sú hugmynd að jarðarbúar ættu að reyna að ná tökum á loftslaginu hefur hingað til þótt fráleitt ef ekki stórhættulegt. En þar sem losun gróðurhúsalofttegunda hefur haldið áfram að aukast, þá hefur hugmyndin náð fótfestu.

Í janúar þá voru þýskir og indverskir vísindamenn tímabundið stöðvaðir við tilraunir sínar með að dæla járnsúlföt í Suðuríshafið. Rannsóknir þeirra á hvaða áhrif þetta hefði á þörungablóma og vistkerfi sjávar var tafið vegna hræðslu við tengsl verkefnisins við loftslagsverkfræði. Þeir fengu þó loks leyfi til að halda áfram rannsóknum sínum.

Í ágúst kom út skýrsla frá bresku náttúruvísindasamtökunum (UK Royal Society) þar sem sagði að fljótlega gæti raunin orðið sú að eina vonin til að draga úr hlýnun jarðar væri loftslagsverkfræði, þ.e. ef ekki verður dregið úr losun gróðurhúsalofttegunda hratt. Bandarískar þingnefndir fjölluðu um málið og bandaríska vísindaakademían (National Academy of Sciences) hélt einnig málþing um hugmyndir í þeim efnum. “Á ákveðnum tímapunkti munum við neyðast til að byrja að draga sumar af þessum gróðurhúsalofttegundum úr andrúmsloftinu” sagði Rajendra Pachauri formaður IPCC í samtali við London Times í desember fyrir loftslagsráðstefnuna í Kaupmannahöfn.

Á meðan flestir líta enn á loftslagsverkfræðina sem síðasta og ekki mjög heillandi kost í stöðunni, þá hafa höfundar bókarinnar FuperFreakonomics Steven Levitt og Stephen J. Dubner stutt þessar hugmyndir af ákafa í bók sinni, þar sem þeir lofa loftslagsverkfræði sem hraða og auðvelda lausn á loftslagsvandanum. Hugmyndir þeirra um að hægt sé að kæla plánetuna með því að senda agnir upp í lofthjúpin hafa valdið titringi. “Vandamálið var ekki endilega að þú hafir talað við ranga sérfræðinga eða að þú hafir talað við of fáa. Vandamálið er að þér mistókst að framkvæma þann undirliggjandi þankagang sem þarf til, að sjá hvort það sem þeir sögðu (eða það sem þú hélst að þeir segðu)…hefði einhverja merkingu”, skrifaði Raymond T. Pierrehumbert, loftslagsfræðingur í háskólanum í Chicago í opnu bréfi til Levitt.

Spurningin um kólnun vegna arða í lofthjúpnum

Manngerðar örður í lofthjúpnum hafa verið taldar hafa áhrif til mótvægis við hnattræna hlýnun með því að endurkasta sólargeislum tilbaka frá jörðinni og lengja líftíma skýja. En í grein sem birt var í Nature í október (461, 607; 2009) var dregin sú ályktun að örðurnar hefðu mismunandi áhrif eftir tegund skýja og í hvaða svæðum þær myndast á og að í sumum tilfellum geti þær stytt líftíma skýja. Ályktunin í greininni var sú að kælingaráhrif arða sé væntanlega ekki mikill og hafa höfundar kallað eftir meiri rannsóknum á efninu.

Í annarri grein sem einnig er gefin út í október í Science (326, 716; 2009), af teymi undir forystu Drew Shindell frá NASA Goddard Institute for Space Studies í New York kom fram að áhrif af örðum á hitastig ráðist meðal annars af samverkan þeirra við aðrar lofttegundir í andrúmsloftinu. Niðurstaða þeirra var sú að á 100 ára tímabili hafi samverkan arða og metans haft áhrif á möguleg hlýnunaráhrif metans og aukið þau um 10%. Þegar örður og ský verka saman með metani þá er aukning hlýnunaráhrifa metans um 20-40%. Það er að einhverju leiti vegið á móti þessari auknu hlýnunaráhrifum með kælingu sem verður þegar nituroxíð samverka með súlfat örðum. Það þarf að rannsaka öll þessi áhrif betur til að fá fram betri niðurstöður varðandi þessi áhrif öll.

Gauragangur varðandi jökla Himalaja

discussionÍ nóvember kom fram umdeild skýrsla sem var gerð að tilstuðlan indverska umhverfis- og skógarráðuneytinu. Skýrslan var m.a. gerð af jöklafræðingi sem hafði látið af störfum og í henni kom fram að jöklar Himalaja væru ekki að hopa vegna hnattrænnar hlýnunnar. Fréttir af þessari skýrslu urðu til þess að nokkrir vísindamenn komu fram með hörð svör, þeim fannst m.a. hneyksli að þarna var vitnað í óritrýnda skýrslu, þar sem aðeins var skoðað úrtak 25 jökla. Í viðtali við the Guardian sagði Rajendra Pachauri formaður IPCC að niðurstöðurnar væru óefnislegar.

Í matsskýrslu IPCC frá árinu 2007 kom m.a. fram að hinir 15.000 jöklar Himalaja væru að hopa hraðar en jöklar á flestum svæðum í heiminum og gætu jafnvel verið horfnir fyrir árið 2035 ef svartsýnustu spár ganga eftir. Syed Iqbal Hasnain, sem er jöklafræðingur hjá Orku og auðlinda stofnun í Nýju Delhi, sagði við the Hindu að skýrslan væri byggð á gömlum gögnum og jöklar Himalaja hopuðu sannanlega  hratt um þessar mundir.

Kenneth Hewitt, jöklafræðingur við Wilfrid Laurier Háskólann í Waterloo, Ontario sagði við BBC að sumir jöklar Himalaja væru að skríða fram. Breytingar á jöklum væri ólík eftir svæðum og hæð yfir sjávarmáli og að það væru ekki næg gögn til að draga almennar ályktanir varðandi málið. “Loftslagsbreytingar eiga sér stað hérna líka, en með annarskonar afleiðingum”, lét Hewitt hafa eftir sér.

Climategate veldur meiri glundroða

ClimategateRétt fyrir ráðstefnuna COP15 í Kaupmannahöfn sem stóð yfir í desember var þúsundum tölvupósta og skjölum stolið af tölvukerfi Háskólans í East Anglia á Englandi, nánar tiltekið frá Loftslagsrannsóknamiðstöð háskólans (Climatic Research Centre) og birt á veraldarvefnum. Þeir sem eru hvað harðastir í andstöðu sinni við kenningar um hlýnun jarðar af mannavöldum voru fljótir að kalla þetta atvik Climategate, en atvikið vakti mikla lukku í þeirra röðum. Eins urðu loftslagsvísindamennirnir sem urðu fyrir árásinni ráðalausir – sérstaklega framkvæmdastjóri rannsóknamiðstöðvarinnar, Phil Jones.

Tölvupóstarnir sýna vísindamennina ræða sín á milli á persónulegum nótum og það var ekki alltaf í góðu. Baktal um starfsbræður sína og gagnrýni (“The kindest interpretation is that he is a complete idiot …,” segir t.d. einn þeirra um annan loftslagsvísindamann). Einnig ræða þeir um hvernig komist verði hjá því að láta af hendi hrá gögn til gagnrýnenda sinna. Einnig hafa þeir áhyggjur af því að tímarit séu farin að verða of mikið fylgjandi hinni hliðinni.

Mestar áhyggjur vöktu þó tölvupóstar sem virtust gefa í skyn að vísindamennirnir væru að falsa niðurstöður sínar. Í tölvupósti frá 1999 segir Jones að hann hafi notað brellu (e. trick) til að fela niðursveiflu (e. hide the decline). Í öðrum pósti segist Jones ætla að halda tvær greinar utan við IPCC skýrslu “… jafnvel þótt við þurfum að endurskoða hvernig ritrýningaferlið virkar”. Það hefur síðan komið í ljós að brellan var í raun aðferð við að bæta upp galla í einu gagnasafni og að þessar tvær tímaritsgreinar enduðu í raun í IPCC skýrslunni.

Það sem tölvupóstarnir aftur á móti sýna ekki, er stórt samsæri við að búa til hlýnun jarðar. Þess í stað sýna þau einlæga vísindamenn að strita við að vinna sína vinnu í mjög viðkvæmu pólitísku umhverfi – og stundum missa stjórn á skapi sínu. “Vísindin krefjast þess ekki að við séum allir góðir” sagði loftslagssérfræðingur hjá NASA, Gavin Schmidt. “Newton gæti hafa verið asni, en kenningin um þyngdaraflið virkar enn”.

Að lokum er hér einn brandari sem er væntanlega gerður í kjölfar Climategate málsins.

TrickSTRIPdraft

Heimildir:

Þessi færsla er þýðing á grein sem birst hefur á mörgum síðum um heim allan, m.a. á Vef Guardian og Vef Nature

Athugasemdir

ummæli

About Sveinn Atli

Sveinn Atli: Fjölskyldumaður, skrifstofublók, nemi og áhugamaður um loftslagsmál.