Obecnie nie grozi nam żadne poważne ochłodzenie klimatu w regionie północnoatlantyckim

Kiedy załamałaby się atlantycka południkowa cyrkulacja wymienna AMOC (Atlantic Meridional Overturning Circulation) nie mielibyśmy do czynienia z podobnym ochłodzeniem jak w Młodszym Dryasie (Younger Dryas) 12,8-11,65 tys. lat temu, ponieważ oceany są wielokrotnie cieplejsze dziś niż w tamtym okresie. Świat jest teraz co najmniej o 1-2 stopnie Celsjusza cieplejszy niż wówczas. Średnia roczna koncentracja dwutlenku w atmosferze wynosi dziś 402 ppm w Młodszym Dryasie było to około 270 ppm. A więc, ponad 132 ppm mniej niż dziś. Continue reading „Obecnie nie grozi nam żadne poważne ochłodzenie klimatu w regionie północnoatlantyckim”

Czułość klimatu – temperatura i koncentracja dwutlenku węgla w ostatnim maksimum glacjalnym, dziś i w połowie XXI wieku

Czułość klimatu to parametr, którym mierzymy reakcję systemu klimatycznego na działanie różnych czynników (nazywanych wymuszeniami). Wyrażamy go, jako zmianę temperatury w °C, następującą w wyniku wymuszenia mierzonego w W/m2. Standardowym wymuszaniem, dla którego podajemy czułość klimatu jest podwojenie się koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze (z 280 ppm sprzed rewolucji przemysłowej do 560 ppm).

Przy założeniu takim, że nie będziemy mieli do czynienia z niespodziankami globalnymi jak:

– wybuch superwulkanu (nie na tyle dużego by doprowadzić do zagłady ludzkość i inne gatunki)

– uderzenie w naszą planetę małej asteroidy (nie na tyle dużej by zmieść nasz gatunek z powierzchni Ziemi)

– eksplozja bomby jądrowej (nie na tyle dużej by nas unicestwić) Continue reading „Czułość klimatu – temperatura i koncentracja dwutlenku węgla w ostatnim maksimum glacjalnym, dziś i w połowie XXI wieku”

Ewolucja atmosfery

Efekt cieplarniany na Ziemi istnieje odkąd powstała atmosfera. 4 miliardy lat temu, w archaiku, atmosfera ta miała zupełnie inny skład, w której przeważały gazy cieplarniane. Właśnie metan, dwutlenek węgla i para wodna. Ale również w pierwotnej atmosferze naszej planety było dużo amoniaku  i wodoru. Nie było z pewnością w ogóle tlenu. Było to środowisko niezbyt przyjazne do życia takie jakie mamy dziś. Zresztą oprócz pierwotnych form bakterii (organizmów jednokomórkowych) jeszcze nie istniały żadne istoty wielokomórkowe. Nie istniały też bakterie, które by posiadały jądra komórkowe. Były to tzw. prokarionty. Zaliczamy do nich archeony (dawniej archebakterie) i eubakterie. Continue reading „Ewolucja atmosfery”

Co stanie się gdy zatrzyma się cyrkulacja atlantycka (AMOC – Atlantic Meridional Overturning Circulation)?

Ostatnie Zdarzenie Heinricha, kojarzy się z ochłodzeniem Arktyki i północnego Atlantyku w Młodszym Dryasie 12,9-11,7 tys. lat temu (Jorge Alvarez-Solas i in., 2011). Prawdopodobnie wystąpiło ono jednocześnie ze zdarzeniem gdy wylało się Jezioro Agassiz (przedłużenie na północ w długości i szerokości od Jeziora Górnego do stanu Ontario w Kanadzie) lub doszło do zdarzenia kosmicznego, czyli do upadku meteorytu w tymże rejonie lub eksplozji roju komet i chondrytów. Co ciekawe jest to ten sam czas gdy wyginęła całkowicie megafauna plejstoceńska w Ameryce Północnej oraz ludzka kultura Clovis. Continue reading „Co stanie się gdy zatrzyma się cyrkulacja atlantycka (AMOC – Atlantic Meridional Overturning Circulation)?”

Wzrosty i spadki temperatur oraz emisje i absorpcje dwutlenku węgla w atmosferze – na przestrzeni ostatnich 20 tysięcy lat

Tuż po zakończeniu optymalnego okresu ochłodzenia Ziemi – Ostatniego Maksimum Glacjalnego (Last Glacial Maximum), wystąpienie zmian orbity Ziemi spowodowało pierwsze zwiastuny topnienia lodu w Arktyce. Około 18 tys. lat temu, gdy przedostatnie zdarzenie Heinricha (H1) na półkuli północnej przyczyniło się do zaburzenia cyrkulacji termohalinowej i wysłodzenia wód z topniejącego lodu, energia cieplna w oceanach skierowała się na półkulę południową (Jeremy D. Shakun i in., 2012). To z kolei tam sprzyjało wydzielaniu się dwutlenku węgla do atmosfery (Pamela Martin i in., 2005) i po następnych 500 latach rozprzestrzenieniu go po całej kuli ziemskiej i z powrotem na półkulę północną (Kurt Cuffey 2001). Continue reading „Wzrosty i spadki temperatur oraz emisje i absorpcje dwutlenku węgla w atmosferze – na przestrzeni ostatnich 20 tysięcy lat”

Paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne trwało od kilku do kilkunastu tysięcy lat a antropoceńskie maksimum termiczne będzie trwało zaledwie kilkaset lat

Ludzie negujący antropogeniczne zmiany klimatu bardzo często odwołują się do czasów dawniejszych twierdząc, że dawniej bywało cieplej niż dziś. Oczywiście, że tak. Nawet klimat względnie ustabilizowany miał wyższą globalną temperaturę niż dziś. Tak było kilka milionów lat temu. Kilkanaście milionów lat temu. Kilkadziesiąt milionów lat temu. Kilkaset milionów lat temu. I kilka miliardów lat temu (Michon Scott i Rebecca Lindsay, 2014).

Prawdopodobnie, jedynie w okresie 2,5 mld lat a 540 mln lat temu, zwłaszcza kiedy istniały okresy epok lodowcowych (2,3-2,1 mld lat temu oraz 750-600 mln lat temu) i podczas paleozoiku (na przełomie ordowiku i syluru 450-438 mln lat temu oraz na przełomie karbonu i permu 312-282 mln lat temu) było z pewnością chłodniej niż w naszym interglacjale (Grant M. Young, 1991). Continue reading „Paleoceńsko-eoceńskie maksimum termiczne trwało od kilku do kilkunastu tysięcy lat a antropoceńskie maksimum termiczne będzie trwało zaledwie kilkaset lat”

Cykle orbitalne Milankovicia

Słowo wstępne

Twórcą trzech cykli orbitalnych był w latach 30-40 XX w. serbski matematyk, astronom i geofizyk Milutin Milankovic. Odkrycie ich miało niebagatelne znaczenie w poznawaniu mechanizmu sterującego naszym klimatem ziemskim. Dzięki nim również poznano dokładniej naturę cykli glacjalno-interglacjalnych oraz niebagatelne znaczenie gazów cieplarnianych odgrywających zasadniczą rolę w systemie klimatycznym Ziemi. W okresach zlodowaceń dwutlenek węgla był masowo pochłaniany w chłodnych wodach oceanów gdzie bardzo łatwo się rozpuszczał zmniejszając jeszcze bardziej swój udział w ocieplaniu Ziemi. Gdy jednak następowały okresy czasowe topnienia lądolodów oraz lodu w Arktyce i w Antarktyce, dwutlenek węgla z powrotem masowo trafiał do atmosfery coraz silniej ją podgrzewając. Continue reading „Cykle orbitalne Milankovicia”

Zaburzony albo zlikwidowany cykl glacjalno-interglacjalny

Trzy cykle Milankovicia

W cyklu Milankovicia zwanym nutacją, od około co najmniej 30 tysięcy lat do około 9,5 tysiąca lat kąt nachylenia ekliptyki względem orbity Ziemi nachylał się bardziej w taki sposób, że biegun północny był coraz silniej oświetlany przez promienie słoneczne. Od około 9,5 tysiąca lat temu do 11,5 tysiąca lat, od dzisiejszego dnia patrząc w przyszłość, ten kąt nachylenia ekliptyki względem orbity Ziemi nachylał się, nachyla i będzie nachylać w taki sposób, że biegun północny był, jest i będzie coraz słabiej oświetlany przez promienie naszej gwiazdy. Continue reading „Zaburzony albo zlikwidowany cykl glacjalno-interglacjalny”

Historia ziemska ociepleń i ochłodzeń – od archaiku przez proterozoik do fanerozoiku

Adaptacja na podstawie książki Dougala Dixona i in. „Encyklopedia ewolucji”.

Archaik

W historii Ziemi emisje i absorpcje tlenu i dwutlenku węgla konkurowały i konkurują nadal z sobą. W archaiku 4-2,5 miliarda lat temu, przed fotosyntezą nie było mowy o żadnym ochłodzeniu prowadzącym do zlodowaceń czy do stanu Ziemi-Śnieżki. Klimat był wówczas bardzo gorący. Dominował w atmosferze dwutlenek węgla, a tlenu prawie nie było.

Proterozoik

Dopiero pojawienie się fotosyntezy na arenie życia wszystko zmieniło. I to właśnie wtedy tlen wywindował do niebotycznych rozmiarów w atmosferze, przyczyniając się do ogromnego skurczenia się ilościowo dwutlenku węgla w niej. Jednak CO2, pomimo znikomej ilości, w porównaniu z O2 stał się zasadniczym gazem funkcjonującym w efekcie cieplarnianym i w fotosyntezie oraz w procesach wietrzenia skał i respiracji oceanów na Ziemi. Continue reading „Historia ziemska ociepleń i ochłodzeń – od archaiku przez proterozoik do fanerozoiku”

Historia antropogenicznego dwutlenku węgla

Początek rewolucji przemysłowej w Małej Epoce Lodowej

Historia antropogenicznego CO2 jest niedługa liczy w sumie nawet około 170 lat. Początkowo w drugiej połowie gdy zaczęły w Wielkiej Brytanii pracować pierwsze na świecie maszyny parowe opalane węglem kamiennym, atmosfera ziemska nie odczuwała aż tak tego. Klimat był wówczas w trakcie tak zwanej Małej Epoki Lodowej.

W drugiej połowie XVIII wieku na Ziemi było zimniej nawet o 1 stopień Celsjusza niż dziś. To bardzo dużo. Gdybyśmy nie spalali paliw kopalnych groziło by nam nawet nowe zlodowacenie (glacjał). Od około 7 tys. lat, czyli od szczytu wysokiej temperatury w okresie atlantyckim, był wyraźnie do drugiej połowy XIX wieku zaznaczony trend spadkowy. Continue reading „Historia antropogenicznego dwutlenku węgla”