6.4 Klimaendringer og drivhuseffekten

Jordens usynlige dyne

Tenk deg at du legger deg til å sove en vinterveld uten dyne. Det ville blitt iskaldt. Med en dyne holder du på varmen -- den slipper gjennom nok til at du ikke overopphetes, men holder tilbake nok til at du er behagelig varm. Jordens atmosfære fungerer på akkurat samme måte.

Drivhuseffekten er en helt naturlig prosess som holder jorden varm nok for liv. Uten den ville gjennomsnittlig jordtemperatur vært omtrent -18°C -- en frossen, livløs klode. Med drivhuseffekten er gjennomsnittet behagelige +15°C. Den er altså ikke noe negativt i seg selv -- den er en forutsetning for alt liv.

Men hvordan virker den egentlig? Det starter med sola. Sollys er kortbølget stråling som passerer gjennom atmosfæren nesten uhindret og treffer jordoverflaten. Bakken, havet og alt annet på overflaten varmes opp. Men varme gjenstander sender ut stråling selv -- langbølget infrarød stråling, altså varmestråling, som stiger opp mot verdensrommet.

Her kommer det avgjørende: drivhusgasser i atmosfæren absorberer noe av denne varmestrålingen og sender den tilbake mot jordoverflaten. Energien «spretter» altså frem og tilbake mellom bakken og atmosfæren i stedet for å forsvinne rett ut i verdensrommet. Resultatet er at jorden blir varmere enn den ville vært uten drivhusgasser -- akkurat som under en dyne.

Så langt er alt vel. Problemet oppstår når mennesker gjør «dynen» tykkere.

Drivhusgassene -- hvem er de?

Ikke alle gasser i atmosfæren er drivhusgasser. Nitrogen og oksygen, som utgjør mesteparten av luften, slipper varmestråling rett gjennom. Det er bestemte gasser som fanger varmen, og de har ulik styrke.

Vanndamp (H₂O) er faktisk den viktigste naturlige drivhusgassen. Den bidrar mest til den naturlige drivhuseffekten. Men vi styrer ikke direkte over mengden vanndamp -- den reguleres av temperatur og fordampning.

Karbondioksid (CO₂) er den viktigste menneskeskapte drivhusgassen. Den frigjøres når vi brenner fossile brensler som kull, olje og gass, og gjennom avskoging. CO₂ er hovedårsaken til den globale oppvarmingen vi ser i dag.

Metan (CH₄) er en langt mer potent drivhusgass enn CO₂ -- omtrent 28 ganger sterkere over en 100-årsperiode. Metan kommer fra husdyr (spesielt drøvtyggere som kuer), rismarker, søppelfyllinger og lekkasjer fra olje- og gassproduksjon.

Lystgass (N₂O) er enda sterkere -- omtrent 265 ganger kraftigere enn CO₂. Den kommer hovedsakelig fra landbruk og gjødsel.

Fluorholdige gasser er industrigasser som kan være tusenvis av ganger sterkere enn CO₂, men de finnes i mye lavere konsentrasjoner.

Nøkkelen er å forstå at det ikke bare handler om hvor sterk en gass er, men også om hvor mye av den som finnes i atmosfæren. CO₂ er den viktigste fordi det er så enorme mengder av den.

Den forsterkede drivhuseffekten -- når mennesker gjør dynen tykkere

Siden den industrielle revolusjonen -- da vi begynte å brenne kull, olje og gass i stor skala -- har menneskelige aktiviteter økt konsentrasjonen av drivhusgasser dramatisk.

La oss se på tallene. CO₂-konsentrasjonen i atmosfæren var stabil rundt 280 ppm (parts per million) i tusenvis av år før industrialiseringen. I dag er den over 420 ppm. Det er en økning på 50 %. Metan har mer enn fordoblet seg siden 1750. Lystgass har økt med omtrent 20 %.

Konsekvensen er enkel fysikk: mer drivhusgass betyr at mer av jordens varmestråling fanges opp, og mer energi holdes i klimasystemet. Resultatet er global oppvarming. Den globale gjennomsnittstemperaturen har allerede økt med omtrent 1,1°C siden førindustriell tid. Det høres kanskje ikke mye ut, men en liten endring i gjennomsnittet betyr store endringer i ekstremvær, issmelting og havnivå.

Denne menneskeskapte forsterkningen av den naturlige drivhuseffekten kalles den forsterkede drivhuseffekten. Det er ikke en ny drivhuseffekt -- det er den samme mekanismen, bare forsterket fordi vi har tilført atmosfæren enorme mengder ekstra drivhusgasser.

Konsekvensene -- hva skjer med verden?

Klimaendringene påvirker planeten på mange måter, og vi kan dele konsekvensene i fysiske endringer og biologiske konsekvenser.

De fysiske endringene er allerede godt synlige. Temperaturen stiger over hele kloden, men ikke jevnt -- Arktis varmes opp dobbelt så raskt som resten av verden. Isbreer og polaris smelter i akselererende tempo. Havnivået stiger fordi isen smelter og fordi varmt vann tar mer plass enn kaldt (termisk ekspansjon). Vi opplever mer ekstremvær: hetebølger som dreper tusenvis av mennesker, kraftigere flommer, lengre tørkeperioder. Nedbørsmønstrene endres -- noen steder får mer regn, andre får mindre.

De biologiske konsekvensene er like alarmerende. Arter over hele verden flytter seg nordover eller oppover i fjellet for å finne temperaturer de er tilpasset. Tidspunktene for blomstring, fugletrekk og formering endrer seg. Korallrev over hele verden opplever korallbleking -- korallene støter ut algene de lever i symbiose med fordi vannet er for varmt, og uten disse algene mister korallene sin næringskilde og farge. Great Barrier Reef har opplevd gjentatte blekningshendelser.

I verste fall fører klimaendringene til utryddelse av arter som ikke kan tilpasse seg eller flytte seg raskt nok. Og det er nettopp dette som gjør klimaendringer til en trussel mot hele det biologiske mangfoldet -- mange arter har rett og slett ikke tid til å tilpasse seg endringer som skjer over tiår i stedet for årtusener.

Isbjørnen -- klimaendringenes ansikt

Ingen art symboliserer klimaendringene bedre enn isbjørnen. Denne majestetiske rovdyren er helt avhengig av havis for å overleve, og havisen forsvinner.

Isbjørner jakter sel fra isflak. De venter tålmodig ved pustehull eller langs iskanten, og når selen stikker hodet opp, slår de til. Det er en jaktmetode som krever is -- uten den kan ikke isbjørnen jakte effektivt.

Men den arktiske havisen har krympet dramatisk. Sommeren 2012 var isarealet halvert sammenlignet med 1979. Isen legger seg senere om høsten og forsvinner tidligere om våren, noe som gir isbjørnene en kortere jaktsesong. De får mindre tid til å bygge opp de livsviktige fettreservene de trenger for å overleve resten av året.

Når isen smelter, må isbjørnene svømme stadig lenger for å finne mat. Lange svømmeturer er enormt energikrevende og farlige, spesielt for unger. Og med kortere jaktsesong og lenger til byttedyrene blir resultatet tynnere bjørner, lavere ungeproduksjon og økt dødelighet.

Isbjørnen er nå klassifisert som sårbar på den internasjonale rødlista. Historien hennes viser oss konsekvensene av klimaendringene i praksis -- og minner oss om at endringer i temperatur på noen få grader kan være forskjellen mellom liv og død for en hel art.

Oppsummering

I dette kapittelet har vi forstått mekanismen bak jordens klimasystem -- og hvorfor det nå er ute av balanse.

Drivhuseffekten er en naturlig prosess der drivhusgasser i atmosfæren fanger opp varmestråling fra jordens overflate og sender den tilbake. Uten den ville jorden vært -18°C; med den er gjennomsnittet +15°C. Drivhuseffekten er en forutsetning for alt liv.

De viktigste drivhusgassene er vanndamp (viktigste naturlige), CO₂ (viktigste menneskeskapte, fra fossile brensler og avskoging), metan (ca. 28 ganger sterkere enn CO₂, fra husdyr og søppel), lystgass (ca. 265 ganger sterkere, fra landbruk) og fluorholdige gasser (svært potente, men lave konsentrasjoner).

Den forsterkede drivhuseffekten er resultatet av at menneskelig aktivitet har økt CO₂ fra 280 til over 420 ppm (50 % økning), mer enn fordoblet metan, og økt lystgass med 20 %. Global gjennomsnittstemperatur har steget ca. 1,1°C.

Konsekvensene er både fysiske og biologiske: høyere temperaturer, issmelting, stigende havnivå, mer ekstremvær, arter som flytter seg, endrede livssykluser, korallbleking og truede arter. Isbjørnen illustrerer dette tydelig -- den er avhengig av havis som forsvinner, og er nå klassifisert som sårbar.