Ekologiczny paradoks: zwalczanie smogu może ocieplać klimat

Zacznijmy od dwutlenku węgla. Skoro go nie czujemy, jego rosnące w naszej atmosferze stężenie – a normalnie wynosi ono zaledwie 0,04 proc. – nie przejmuje nas powszechnie dreszczem niepokoju. Szkoda, ale tak po prostu jest. Zwłaszcza że zaufanie do tzw. konsensusu naukowego dotyczącego antropogenicznych źródeł zmian klimatu (czyli za przyczyną działalności człowieka), zawartego w kolejnych raportach Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC), nie jest 100-procentowe.

Konsensus ten zaś legł u podstaw Zielonego Ładu. Pomysłu ryzykownego ekonomicznie, przynajmniej na krótką metę i dla europejskich mas ludzi biednych, i średniozamożnych oraz całych branż (rolnictwo czy hutnictwo). Zaczęły się protesty, które będą się powtarzać i raczej nasilać, niż słabnąć. Emisje dwutlenku węgla będą bowiem obliczane i staną się kosztowne nie tylko dla przemysłu (gdzie my jako konsumenci płacimy to w cenie produktów, czyli niejako bezwiednie), ale i dla nas osobiście w rachunkach za energię i żywność. Czyli w sposób uświadomiony, zatem psychologicznie boleśniejszy.

Inaczej niż dwutlenek węgla działa na nas smog, który daje się wyczuć nosem. Ileż osób ma w komórce aplikację pozwalającą śledzić na bieżąco jakość powietrza w okolicy. Na największych skrzyżowaniach w Europie, która wydała walkę smogowi już ćwierć wieku temu, ustawiono specjalne „zegary” informujące nas, czy w kwestii jakości powietrza jest zielono, czy jednak żółto, pomarańczowo, a może – o zgrozo – czerwono i najlepiej byłoby zostać tego dnia w zamkniętym pomieszczeniu.

Przeciwko temu rakotwórczemu zabójcy najchętniej wyruszylibyśmy na pełnoskalową wojnę, gdzie nie bierze się jeńców. Ileż to razy słyszałam z ust osób prominentnych i decyzyjnych, ale też znajomych, rodziców małych dzieci, zatroskanych węglowymi piecami swoich sąsiadów, w których nierzadko płonie, co pod rękę wpadnie, że to wiatraki i solary są najpotrzebniejsze, żeby zlikwidować smog.

I na pozór zdawać się może, że walka z globalnym ociepleniem, a zatem z emisją tzw. gazów cieplarnianych, ma niewiele wspólnego z walką o jakość wdychanego przez nas powietrza. Tyle że najnowsze badania (opublikowane na przełomie marca i kwietnia 2024 r.) rodem ze Szwajcarii i Kalifornii wydają się temu przeczyć, i to w sposób dość zaskakujący.

Czytaj więcej

Plus Minus

Kukułki Darwina

Od dawna podejrzewano, że realnie mamy do czynienia nie z ewolucją, lecz koewolucją gatunków. Tylko że w nauce łatwiej jest coś podejrzewać, niż pokazać, zwłaszcza na sporych zwierzętach kręgowych. Duże zwierzęta trzeba w celach badań nad ich ewolucją obserwować przez wiele dekad czy nawet stuleci. Złapanie koewolucji na gorącym uczynku udało się dopiero teraz.

Jak motyle stały się czarne

Uzyskane w tych niezależnych badaniach wyniki są ponadto pouczające co do naszej sprawczości w kwestiach dotyczących dbania o atmosferę. To skomplikowany system, zatem tak badacze, którzy go zgłębiają, jak i konstruowane przez nich na podstawie danych modele rozwoju sytuacji w atmosferze ziemskiej muszą uwzględniać dziesiątki, a nawet setki niekoniecznie oczywistych czynników i ich wzajemnych relacji oraz zmian w czasie. Na laiku takie wiązanie ze sobą spraw pozornie nieprzystających może wywoływać wrażenie czynienia odpowiedzialnym za El Niño motylka, który inaczej niż zwykle bił skrzydełkiem w powietrzu tysiące kilometrów dalej. Co nie zmienia tego, że istnieją matematyczne metody analizy takich odległych, by się wydawało, związków.

Nie da się bowiem w atmosferze zrobić tylko czegoś jednego – np. usunąć pyłów zawieszonych i aerozoli z powietrza, a zostawić w nim gazy cieplarniane na takim poziomie, na jakim są. Wtedy bowiem, jak wynika z badań amerykańskich klimatologów i speców od fizyki atmosfery, opublikowanych wiosną w „Science Advances”, wzrośnie liczba pożarów lasów. Co więcej, usuwanie z atmosfery owych zanieczyszczeń, definiowanych jako aerozole atmosferyczne, czyli pyły i kropelki zawieszone w powietrzu, rozproszone na tyle, że sprawiają wrażenie mieszaniny jednorodnej, burzy pewną równowagę. Zdają się one bowiem równoważyć wpływ dwutlenku węgla na efekt cieplarniany.

Stąd właśnie, według wspomnianych z kolei szwajcarskich badań opublikowanych na łamach wydawanego przez „Nature” pisma „Communications Earth & Environment”, stosowane modele ocieplenia klimatu wyraźnie nie doszacowywały już od wielu lat obserwowanych w Europie Zachodniej i Środkowej upałów letnich. Modele regionalne wskazywały na temperatury o ponad 1 stopień Celsjusza niższe, niż faktycznie wystąpiły. Modele globalne wypadły nieco lepiej, nie doszacowując „tylko” o około 0,5 stopnia Celsjusza. Wszystkiemu okazało się winne coraz czystsze powietrze na naszym niewielkim kontynencie, które w modelach miało od lat wciąż stałe wartości zapylenia, a zwłaszcza zanieczyszczenia SO2 (dwutlenek siarki). W Unii Europejskiej obowiązują zaś restrykcyjne przepisy normujące jakość powietrza, stąd w państwach członkowskich w latach 1990–2014 poziomy zanieczyszczeń tlenkami siarki spadły o 90 proc., zaś pyły zawieszone – kolejny groźny składnik smogu – są redukowane w średnim tempie od 2 proc. do 3 proc. rocznie przez ostatnie ćwierćwiecze.

Prosto i bez niuansów ujmując: jeśli zwalczymy całkowicie smog, w tym tlenki siarki, efekt cieplarniany wynikły z działania dwutlenku węgla i metanu będzie jeszcze potężniejszy. Smog zaś ma swe źródło głównie w spalaniu kopalin, w tym zasiarczonego węgla, do celów ogrzewania, elektryczności i w mniejszym stopniu transportu.

Według zaś symulacji przeprowadzonych przez specjalistów z Wydziału Nauk Planetarnych i o Ziemi na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside: „niezrównoważona poprawa jakości powietrza może zwiększyć liczbę pożarów lasów”. Oznacza to, że kompleksy leśne Kanady, Alaski, północnej Europy (w tym północnej Polski) i północnej Rosji doświadczają tym liczniejszych, gwałtownie się rozszerzających pożarów, im czystsze powietrze nad nimi. Nie chodzi tylko o korelację pozytywną między wysoką jakością powietrza a pożarami lasów. Chodzi o rozpoznany dziś znacznie głębiej mechanizm, wedle którego cząstki aerozolu, takie jak siarczany i ich prekursory, jak dwutlenek siarki, odbijają światło słoneczne i rozjaśniają chmury. Ich usunięcie oznacza zatem, że więcej ciepła słonecznego dociera do powierzchni Ziemi.

Według raportu sporządzonego w 2019 r. przez Greenpeace wynika, że najwięcej antropogenicznych emisji SO2 pochodzi z terytorium Indii, które odpowiadają za około 15 proc. globalnych zanieczyszczeń. Na podium znajduje się też Federacja Rosyjska i Chiny, a największe pojedyncze źródło emisji dwutlenku siarki to rosyjski kompleks huty Norylsk oraz Kriel w RPA i Zagros w Iranie. W europejskiej czołówce tego rankingu znalazły się Ukraina, Serbia i Bułgaria.

Pierzyna, która grzeje planetę

Kierownik kalifornijskiego badania, klimatolog prof. Robert Allen, podsumował całą rzecz dla służb prasowych swojego uniwersytetu następująco: „Oczyszczanie powietrza, czego wszyscy pragniemy, przyspieszy globalne ocieplenie, a także zwiększy pożary, chyba że zmniejszymy również emisję gazów cieplarnianych, takich jak metan i dwutlenek węgla”.

Dwutlenek węgla działa w atmosferze niczym pierzyna, która zapobiega ucieczce z niej zgromadzonego ciepła. Im tego gazu cieplarnianego więcej, tym owa pierzyna szczelniejsza, a zatem więcej ciepła zatrzymanego wokół nas. Choć zasadniczo jest go bardzo mało w ziemskiej atmosferze, podczas gdy np. na Wenus stanowi 96,5 proc. atmosfery tej rozpalonej planety.

Gdy nadchodzą upały, a gleba i ściółka są wysuszone do granic, wystarczy jedna iskra. Jeśli zatem usuwamy z atmosfery same aerozole, tych pożarów będzie więcej, bo tym więcej słonecznego światła dotrze do powierzchni planety, ogrzewając ją. Paradoks zatem polega na tym, że póki XIX- i XX-wieczna industrializacja nie tylko powodowała akumulacje w atmosferze kolejnych gazów cieplarnianych, ale i nieznośnego smogu oraz zapylenia, proces ocieplania klimatu był bardzo powolny. Jego akceleracja nastąpiła obecnie m.in. dlatego, że zadbaliśmy efektywnie o czystość powietrza, która uprzednio była już tak katastrofalna, że np. napędzała ewolucję motyli w znanym przykładzie, gdzie w rejonach Wielkiej Brytanii opatulonych nie tylko w poranną mgłę, ale i smog, owady te zaczęły mieć znacznie czarniejsze zabarwienie skrzydeł. Podobnie zanieczyszczenia te były źródłem tzw. kwaśnych deszczów, które niszczyły tak kompleksy leśne, jak zabytki architektoniczne. Smog przyczynia się też oczywiście do wielu schorzeń, zwłaszcza wśród małych dzieci, od nowotworów po alergie. I dlatego zaczęto go bezwzględnie zwalczać.

Oczywiście spadek zanieczyszczeń aerozolowych atmosfery nie jest jedynym istotnym czynnikiem wpływającym na przyspieszenie efektu cieplarnianego, ale według specjalistów z Riverside – znaczącym. Jeszcze bardziej zaskakujące są konkluzje autorów, że istotnie na zwiększenie częstotliwości pożarów poważniejszy wpływ negatywny ma czyste jak kryształ powietrze niż akumulacja dwutlenku węgla w atmosferze. Aczkolwiek trudno sprostać negowaniu ich obliczeń opartych na eksperymentach in silico na modelu zwanym The community earth system model version 2 (CESM2). Z tych badań wynika logicznie, że jeśli dalej będziemy usuwać smog z powietrza, a jednocześnie nie zmniejszymy stężenia gazów cieplarnianych tamże, to jak śpiewał Wojciech Młynarski: „przyjdzie walec i wyrówna”, czyli lasy będą płonąć, co przysporzy dymu, ergo smogu. Ale jednocześnie zwiększy stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze – błędne koło.

Czytaj więcej

Plus Minus

O co chodzi z konsensusem naukowym w sprawie globalnego ocieplenia

Pojęcie konsensusu naukowego rzucone w debacie medialnej – czy to w telewizji, na YouTubie, czy w mediach społecznościowych – często wywołuje reakcję obronną.