В началото на 19 век Джоузеф Фурие, френски пионер в изследването на глобалното затопляне, оповести, че атмосферата поддържа Земята по-топла, отколкото би била, ако беше изложена директно на открития космос. Около 1860 г. Джон Тиндал, ирландски физик, е открил, че ключът към това затопляне се състои в интересно свойство на някои атмосферни газове като въглеродния диоксид. Те поглъщат инфрачервени лъчи, което означава, че пропускат слънчева светлина, но пречат на топлината да излезе.
В края на 20-ти век шведския химик Сванте Аррениус спекулира, че ниските нива на въглероден диоксид може да са причинили ледниковите епохи и че промишлената употреба на въглища може да затопли планетата.
Това, което никой не е предвиждал, е колко бързо и докъде ще нарасне използването на изкопаеми горива. През 1900 г. целенасоченото изгаряне на изкопаеми горива - почти изцяло по това време на въглища - произвежда около 2 млрд. тона въглероден диоксид. До 1950 г. промишлените емисии стават три пъти повече. Днес те са близо 20 пъти повече, анализира Economist.
Този взрив на използване на изкопаеми горива е неделим от всичко останало, направило 20 век уникален в човешката история. Освен че осигуряват безпрецедентен достъп до енергия за производство, отопление и транспорт, изкопаемите горива също направиха почти всички други ресурси на Земята значително по-достъпни. Азотните експлозиви и торове, които изкопаемите горива направиха евтини и изобилни, трансформираха минното дело, войната и земеделието. Нефтопреработвателните предприятия бълват суровини за пластмаси. В горите заигра триона.
В нито един предишен век човешкото население не се е удвоявало. Но през 20-ти век то се удвои. В нито един предишен век световния БВП не се е удвоявал. През 20 век той се увеличи четири пъти и след това още повече.
Доклад, изготвен от Президентската комисия от научни съветници на САЩ през 1965 г., отбелязва за първи път, че политиците са пряко запознати с вероятното въздействие върху климата от всичко това. През първата половина на века учените вярвали, че почти целият въглероден диоксид, отделян от промишлеността, ще бъде всмукан от океаните. Роджър Ревел, океанограф, обаче показал през 50-те години, че това не е така. Той също така вложил усилия за измерване на годишните промени в нивото на въглероден диоксид в атмосферата. До 1965 г. станало ясно, че той непрекъснато се увеличава.
Обобщението какво означава това възход - непубликувано, когато е било изпратено до президента - вече е известно. Въглеродът, натрупан в земната кора през стотици милиони години, се освобождава за няколко поколения, ако не се направи нищо. Температурата и морското равнище ще се повишат до степен, която няма исторически аналог. Предложеният отговор на това изглежда доста причудлив: трилиони пинг-понг топки на повърхността на океана могат да отразят обратно повечето от слънчевите лъчи, осигурявайки охлаждащ ефект.
Голямата разлика между 1965 г. и сега обаче е това, че ако тогава това е било своеобразна прогноза, сега е остро предупреждение. През 1965 г. нивото на въглероден диоксид е 320 части на милион (ppm); безпрецедентно, но само 40 ppm над това, което е било два века по-рано. На следващите 40 ppm са нужни само три десетилетия. На следващите 40 ppm само две. Нивото на въглероден диоксид вече е 408 ppm и все още нараства с 2 ppm годишно.
Данните за древните атмосфери потвърждават невъзмутимо това бързо покачване. Арениус е прав в своята хипотеза, че голяма част от разликата в температурата между ледените епохи и топлите „междуледникови” периоди, които ги разделят, се свежда до въглероден диоксид. Доказателства от ледниковите ядра на Антарктида показват, че те се покачват и спадат заедно в продължение на стотици хиляди години. В междуледниковите периоди нивата на въглероден диоксид са 1,45 пъти по-високи, отколкото в ледниковия период. Днешното ниво е 1,45 пъти по-високо от това по време на типичен междуледников период. По отношение на парниковия ефект от въглеродния диоксид, в днешният свят той е вече толкова далеч от този през 18-ти век, колкото този през 18-ти век от ледниковия период.
Не цялата разлика в температурата между ледниковите и междуледниковите периоди се дължи на въглеродния диоксид. Отражението на слънчевата светлина от ледените шапки помага за охлаждането, както и за сухотата на атмосферата. Но ледените ядра дават да се разбере, че това, което се случва със света, е внезапна и драматична промяна в основния параметър на климата на планетата. Последният път, когато Земята е имала ниво на въглероден диоксид, подобно на днешното, е било средно около 3°C по-топло. Хълмовете на Гренландия са били зелени. Части от Антарктида са били оградени с гора. Водата, сега замръзнала из тези ландшафти, е била в океаните, осигурявайки нива на морето с 20 метра по-високи от днешните.
Пинг-понг
Няма доказателства, че президентът Линдън Джонсън е чел доклада от 1965 г. Той със сигурност не е действал по въпроса в него. Идеята за обмислена промяна на отразителната способност на Земята, било то с пинг-понг топки или по друг начин, е била безумна. Идеята, че горивата, на които се основават американската и световната икономика, трябва да бъдат постепенно премахнати - още повече. И тогава не е имало убедително доказателство, че хората затоплят Земята.
Доказателството изисква време. Въглеродният диоксид не е единственият парников газ. Метанът и азотният оксид също задържат топлина. Същото прави и водната пара, която по този начин усилва ефектите на другите. Тъй като топлината води до изпаряване, свят, затоплен от въглероден диоксид, ще има атмосфера на влажност, което ще го направи още по-топъл. Но водната пара също се кондензира в облаци - някои от тях охлаждат света, но някои го затоплят допълнително. Тогава и сега сложността на такива процеси прави точността на очакваното количество затопляне за дадено ниво на въглероден диоксид непостижима.
Допълнителни усложнения изобилстват. Изгарянето на изкопаеми горива отделя частици, достатъчно малки, за да плават във въздуха, както и въглеродния диоксид. Тези "аерозоли" затоплят атмосферата, но също така засенчват и по този начин охлаждат повърхността отдолу; през 60-те и 70-те години на миналия век някои смятат, че тяхната охлаждаща сила може да надвие затоплящите ефекти на въглеродния диоксид. Вулканичните изригвания също произвеждат аерозоли за охлаждане на повърхността, ефектите от които могат да бъдат глобални; яркостта на слънцето варира с течение на времето. И дори без такива външни „принудителни действия“, вътрешната динамика на климата ще променя топлината между океаните и атмосферата през различни времеви интервали. Най-известните такива промени, събитията в Ел Ниньо, наблюдавани няколко пъти в десетилетие, се отразяват в средната повърхностна температура на света като цяло.
Тези усложнения означават, че известно време е съществувало съмнение за затопляне от парникови газове, което лобито на изкопаеми горива е благоприятствало. Днес няма основателно съмнение. Всяко десетилетие след 70-те години е по-топло от предишното, което изключва естествените различия. Ефектите от промишлеността не са статистически значими до 80-те години. Сега те са безспорни.
По време на срещата на върха за Земята в Рио де Жанейро през 1992 г., по времето, когато човешкият ефект върху климата става ясно забележим, световните нации подписаха Рамкова конвенция за изменението на климата. По този начин те обещаха да „предотвратят опасни антропогенни смущения в климатичната система“.
Оттогава хората са отделили 765 млрд. тона повече въглероден диоксид; средата на 2010 г. е с около 0,5°C по-гореща от 80-те години. Междуправителственият панел за изменението на климата изчислява, че средната температура на повърхността сега е 1°C над тази, която е била в прединдустриалния свят, и се повишава с около 0,2°C на десетилетие. В средните до високите северни ширини и на някои други места вече има затопляне от 1,5°C или повече; в голяма част от Арктика е повече от 3°C.
Цифрата от 1,5°C има значение поради Парижкото споразумение, подписано от страните от Рамковата конвенция през 2015 г. Това споразумение добави цели към първоначалната цел за предотвратяване на „опасна намеса“ в климата: подписалите обещаха да поддържат глобално затопляне „доста под „2°C от прединдустриалните температури и да полагат „усилия за ограничаване на повишаването на температурата до 1,5°C “.
Нито 1,5°C, нито 2°C имат особено значение извън тези ангажименти. Нито бележат праг, над който светът ще стане необитаем, нито са преломна точка без възможност за връщане. Те не са и граници, под които изменението на климата няма вредно въздействие. Трябва да има прагове и преломни точки в затоплящ се свят. Но те не са достатъчно добре разбрани от тях, за да бъдат свързани със специфични повишения на средната температура.
В по-голямата си част ще вредното затопляне ще доведе до - увеличаване на екстремните метеорологични събития по-чести и/или по-интензивни, променящи се модели на валежи и суша, разрушаване на екосистемите, повишаване на морското равнище. Последното се покачва токова, колкото затоплянето е по-голямо. И глобалното покачване може да бъде толкова голямо, че отделните бедствия да добавят само малко към това.
Понастоящем по-нататъшното затопляне е сигурно, каквото и да прави света по отношение на емисиите си. Отчасти това е така, както при тигана с вода на котлона, на която е нужно време да заври, когато печката се включи - така и на средната температура в света е нужно време, за да реагира на отоплението, наложено от небето горе. Това е и защото важно е общото количество парникови газове в атмосферата, а не скоростта, с която се увеличават. Намаляването на годишните емисии просто забавя скоростта на загряващия ефект на небето; затоплянето на повърхността не приключва, когато нивото на парникови газове спре да се увеличава.
Ако затоплянето може бъде задържано до 1,5°C, това трябва да се случи до 2050 г.; ако успее да се задържи доста под 2°C, в най-добрия случай ще има още няколко десетилетия.
Революция в обратна посока
В най-простата си форма предизвикателството на 21-ви век е: да се обърне 20-кратното увеличение на вредните емисии на 20-ти век и да се направи с двойно по-висока скорост. Подмяна на всичко, което гори с газ, или въглища, или петрол за отопление на дома, или задвижване на генератор, или дори обикновено завъртане на колело. Възстановяване на всички стоманодобивни заводи; преработка на циментовите дейности; рециклиране или подмяна на пластмасите; трансформиране на ферми по всички континенти. И всичко това, докато се разширява икономиката достатъчно, за да отговори на нуждите и желанията на население, което може да бъде наполовина по-голямо до 2100 г.
Достигането до нула емисии до 2050 г. означава наполовина намаляване на текущите емисии до 2030 г. Никоя държава не е на път да направи това. Националните обещания, направени по време на Парижкото споразумение, биха довели, ако бъдат спазени, до глобални емисии през 2030 г. приблизително еквивалентни на днешните. Дори ако вредните емисии намалеят още след това, отново има голям шанс да се достигнат 3°C.
Някои страни вече отделят по-малко от половината въглероден диоксид от средното за света. Но те са държави, в които много хора отчаяно се нуждаят от повече енергия, транспорт и ресурси, които изкопаемите горива осигуряваха на по-богатите нации през миналия век. Някои от тези по-богати нации обещаха да се присъединят към целите за ниските емисии. Великобритания прие законодателни мерки за масово намаляване на емисиите до 2050 г. Но фактът, че законодателството изисква нещо, не означава, че ще се случи. И дори да го направи, на глобално ниво това ще бъде малък принос.
Това е един от проблемите на опитите за спиране на затоплянето чрез емисионни политики. Ако намалите вредните емисии и никой друг не го прави, вие се сблъсквате с приблизително същия риск за климата като преди. Ако всички останали ги намалят, а вие не го направите, получавате почти толкова полза, колкото ако се присъедините към тях. Това е проблемът на колективното действие, който само се влошава, докато смекчаването става все по-амбициозно.
Нещо повече, разходите и ползите са радикално несигурни и неравномерно разпределени. По-голямата част от ползата от ограничаването на изменението на климата почти сигурно ще се усети от хората в развиващите се страни; повечето от разходите за намаляване на емисиите ще се почувстват другаде. И повечето ползи ще бъдат натрупани не днес, а след 50 или 100 години.
Добра новина е, че най-яркото скорошно развитие в политиката за климата е възходът на активизма сред младите. За хората, родени, както повечето настоящи лидери в света, много преди 1980 г., втората половина на 21 век изглежда до голяма степен хипотетична. За хората, родени след 2000 г., като шведската активистка Грета Тунберг и други 2,6 милиарда, изглежда като половината от живота им. Това дава морална тежест на исканията им да бъдат изпълнени парижките цели за емисии наполовина до 2030 г. Но вярата, че това може да бъде постигнато чрез масивен прилив на "политическа воля", силно подценява предизвикателството.
Вярно е, че след грандиозния бум на инсталациите за възобновяема енергия, електричеството от вятъра и слънцето сега представлява 7% от общото световно потребление. Но цената на тези инсталации се срина; те често са по-евтини заради капацитета на генериране на изкопаеми горива, въпреки че размера на капацитета на съхранение и модификации на съоръжението могат да направят това предимство по-малко на нивото на цялата електроенергийна система.
Стъпка към намаляване наполовина на емисиите до 2030 г. би било увеличаването на такова производство на електроенергия от възобновяеми източници до половината от общото. Това би означавало увеличение на капацитета от пет до десет пъти. Разширяването на водноелектрическата и ядрената енергия би намалило приноса на всички онези квадратни километри слънчеви панели и милиони вятърни мелници. Но увеличеното търсене би го засилило. Миналата година търсенето на електроенергия в световен мащаб е нараснало с 3,7%. Единадесет години на подобен растеж ще доведе до търсене през 2030 г. наполовина по-голямо от търсенето през 2018 г. Целият този нов капацитет ще трябва да бъде лишен от изкопаеми горива.
А електричеството е лесната част. Емисиите от електрически инсталации са по-малко от 40% от всички промишлени емисии. Напредъкът в намаляването на вредните емисии от промишлените процеси и транспорта е далеч по-малък. Само 0,5% от автомобилите в света са електрически, според изследователската компания „Bloombergnef“. Ако това се увеличи до 50% без покачване на емисиите, производството на електричество без изкопаеми горива ще се увеличи още повече.
Инвестицията, необходима за постигането на всичко това, би била безпрецедентна. Както и вредата за областите на изкопаема икономика. Според мозъчния тръст „Carbon Tracker“, повече от половината пари, които големите петролни компании планират да изразходват за нови находища, биха били безполезни в свят, който намалява наполовина емисиите до 2030 г. Последиците се простират и до геополитиката. Един свят, в който цената на петрола вече не представлява интерес, е много различен от този от миналия век.
Отлагане за утре
Промяна от такъв мащаб може да се сравни с голям астероид по фиксирана траектория, който да опустоши Северна Америка на 1 януари 2031 г. Осъзнавайки това, световните преговарящи за климата през последното десетилетие стават все по-зависими от идеята за „отрицателни емисии“.
За съжаление, технологии, способни да доставят отрицателни емисии от милиарди тона годишно за разумни цени през десетилетието, засега не съществуват. Съществуват обаче идеи как биха могли да бъдат създадени. Една от предпочитаните е свързана с отглеждане на растения, които изсмукват атмосферния въглероден диоксид чрез фотосинтеза и след това биват използвани в електроцентрали, складиращи въглеродния диоксид под земята. Преодолим проблем е, че все още няма такива системи в голям мащаб. Много по-трудно преодолим проблем е, че количеството земя, необходимо за отглеждане на всички тези енергийни култури, би било огромно.
Дори ако светът направи достатъчно, за да ограничи затоплянето до 2°C, все пак ще има нужда от адаптация. Много общности все още не са добре адаптирани към днешния климат. Адаптацията в известен смисъл обаче е много по-лесна за постигане политика от намаляването на емисиите.
Но адаптацията си струва. Тя е жизненоважна, а развитите държави – постигнали благополучие благодарение на изкопаемите горива - имат задължение да помагат на по-бедните да я постигнат - задължение, признато в Париж, ако все още важи.
Но това няма да стабилизира климата, който хората в своите усилия за глобален растеж, дестабилизират. И това няма да предотврати всички страдания, които тази нестабилност ще причини.
