Profetier om fremtidens klima III.

Når de forsker i klimaforandringer, skelner videnskabsfolkene blandt de mulige årsager mellem dem, der igangsættes på Jorden som f.eks. vulkansk aktivitet, og dem, der fremkaldes af kræfter uden for atmosfæren, bl.a. fra Solen. En af de mulige årsager på Jorden bekymrer mange klimatologer meget. Det er den såkaldte drivhuseffekt, som fanger varmen fra solindstrålingen og opvarmer Jorden. Drivhuseffekten er et resultat af den måde, to atmosfæriske gasser, kuldioxid og vanddamp, reagerer på solstråling og varmeudstråling fra Jorden. Begge luftarter er overvejende gennemtrængelige for kortbølget stråling, herunder ultraviolet og synlig lys, mens de absorberer langbølget infrarød stråling.

Størstedelen af den stråling, der kommer til Jorden fra Solen, er synligt lys, som passerer igennem atmosfærens kuldioxid og vanddamp og opvarmer Jordens overflade. Størstedelen af den meget kortbølgede solstråling absorberes af ilt og ozon højere oppe i atmosfæren. Når den opvarmes, kaster Jorden det meste af den modtagne energi tilbage, men som langbølget, infrarød stråling. En del af denne infrarøde stråling fortsætter ud i rummet, men noget absorberes af kuldioxid og vanddamp i luften og opvarmer atmosfæren. Den opvarmede atmosfære udsender til gengæld mere infrarød stråling  en del tilbage til Jorden og en del ud i rummet. Den fine balance mellem den modtagne stråling og den af atmosfæren afgivne stråling afhænger under et fortrinsvis af koncentrationerne af de to nævnte luftarter. Den samlede mængde af eksisterende vanddamp har tilsyneladende været konstant lige så langt tilbage, som man har kunnet måle. Det forholder sig imidlertid anderledes med kuldioxidindholdet.

Kuldioxid frigøres i luften gennem en række naturlige processer, bl.a. ved brænding og henfald af planter og menneskers og dyrs udånding. Dyr optager ilt fra luften og udånder kuldioxid, hvorimod planter indtager kuldioxid og udskiller ilt. Undersøgelser af fænomer som luft, der er fanget i gammel is, tyder på, at koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren holdt sig på nogenlunde samme niveau i årtusinder.

Dette niveau er imidlertid steget siden 1800tallet. En bidragydende faktor har været skovrydning til imødegåelse af behovet for brændsel og agerjord. Ved træets brænding og henfald blev der frigjort mere kuldioxid, så der var færre levende træer tilbage til at optage luftarten. En anden faktor har været den stigende brug af fossilt brændstof. Med vore dages industriudslip og tiltagende bilkørsel er mængden af kuldioxid i atmosfæren steget mere og mere. Forskere har beregnet, at stigningen fra 1880 til 1980 har udgjort omkring 20%, og de regner med, at den ved år 2000 vil være steget yderligere 10% samt 10% til i løbet af det følgende årti.

Ophobningen af kuldioxid fører formentlig til større optagelse af infrarød stråling i atmosfæren og dermed også mere varme. Men der er uenighed om, hvor meget det vil påvirke Jordens gennemsnitstemperatur. Visse forskere mener, at stigningen i første halvdel af det 21. århundrede vil udgøre henved 2 grader. Derefter følger en endnu kraftigere stigning, idet man går ud fra, at andre faktorer ikke udligner den øgede drivhuseffekt. Andre beregninger tyder dog på, at temperaturstigningerne ikke vil være så store.

Havene kan modvirke det. De optager endnu mere af luftarten end træer og andre grønne planter, som kan vokse endnu mere frodigt på grund af de større mængder kuldioxid. I fortiden har havvandet formentlig kunnet optage 45% eller mere af den kuldioxid, der blev tilført atmosfæren. Men processen er ikke så enkel endda. En temperaturstigning vil nemlig ikke blot nedsætte havets evne til at absorbere kuldioxid, men også øge fordampningen og dermed mængden af vanddamp i atmosfæren. Drivhuseffekten ville derfor faktisk kunne øges, men måske ikke med det samme. Der ville gå et tiår eller to, før en temperaturstigning ville kunne mærkes i havets øverste lag. Nogle af de hedeste debatter blandt klimatologer har drejet sig om havenes moderende betydning.

Til trods for den udbredte bekymring omkring drivhuseffekten sidder forskerne ikke inde med uigendrivelige beviser for, at en stigning i atmosfærens kuldioxidmængde virkelig opvarmer Jorden. Alle prognoser hviler på laboratoriestudier og computerberegninger. Men mangel på afgørende data, »indebærer ikke, at teorien er forkert«, som en klimatolog udtrykker det.

De kolossale vanskeligheder ved at beregne klimaudviklinger over længere tidsrum kan illustreres ved at se på skyernes indvirken. Alt efter type er de enten med til at øge eller sænke temperaturen på Jordens overflade. De tynde, tjavsede cirrusskyer standser kun meget lidt af den indkommende solstråling, men hindrer til gengæld tilbagestrålingen med varme fra Jorden og er således med til at øge temperaturen nedenunder. På den anden side har en lavtliggende paraply af stratusskyer den modsatte effekt. Da stratusskyer reflekterer mere solstråling og er varme nok til at udstråle mere varme tilbage til Jorden, holder de jordoverfladen kølig om dagen.

Klimatologerne er ligeledes usikre med hensyn til den generelle betydning for klimaudvikling af de partikler, som forurener atmosfæren. Store partikler som f.eks. støv eller røg har kun en lille langtidsvirkning på klimaet, fordi de fleste af dem ikke stiger længere op end i den lavere atmosfære og hurtigt vender tilbage til Jorden. Det forholder sig anderledes med de små partikler såsom aerosoler. Da de er meget små, holder de sig oppe længere og føres af vindene længere væk fra deres kilder, hvorfor de indvirker på større områder. Mens store partikler falder ned i løbet af nogle timer, kan aerosoler opholde sig i den øvre atmosfære i ugevis og i stratosfæren i måneder eller år.

Troposfærens aerosoler kan enten afkøle eller opvarme jordoverfladen afhængig af faktorer som deres størrelse, kemiske sammensætning, form og absorptionsevne. Aerosolerne i stratosfæren har en afkølende virkning på overfladetemperaturerne, fordi de befinder sig for højt oppe til, at den varme, de optager, kan påvirke jordtemperaturerne. Der er endnu ingen, der ved hvornår eller hvordan de menneskeskabte aerosoler i atmosfæren vil få reel betydning for klimaforandringer.

Videnskabsmændene er dog generelt enige om en type atmosfæriske aerosoler, der virkelig får temperaturen til at falde. Det er vulkansk aktivitet. De tætte skyer af støv, aske og gas, der stiger op ved vulkanudbrud, kan ikke nå op i stratosfæren. De cirkulerer om Jorden og bliver hængende i flere år og kaster solvarmen, der normalt ville opvarme jordoverfladen, tilbage til rummet. Den britiske klimatolog Hubert Lamb har samlet vidnesbyrd om, at vulkanudbrud navnlig forekommer i de kolde perioder. Han konstaterede f.eks., at der var en usædvanlig høj udbrudsaktivitet mellem 1500 og 1900, stort set svarende til den lille istid.

Men langtidseffekten af massive vulkanudbrud er igen et åbent spørgsmål. Efter mange års intensive studier er den sovjetiske klimatolog M.I. Budyko kommet frem til, at et kraftigt udbrud, som producerer en særlig tæt sky, vil reducere mængden af direkte solstråling, der når jordoverfladen, med 10% i et eller to år. Idet han tog højde for de forskellige måder land og vand optager eller tilbagekaster varme, for atmosfærens cirkulation og for spredning af varme, beregnede Budyko, at et sådant vulkanudbrud ville nedbringe temperaturerne over hele verden med en grad. Agungvulkanens udbrud på Bali i 1963 menes f.eks. at have medført et gennemsnitlig temperaturfald i troperne på en grad.

Der er nogle få klimatologer, der hævder, at en lang serie af udbrud kunne tænkes at blive indledningen til en omfattende istid, men et sådant begivenhedsforløb nyder ikke udbredt videnskabelig opbakning. Meteorologen Stanley Gedzelman fastslår, at »der er intet, der tyder på, at vulkanudbrud nogensinde har fremkaldt længerevarende klimaændringer. Det ville kun kunne ske, hvis den vulkanske aktivitet var mindst 10 gange større, end den havde været inden for det sidste århundrede«.