Drivhuseffekten — hvad er det?
Har du lagt mærke til et særligt mønster i den globale klimaudvikling? Det har dr. James E. Hansen, der er leder af Goddard-rumforskningsinstituttet, som drives af den amerikanske rumfartsadministration NASA. I juni 1988 gav dr. Hansen udtryk for at den aktuelle temperaturstigning ikke blot er en statistisk tilfældighed. Efter at have aflagt en opsigtsvækkende rapport over for det amerikanske senat, sagde han: „Det er på tide at vi holder op med al den snakken frem og tilbage, og erkender at der er temmelig stærke indicier for at drivhuseffekten allerede er en realitet.“
DE FLESTE har sikkert hørt om den såkaldte drivhuseffekt. Med denne betegnelse hentydes til den kunstige opvarmning af jordens atmosfære som mange forskere frygter allerede er ved at gøre sig gældende over hele kloden. Ingen har imidlertid turdet sige det offentligt, før dr. Hansen aflagde sin rapport. Som klimatologen Michael Oppenheimer sagde i en kommentar til dr. Hansens udtalelser: „Det krævede et regeringsforum under en tørke og en hedebølge samt en forsker med det fornødne mod til at sige: ’Jo, det ser faktisk ud til at . . . [drivhuseffekten] er en realitet. Vi har registreret det.’“ Dr. Hansen „følte sig fri til at sige højt og tydeligt hvad andre talte om i det skjulte“.
Det globale drivhus
Har du prøvet en varm sommerdag at parkere din bil i solen, med alle vinduer lukket til? Det du oplevede da du kom tilbage og satte dig ind i bilen er et godt eksempel på hvordan drivhuseffekten virker. Bilruderne tillader sollyset at passere frit, så bilens indre snart varmes op. Men den opvarmede luft inde i bilen kan ikke slippe ud, og det kan varmen som sådan heller ikke. Hvorfor ikke? Fordi varmen afgives i form af langbølget stråling. Denne form for stråling er usynlig for øjet men kan føles på huden, for eksempel hvis man står nær en radiator. Ruderne i bilen lader det synlige lys slippe ind, men forhindrer en stor del af den langbølgede stråling i at slippe ud. Derfor stiger temperaturen inde i bilen.
Jordens atmosfære virker på samme måde som ruderne i en bil. Den lader det synlige lys passere uhindret, men absorberer en stor del af den usynlige stråling, deriblandt de langbølgede varmestråler og de ultraviolette stråler samt røntgenstrålerne. Eftersom ultraviolette stråler og røntgenstråler er skadelige og formodes at være kræftfremkaldende, er denne funktion i almindelighed til gavn. Men hvad sker der når atmosfæren forhindrer de langbølgede stråler i at slippe ud?
Idet atmosfæren absorberer den langbølgede stråling kommer den til at virke som et isolerende varmetæppe omkring jorden. Vi glemmer let at jorden er omgivet af et iskoldt, tomt rum. Selv om solen opvarmer jorden ville varmen hurtigt forsvinde igen hvis dette isolerende ’tæppe’ eller drivhus ikke fandtes. Temperaturen ved jordens overflade ville da være 40 grader lavere end den er nu, og verdenshavene ville være frosset til is.
Problemet med drivhuseffekten er at det måske er ved at blive for meget af det gode. Konsekvenserne af en løbsk drivhuseffekt kan blive verdensomspændende hungersnød efterhånden som frugtbare områder bliver til ørkener, altødelæggende storme forårsaget af temperaturstigningen i verdenshavene, oversvømmelse af store kystområder som følge af stigende vandstand, og udbredt hudkræft på grund af ozonlagets nedbrydning — kort sagt usigelige lidelser for jordens beboere.
Temperaturen sættes i vejret
Du har sikkert lært at 99 procent af jordens atmosfære består af ilt og kvælstof. Men disse luftarter absorberer ikke den langbølgede stråling. Det gør kun nogle få af de luftarter der udgør den sidste ene procent, som i forening med atmosfærens indhold af vanddamp paradoksalt nok både tjener til at beskytte jorden mod kuldedøden og nu truer med at overophede den.
Blandt forskerne er der almindelig enighed om at en stigning i koncentrationen af disse såkaldte drivhusgasser vil hæve jordens temperatur, men ingen kan sige præcis hvad konsekvenserne vil blive. Disse luftarter virker som en global termostat, og det ser ud til at mennesket nu i mere end hundrede år er blevet ved med at skrue op for denne termostat. „Afbrændingen af fossilt brændstof har (sammen med industrielle og landbrugsmæssige aktiviteter i øvrigt) fået atmosfærens indhold af kuldioxid til at stige omtrent 25 procent siden 1860,“ oplyser Irving M. Mintzer fra World Resources Institute. „Det formodes at den ophobning af kuldioxid og andre drivhusgasser der har fundet sted i atmosfæren siden 1860, allerede har medført en stigning i jordens overfladetemperatur på mellem 0,5 og 1,5 grader i forhold til gennemsnitstemperaturen i den førindustrielle periode.“
Sandt nok lyder en temperaturstigning på én eller to grader ikke af meget, men på globalt plan repræsenterer det faktisk en ganske anselig varmemængde. „For at sætte det hele i relief,“ tilføjer Mintzer, „er jordens gennemsnitstemperatur under det nuværende klima i Nordamerika og Europa kun én grad højere end i den lille istid, fra det 13. til det 17. århundrede.“ Der er desuden ingen grund til at tro at den ekstra varmemængde vil blive ligeligt fordelt. En forøgelse af den årlige gennemsnitstemperatur på én grad kan for eksempel give sig udslag i en stigning på adskillige grader i de varmeste sommermåneder, med katastrofale konsekvenser til følge.
Toronto-konferencen
Mens den uudholdelige sommerhede i 1988 fortsat gennembagte Nordamerika, var over 300 delegerede fra 48 lande samlet i Toronto i Canada til en international konference om forandringerne i atmosfæren. I sin rapport fra konferencen fremhævede avisen Manchester Guardian Weekly følgende uhyggelige forudsigelse af konsekvenserne af den globale opvarmning:
„Temperaturstigningen vil ikke blive jævnt fordelt jorden rundt. På de høje breddegrader vil opvarmningen foregå hurtigere end ved ækvator. Dette vil medføre udtørring af jorden på den nordlige halvkugles mellemste breddegrader, hvor størstedelen af verdens kornproduktion finder sted.“
Oversvømmelser
Endnu et forhold der volder stor bekymring er den virkning de stigende temperaturer vil få på vandstanden i verdenshavene. De fleste vil sikkert umiddelbart sætte den stigende vandstand i forbindelse med afsmeltningen af gletscherne og isen ved polerne, men verdenshavene kan faktisk stige en hel del uden noget tilskud fra disse kilder. Hvordan? Jo, som følge af temperaturudvidelse — det samme fænomen der får kviksølvet i et termometer til at stige på en varm dag. „Hvis vi satte alt ind på at bremse opvarmningen, ville vi i allerbedste fald kunne begrænse stigningen i vandstanden til mellem én og to meter,“ hævder forskeren Robert Buddemeier fra Lawrence Livermore National Laboratory.
Udsigten til en sådan stigning i havenes vandstand har vakt megen bekymring verden over. „En stigning på knap 60 centimeter kan føre til at 27 procent af Bangladesh bliver oversvømmet og at 25 millioner mennesker bliver fordrevet,“ oplyser publikationen U.N. Chronicle. „Egypten vil muligvis miste 20 procent af sin landbrugsjord, og De Forenede Stater mellem 50 og 80 procent af sine vådområder langs kysterne. En stigning på 2 meter vil efter alt at dømme betyde at de 1190 øer i den maldiviske øgruppe bliver udslettet.“
De ovennævnte prognoser er blot forsigtige skøn. Overvej engang nogle af de mere vidtgående forudsigelser der er blevet fremsat på det seneste: „I år 2035 står Holland under vand. Bangladesh eksisterer ikke længere. I Pakistan og Indien har voldsomme regnskyl og stigende vandstand i havet dræbt adskillige millioner mennesker og tvunget den resterende del af befolkningen sammen i improviserede flygtningelejre længere oppe i baglandet. I Mellemeuropa og i det mellemste vesten i USA har årtiers tørke forvandlet de engang så frugtbare områder til solsvedne ørkener.“ — Jeremy Rifkin i bladet Manchester Guardian Weekly.
Er det virkelig denne fremtid der venter jorden og dens beboere?
[Ramme på side 5]
Det er ikke alle forskere der føler sig overbevist om at den globale opvarmning skyldes en stigning i koncentrationen af drivhusgasser. Stephen H. Schneider, der er klimatolog ved det amerikanske Nationale Center for Atmosfærestudier, siger advarende: „Man kan ikke uden videre gå ud fra at det skyldes drivhuseffekten at ét enkelt tiår har været varmere. Men hvis temperaturen viser stigende tendens i to tiårsperioder vil det være temmelig usædvanligt. Og hvis de årlige temperaturrekorder fortsætter, tror jeg at de fleste skeptikere vil overgive sig og erkende at drivhuseffekten er en realitet.“ — Science News, vol. 135, 8. april 1989
[Ramme på side 6]
Derfor er det vanskeligt at forudsige drivhuseffektens udvikling
Jordens klimasystem er utrolig kompliceret, og forskerne indrømmer åbent at der er grænser for hvad de kan forudsige. Her anføres nogle af de faktorer der vil kunne få væsentlig indflydelse på de computerberegnede modeller af det fremtidige klima man i øjeblikket opererer med.
SMELTENDE IS OG SNE: Is og sne reflekterer mellem 40 og 60 procent af solens stråler og har således en kølende effekt. Men efterhånden som temperaturen stiger og får is og sne til at smelte, vil den mørke jord eller det mørke hav absorbere mere varme. Dette kan betyde en forstærkning af drivhuseffekten på mellem 10 og 20 procent.
SKYDÆKKE: En opvarmning af jorden vil medføre højere luftfugtighed og dermed flere skyer. „Skylagets refleksion er et af de største usikkerhedsmomenter i teorien om klimaforandring,“ indrømmer V. Ramanathan, der er specialist i klimatologi ved Chicagos universitet. Man antager dog at et mere udbredt skydække vil have en kølende effekt, eftersom det i højere grad vil reflektere solens stråler.
Men samtidig med at skyerne reflekterer en del af solens stråler, virker de som et isolerende tæppe der bremser for udstrålingen fra jordoverfladen. Det er derfor svært at forudsige hvilken af disse virkninger der vil dominere i en varmere, mere overskyet verden.
VERDENSHAVENE: Vand har en fortrinlig evne til at optage varme, og meget tyder på at verdenshavene kan optage så meget varme at de fulde konsekvenser af drivhuseffekten først vil vise sig med årtiers forsinkelse. Men præcis hvor stor denne forsinkelse er, har forskerne svært ved at forudsige.
VULKANSK AKTIVITET: Vulkanske skyer medvirker i et kompliceret samspil til at opvarme stratosfæren og sænke temperaturen ved jordoverfladen. Generelt vil den vulkanske aktivitet medvirke til at reducere drivhuseffekten, men ingen kan forudsige hvornår der vil komme et stort udbrud.
SOLAKTIVITET: I modsætning til hvad de fleste måske tror, er den energimængde solen udsender ikke fuldstændig konstant. I perioden fra 1979 til 1984 svandt dens lysstyrke således med omkring 1 promille. Set på den baggrund synes den stigende temperatur i samme periode endnu mere ildevarslende.
[Ramme/diagram på side 7]
Drivhusgasserne
VANDDAMP: Mængden af vanddamp i atmosfæren afhænger hovedsagelig af lufttemperaturen. Varm luft kan indeholde mere vanddamp end kold luft kan. Men selv om vanddamp absorberer varmestråling særdeles effektivt er det i sig selv ikke nok til at forøge drivhuseffekten. Vanddampen medvirker hovedsagelig til at forstærke virkningerne af de andre gasser.
KULDIOXID (CO2): Dette er den mest udbredte af de varmeabsorberende gasser. Den er en forudsætning for alt liv på jorden, eftersom planterne behøver den for at kunne leve. Koncentrationen af kuldioxid i atmosfæren stiger for tiden med en halv procent om året. Det lyder måske ikke af meget, men det betyder faktisk at der for hvert eneste menneske årligt sendes omkring ét ton kul ud i atmosfæren ved afbrænding af fossilt brændsel som kul og olie — i alt 5.000.000.000 tons! Omkring halvdelen af dette kulstof bliver dog med tiden brugt af planterne eller absorberet af havet, men resten forbliver i atmosfæren.
METAN (CH4): Dette er hovedbestanddelen i naturgas. Metan indeholder kul, ligesom kuldioxid. Mængden af denne luftart i atmosfæren øges dobbelt så hurtigt som mængden af kuldioxid — med omkring 1 procent om året. Og der er allerede dobbelt så meget metan i atmosfæren som der var i den førindustrielle tid. Forskerne er bange for at den stigende koncentration af metan vil gøre det endnu vanskeligere for de atmosfæriske processer at nedbryde de andre drivhusgasser, som for eksempel de berygtede klorfluorkarboner (CFC).
KLORFLUORKARBONER (CFC): Disse stoffer stiger efterhånden op i stratosfæren, hvor de medvirker til at nedbryde ozon. Mens de befinder sig i den nedre atmosfære virker de imidlertid som effektive drivhusgasser. Det enkelte CFC-molekyle er omkring 10.000 gange så effektivt som kuldioxid når det gælder om at absorbere den langbølgede varmestråling!
NITROGENOXID (N2O): Da tandlægerne brugte denne luftart kaldte de den lattergas, men dens indvirkning på atmosfæren er bestemt ikke noget at le ad. Den opstår som et biprodukt ved afbrænding af fossilt brændsel og er overordentlig stabil. Når først den er sluppet ud i atmosfæren holder den sig gennemsnitlig 150 år. Mens den befinder sig i den nedre del af atmosfæren, kaldet troposfæren, absorberer den varme, men den kan også stige op i stratosfæren, hvor den medvirker til at nedbryde ozonlaget. Koncentrationen stiger i øjeblikket med 0,25 procent om året.
OZON (O3): Sidst men ikke mindst er der luftarten ozon. I stratosfæren har ozon den gavnlige virkning at det absorberer skadelig ultraviolet stråling som kan forårsage hudkræft hvis den trænger igennem til jordoverfladen. I den nedre atmosfære er ozon derimod skadeligt. Her dannes det som et biprodukt ved forbrænding, navnlig i bil- og flymotorer.
[Diagram]
(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)
Drivhuseffekten: Jordens atmosfære virker på samme måde som glasset i et drivhus der holder på solvarmen. Når Jorden er blevet opvarmet, bevirker atmosfæren at varmen — i form af langbølget stråling — ikke så let slipper bort. Dette skyldes de såkaldte drivhusgasser, der blokerer for udstrålingen og tilbagekaster en del af den langbølgede varmestråling mod jordoverfladen, som derved bliver varmere
Udstråling
Absorberet varmestråling
Drivhusgasser
Jorden