Dodatnie sprzężenia zwrotne klimatu uruchomione przez silnik cieplny cywilizacji przemysłowej:
Badanie opublikowane 8 lipca 2019 r. w Proceedings of the National Academy of Sciences potwierdziło, że wzrost temperatur, jakiego doświadcza tundra, sprawi, iż zamieszkujące ją drobnoustroje zwiększą produkcję metanu i dwutlenku węgla. Bliso połowa podziemnego węgla jest zmagazynowana w glebach występujących w wysokich szerokościach geograficznych. To ponad dwukrotnie więcej od aktualnych atmosferycznych koncentracji CO2. Naukowcy wykorzystali metagenomikę, by zanalizować zmiany w społecznościach mikrobiologicznych Alaski poddanych eksperymentalnemu ociepleniu. Zobaczyliśmy, że mikroby reagują dość szybko – w ciągu czterech lub pięciu lat – na nawet umiarkowany wzrost temperatur, powiedział Kostas T. Konstantinidis, autor pracy badawczej i wykładowca w Szkole Inżynierii Cywilnej i Środowiskowej oraz Szkole Nauk Biologicznych Instytutu Technologicznego Georgii. Gatunki drobnoustrojów i ich geny zaangażowane w uwalnianie dwutlenku węgla i metanu zwiększyły swoją liczebność w odpowiedzi na ocieplenie. Wynik nas zaskoczył, dodał uczony. Mimo tej szybkiej i wyraźnej reakcji na zmianę klimatu, mikroby glebowe z dalekiej północy i ich aktywność nie są uwzględniane w modelach klimatycznych. W 2019 r. na Syberii i Alasce po raz kolejny padły rekordy średniej temperatury miesięcznej – była wyższa od średniej długoterminowej nawet o 10°C.
Ziemskie życie wyewoluowało miliardy lat temu z mikroorganizmów. Bakterie, plankton i wirusy nadal stanowią fundament biosfery. Odpowiadają za obieg minerałów i składników odżywczych w glebie, wodzie i atmosferze. Pomagają w uprawie i trawieniu naszego pożywienia. Kolejne badania ujawniają, że globalne ocieplenie zaburza cykle z udziałem mikrobów i tym samym napędza dodatnie sprzężenia zwrotne klimatu. Wzrost temperatur planety sprawia, iż bakterie żerują na większej ilości materiału organicznego i wytwarzają dodatkowy dwutlenek węgla. W Arktyce rozprzestrzeniające się glony pochłaniają latem więcej promieni słonecznych, co przyspiesza topnienie lodu. Zabójcze patogeny przemieszczają się na północ, gdzie zabijają rośliny uprawne, ludzi i inne zwierzęta. Tak wiele udokumentowanych zmian i innych alarmów mikrobiologicznych skłoniło grupę 30 wybitnych mikrobiologów do wydania oświadczenia na łamach Nature Reviews Microbiology – uczeni ostrzegają w nim przed skutkami obserwowanych zmian. W swoim badaniu Tom Crowther, naukowiec zajmujący się środowiskiem na Politechnice Federalnej w Zurychu (ETHZ), wykazał, iż przyspieszona aktywność drobnoustrojów glebowych znacznie zwiększy emisje węgla. W innej pracy przedstawił, w jaki sposób globalne ocieplenie sprzyja grzybom, które uwalniają coraz więcej CO2 poprzez szybkie rozkładanie martwego drewna i liści. Mikroby składają się na około 90% biomasy oceanicznej, co w skali mikroskopowej czyni ją gęstą, żywą zupą. Globalne ocieplenie wywołuje kolejne burze biologiczne o nieznanych nam konsekwencjach, powiedział Antje Boetius, mikrobiolog morski z Instytutu Maxa Plancka. Naukowiec wyraził też zaniepokojenie z powodu innych niezbadanych punktów krytycznych takich jak erozja organicznej gleby permafrostu w oceanach (bakterie wodne trawią ten materiał i uwalniają CH4 i CO2) czy potencjalna gwałtowna eksplozja toksycznych zakwitów glonów w Arktyce. Dla każdego, kto studiuje mikrobiologię oceaniczną, zjawiska te są naprawdę przerażające, dodał.
→ 78. Jeziora borealne, które występują na północy, odgrywają znaczącą rolę w globalnym obiegu węgla. Często są one aktywne biologicznie ze względu na obecność materii organicznej w słupie wody i osadach dennych. Jako że mikroby rozkładają tę materię, stężenie dwutlenku węgla przekracza poziom nasycenia w wielu akwenach. W konsekwencji część gazu jest uwalniana do atmosfery. W swojej pracy badawczej zamieszczonej w czerwcu 2019 r. przez Uniwersytet Jyväskylä absolwent uczelni Petri Kiuru przyjrzał się obiegowi węgla w jeziorach borealnych za pomocą modelu, który opisuje czasową ewolucję rozkładu temperatury, a także jakości wody. Analiza skupiła się w szczególności na wymianie CO2 między słupem wody a atmosferą. Kolejnym jej celem było też oszacowanie wpływu zmiany klimatu na dynamikę jeziornego węgla. Postępujący wskutek globalnego ocielenia wzrost temperatury powietrza i rocznych opadów rozgrzewa jeziora i zwiększa ilość materii organicznej trafiającej do nich z zewnątrz. Wynik badania wskazuje na to, że czynniki te zwiększą koncentracje dwutlenku węgla w jeziorach i tym samym jego emisje do atmosfery.
→ 79. W 2017 r. na 1000-kilometrowym odcinku północnego wybrzeża Australii obumarły rozległe połacie lasów namorzynowych. To wywołane zmianą klimatu zdarzenie zaszokowało naukowców. Jednak jego skutki były poważniejsze od spodziewanych. Uczeni z Uniwersytetu Southern Cross odkryli, że uśmiercone drzewa wprowadziły do atmosfery znaczne ilości metanu. Po raz pierwszy udało się skwantyfikować emisje z łodyg tych roślin. Zgodnie z wynikami analizy przedstawionej 17 czerwca 2019 r. w New Phytologist martwe mangrowia uwalniają około osiem razy więcej CH4 niż żywe. Systemy namorzyn sekwestrują też „niebieski węgiel” – magazynują CO2 wchłaniany z powietrza. Autorzy badania nie kryją zaniepokojenia. Przypadek katastrofalnej śmierci lasów namorzynowych w australijskiej Zatoce Karpentaria może stać się normą, powiedział doktorant Luke Jeffrey. Według obserwacji z 2000 r. całkowity globalny obszar mangrowii wynosi 137 800 kilometrów kwadratowych.
Globalne niedobory wody i ich konsekwencje:
Według najbardziej wszechstronnej z dotychczasowych prac badawczych topnienie lodowców himalajskich spowodowane wzrostem średniej temperatury Ziemi przyspieszyło gwałtownie od początku XXI w. Zestawienie rezultatów 40-letnich obserwacji satelitarnych w Indiach, Chinach, Nepalu i Bhutanie pokazało, że od 2000 r. lodowce tracą rokrocznie warstwę o grubości około 0,5 metra – dwukrotnie więcej niż w latach 1975-2000. W ciągu ostatnich czterech dekad mogły zmniejszyć się aż o jedną czwartą swojej ogromnej masy, powiedział Joshua Maurer z Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Uniwersytecie Columbia. W analizie wykorzystano zdjęcia 650 lodowców pokrywających obszar 2000 kilometrów, który rozciąga się z zachodu na wschód. Wiele z tych obrazów dostarczyły satelity szpiegowskie – pochodzą z niedawno odtajnionych zasobów wywiadu USA. Badanie opublikowano 19 czerwca 2019 r. w czasopiśmie Science Advances.
Badanie: Fragmentacja wyrokiem śmierci dla lasów i ich mieszkańców:
Badanie zamieszczone 20 marca 2019 r. w PLOS ONE odkryło, że obszary wylesione wprowadzają do sąsiednich lasów dodatkowe ciepło. Wskutek zmiany klimatu na całym świecie rosną średnie temperatury w lasach. Dodatkowe porcje ciepła potęgują problem i przyspieszają lokalne wymieranie gatunków. Generując dodatkowe ocieplenie, deforestacja pogarsza w tropikach wpływ zmiany klimatu na różnorodność biologiczną i sam las, powiedział Barry Sinervo, współautor analizy, ekolog i biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. Uczeni ustalili, że utrata połowy pokrywy leśnej w strefie tropikalnej podwyższa temperaturę lądową w przyległym lesie o około 1,08°C . Jedną z kluczowych funkcji, jakie pełnią lasy, jest chłodzenie. Inna praca badawcza opublikowana 1 kwietnia 2019 r. w Nature wykazała, iż las obniża temperaturę powierzchni średnio o 4°C. Odpowiada za to efekt albedo (ziemia pozbawiona lasu ma ciemniejszy kolor i pochłania więcej promieniowania słonecznego) i transpiracja (drzewa pobierają wodę gruntową i kierują ją w górę do maleńkich porów w liściach, gdzie paruje i pomaga chłodzić okolicę).
Nagła zmiana klimatu: Rozpad lądolodu Grenlandii przyspiesza:
→ W wywiadzie z 22 kwietnia 2019 r. prof. Harold Wanless – dyrektor wydziału nauk geologicznych Uniwersytetu w Miami i czołowy specjalista ds. wzrostu poziomu morza, który od kilkudziesięciu lat bada tempo, w jakim na przestrzeni tysiącleci podnosiły się i opadały oceany – powiedział: Moja praca nad starożytnym klimatem ujawniła zjawisko gwałtownych skoków, podczas których poziom morza wzrasta o 10 metrów w ciągu stulecia. Mówimy o dramatycznym, ekspresowym rozpadzie lodu. Obserwujemy początkową fazę ocieplenia wód Arktyki, które z pewnością doprowadzi do takiego skoku. Dodatnie sprzężenia zwrotne przyspieszają topnienie. Wiele z nich łączy się i tym samym wzmacnia wzajemnie. Ciepła woda dostająca się pod fiordy ujściowe Grenlandii i Antarktydy ostatecznie powoduje oderwanie lodu od podłoża. W efekcie może dojść do automatycznej dezintegracji lodu przypominającej upadek ułożonego na stole stosu książek.
2018 najgorętszym rokiem w historii. Oceany ocieplają się szybciej, niż sądzono.:
W ostatnich dziesięcioleciach na sile przybrały wiatry wiejące nad Oceanem Południowym. Powodem jest dziura w warstwie ozonowej nad Antarktydą i rosnąca ilości gazów cieplarnianych w atmosferze. Ekipa brytyjskiego statku badawczego Boaty McBoatface odkryła, że wraz z siłą wiatrów rosną turbulencje morskie. W rezultacie denne warstwy wód zimnych mieszają się z wyższymi warstwami wód cieplejszych. Gorąca woda rozszerza się i podnosi poziom morza. Nowy mechanizm ocieplenia nie jest uwzględniony w aktualnych modelach obliczeniowych, które prognozują wpływ zmiany klimatu na oceany. Wyniki obserwacji opublikowano 17 czerwca 2019 r. w Proceedings of the National Academy of Sciences.
Badanie: Wymarcie gatunków morskich przed rokiem 2048:
Koralowce Sri Lanki są niszczone bezpośrednio przez zmianę klimatu, zanieczyszczenia i nielegalne metody połowów. Nie żyje już 90% raf, a pozostałe 10% zginie w ciągu kolejnej dekady, poinformował dr Terney Pradeep Kumara, dyrektor generalny Urzędu Ochrony Środowiska Morskiego (Marine Environment Protection Authority – MEPA).
Badanie: Cywilizacja przemysłowa jest silnikiem cieplnym:
Streszczenie pracy badawczej dr. Timothy’ego Garretta zamieszczonej 5 stycznia 2012 r. w Earth System Dynamics.
W swoim poprzednim badaniu (Garrett, 2011) przedstawiłem prosty model wzrostu gospodarczego zgodny z ogólnymi prawami termodynamiki. W przeciwieństwie do tradycyjnych modeli ekonomicznych cywilizacja jest w nim postrzegana jako globalna całość – bez rozróżnienia między poszczególnymi narodami, sektorami gospodarki, siłą roboczą czy inwestycjami kapitałowymi. Bazę modelu stanowi hipoteza, iż bieżąca stopa zużycia energii pierwotnej w gospodarce światowej jest powiązana za pośrednictwem stałej z bardzo ogólną reprezentacją historycznie nagromadzonego bogactwa. Obserwacje potwierdzają tę hipotezę i wskazują, że wartość stałej wynosi λ = 9,7 ± 0,3 miliwatów na 1990 USD (dolarów amerykańskich). Właśnie to połączenie pozwala traktować pozornie złożone systemy gospodarcze jako proste systemy fizyczne. W niniejszej analizie ten model wzrostu jest zintegrowany z liniową formułą ewolucji globalnych koncentracji CO2 w atmosferze. Mimo że jest on bardzo prosty, model zintegrowany zapewnia wierne długookresowe odwzorowania trajektorii produktu światowego brutto (PŚB) i CO2. Model pokazuje, że znane scenariusze Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC SRES) znacznie zaniżają poziom wzrostu CO2 dla danego poziomu przyszłego dobrobytu gospodarczego. Po pierwsze globalnych wskaźników emisji CO2 nie da się oddzielić (ang. decouple) od bogactwa poprzez poprawę wydajności. Po wtóre przyszłe ocieplenie będzie działało jak inflacyjny hamulec faktycznego wzrostu światowego bogactwa – typowy efekt każdej długotrwałej klęski żywiołowej. Ażeby stężenia CO2 w atmosferze pozostały poniżej „niebezpiecznego” poziomu 450 ppmv (Hansen i in., 2007) [w 2019 r. łączne koncentracje gazów cieplarnianych przekroczyły już pułap 560 ppm; przyp.tłum.], model prognozuje, iż musiałaby zaistnieć pewna kombinacja nierealistycznie szybkiego tempa dekarbonizacji energii i niemal natychmiastowej redukcji bogactwa cywilizacji globalnej. Wygląda na to, że cywilizacja przemysłowa znajduje się w sytuacji bez wyjścia. Jej trwanie gwarantuje wzrost poziomu CO2 powyżej 1000 ppmv; z kolei tenże wzrost gwarantuje stopniowy upadek cywilizacji.
Komentarz: Należy zwrócić uwagę, że autor nie uwzględnił nawet dodatnich sprzężeń zwrotnych klimatu i maskującego efektu aerozoli przemysłowych.
Od czasu porozumienia paryskiego w sprawie klimatu kraje G20 niemal potroiły dotacje przekazywane elektrowniom węglowym. Blok największych gospodarek świata zobowiązał się dekadę temu, że skończy z dofinansowywaniem paliw kopalnych. Według danych, jakie opublikował w swoim raporcie z czerwca 2019 r. Zamorski Instytut Rozwoju (Overseas Development Institute – ODI), największe kwoty na wydobycie węgla przeznaczają Chiny i Indie. Na trzecim miejscu jest Japonia, a za nią Republika Południowej Afryki, Korea Południowa, Indonezja i Stany Zjednoczone. Wielka Brytania, która sama sporadycznie wykorzystuje energię węglową, współfinansuje zagraniczne elektrownie zasilane kopalinami. Analitycy obliczyli całkowitą kwotę dotacji i ulg podatkowych na eksploatację węgla oraz budowę i utrzymanie elektrowni opalanych węglem – uwzględnili nawet inwestycje przedsiębiorstw państwowych. Okazało się, że średnia roczna suma wzrosła z 17 miliardów dolarów w 2014 r. do 47 miliardów w 2017 r. W rzeczywistości wsparcie rządów dla sektora węglowego jest znacznie większe, ponieważ kraje G20 nadal nie ujawniają wielu sposobów dofinansowywania węgla, powiedziała Ivetta Gerasimchuk z Międzynarodowego Instytutu na rzecz Zrównoważonego Rozwoju (International Institute for Sustainable Development), współautorka dokumentu.
Boom łupkowy w USA finansowany przez śmieciowe zadłużenie:
Cywilizacja przemysłowa funkcjonuje dzięki piramidzie finansowej, jaką jest produkcja ropy łupkowej w USA [Investing.com, 19.06.2019]
Niewielu analityków zdaje sobie sprawę, że od 2008 r. cywilizacja przemysłowa funkcjonuje dzięki amerykańskiej ropie łupkowej, której eksploatację umożliwia piramida finansowa. Bez ogromnej ekspansji wydobycia tego surowca wzrost gospodarki światowej osiągnąłby swój szczyt, po czym nastałyby realia głębokiej depresji ekonomicznej. Zgodnie z danymi Statystycznego Przeglądu Energetycznego BP 2019 za roczny przyrost podaży ropy w 2018 r. odpowiadały w 84% Stany Zjednoczone.
Od 2008 r. USA i Kanada zapewniły aż 90% światowego wzrostu produkcji, który wyniósł 11,6 milionów baryłek dziennie (mbd) – USA dostarczyły 8,5 mbd, Kanada 2,0 mbd, a reszta krajów dodała zaledwie 1,1 mbd.
Od 1997 r. gospodarka industrialna zderza się z konsekwencjami Peak Oil.
Wzrost PKB zależy bezpośrednio od wartości konsumpcji ropy naftowej. Po 2008 r. podtrzymał go wkład łupkowy, mimo że do systemu dodano mnóstwo zadłużenia.
Amerykańska produkcja ropy z łupków najpewniej osiągnie swój szczyt znacznie wcześniej, niż przewidują to eksperci ds. energetyki – nastąpi to podczas najbliższego spowolnienia gospodarczego i recesji/depresji.
→ Rewolucja łupkowa tak naprawdę jest katastrofą dla niemal wszystkich inwestorów, którzy kierują się strategią ‚kup i trzymaj’. Nie znam innego przypadku destrukcyjnej zmiany technologicznej, która wyrządziła tak wielką szkodę przemysłowi, który ją stworzył. Podczas gdy setki milionów ludzi zyskały miliardy dolarów, straty akcjonariuszy idą w miliardy. Ten przemysł jest autodestrukcyjny. W ciągu dekady większość firm wydobywczych zniszczyła bardzo duży procent wartości, którą posiadała u progu rewolucji łupkowej. Skala tego zniszczenia jest niewyobrażalna. I trwa ono nadal, powiedział 22 czerwca 2019 r. Steve Schlotterbeck, były prezes EQT, giganta branży łupkowej.
→ Węglowodory o niskim współczynniku zwrotu energii zainwestowanej (EROEI) wymagają „dotacji”, dzięki której stają się „opłacalne”. Zatem energia śmieciowa o niskiej jakości (m.in. ropa łupkowa i bitumen) jest subsydiowana poprzez akumulację zadłużenia, wzrost stopy bezrobocia, niskie płace, rozpadającą się infrastrukturę, dysfunkcyjne rządy i ubożejącą ludność.
→ Energia jądrowa, biopaliwa i gaz łupkowy są niedochodowe. Te reklamowane jako przyjazne dla środowiska (sic!) źródła energii miały uratować społeczeństwo przemysłowe. Stany Zjednoczone i inne kraje są zależne od upadającego reżimu energetycznego – fakt ten stoi za desperackimi próbami przejęcia kontroli nad polami roponośnymi Wenezueli i Iranu.
Brudne sekrety „czystej energii”:
Postępujące globalne ocieplenie wyłączy elektrownie jądrowe [US.News, 1.07.2019]
Nie bez przyczyny elektrownie jądrowe są budowane w pobliżu akwenów. Ujarzmiwszy moc rozszczepienia jądra atomowego, zakłady te wytwarzają parę, która obracając turbinami, generuje sporą ilość energii elektrycznej. Aby uniknąć niebezpieczeństwa przegrzania, jednostki pobierają wodę z rzek, jezior lub oceanów. Niestety, coraz częstsze fale intensywniejszych upałów rozgrzewają je do tego stopnia, że chłodzenie jest ograniczone lub niemożliwe.
W ignorowanych, choć publicznie dostępnych raportach, jakie otrzymuje Komisja Dozoru Jądrowego USA (Nuclear Regulatory Commission – NRC), właściciele elektrowni ujawnili, iż w ubiegłym roku wysokie temperatury zmusiły ich do zredukowania podaży prądu ponad 30 razy – najczęściej latem, kiedy zapotrzebowanie nań jest największe. Na przestrzeni ostatnich dekad liczba tych incydentów wzrosła gwałtownie: 2009 r. było ich 9, zaś w 1988, 1989 i 1991 r. odnotowano tylko jeden. Dramatyczny skok podąża za trendem globalnego ocieplenia w USA i na świecie. Zwiększanie i zmniejszanie produkcji poważnie obciąża elektrownie, które nie reagują dobrze na takie naciski, mówi Dan Kammen, profesor inżynierii jądrowej z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
Zmiana klimatu uderza w sektor nuklearny na różne sposoby. Nawet gdy temperatury wody jedynie zbliżają się do ustalonych progów bezpieczeństwa, elektrownie są zmuszone uszczuplać dostawy elektryczności, ponieważ wykorzystane chłodziwo dodatkowo rozgrzewa obszary wodne, co zagraża siedliskom ryb i roślinom. Wyzwaniem są też nasilające się susze, które prowadzą do spadków poziomu wód w lokalnych akwenach. Z kolei upalne warunki na zewnątrz sprawiają, iż elektrownia staje się w środku zbyt gorąca, by funkcjonować. Podczas zeszłorocznych upałów we Francji pracownicy próbowali zapobiec nadmiernemu nagrzaniu poprzez polewanie budynku. Tymczasem w USA zakłady regularnie obniżały swoją produkcję o 3-60%.
Każde dodatkowe 10°C skraca żywotność urządzeń elektrycznych. Sprzęt odpowiadający za bezpieczeństwo może się wówczas usmażyć, wyjaśnia David Lochbaum, emerytowany inżynier nuklearny, autor raportów NRC i były dyrektor Projektu Bezpieczeństwa Jądrowego w Unii Zatroskanych Naukowców. Słyszę, że wielu zwolenników energii jądrowej twierdzi, że stanowi ona częściowe rozwiązanie problemu globalnego ocieplenia, kontynuuje uczony. Jest odwrotnie: przetrwanie elektrowni zależy od rozwiązania problemu globalnego ocieplenia.
W 2019 r. rekordowe upały wyłączyły elektrownie jądrowe m.in. w Niemczech i Francji.
Raport UBS: Pora przestać wierzyć w bajki o powstrzymaniu katastrofalnej zmiany klimatu [Financial Times, 17.07.2019]
Analitycy UBS, jednej z najważniejszych instytucji finansowych świata, przyznają, że nie ma szans na konieczne, natychmiastowe potrojenie liczby budowanych elektrowni wiatrowych i słonecznych oraz na utrzymanie tego wymaganego tempa wzrostu przez dziesięciolecia bez jakichkolwiek potknięć i przestojów. Czas minął, a świat jest zbyt zadłużony, by błyskawicznie wdrożyć istniejące technologie odnawialne. Poza tym jesteśmy bardzo daleko od znalezienia z dnia na dzień technicznych rozwiązań, które uporałyby się z wieloma innymi problemami i wyzwaniami związanymi z transformacją energetyczną. Bez nich o opracowaniu czystego w 100% systemu energetycznego nie może być mowy.
Te realia nie powstrzymują nas od opowiadania sobie bajek, kontynuuje współautor raportu. Pierwsza bajka: uratuje nas wydajność energetyczna. Fakty pokazują coś wręcz przeciwnego. Od ponad 50 lat wydajność energetyczna rośnie niemal we wszystkich dziedzinach życia. Mimo to w tym samym czasie popyt na energię i emisje dwutlenku węgla uległy potrojeniu. Druga bajka: deus ex machina, czyli boska interwencja w ostatnim akcie sztuki. Słyszymy, że w tę rolę wcieli się technologia wychwytywania dwutlenku węgla, synteza jądrowa lub inżynieria klimatyczna. Inne sugestie to zawieszone w przestrzeni kosmicznej zwierciadła odbijające promienie słoneczne lub pokruszone, rozsypane na polach skały wulkaniczne pochłaniające dwutlenek węgla. Zastosowanie którejkolwiek z nich nie jest teraz realne, a przy zadłużeniu rządowym na poziomie odpowiadającym zobowiązaniom z okresu po II wojnie światowej nie można liczyć na to, że program inwestycji sektora publicznego cokolwiek przyspieszy.
Oprac. i tłum exignorant
Jeśli jest Pani/Pan subskrybentem/stałym czytelnikiem bloga i uznaje moją pracę za wartościową i zasługującą na symboliczne wsparcie, proszę rozważyć możliwość zostania moim Patronem już za 5 zł miesięcznie. Dziękuję.