İklim değişikliği hakkında bildiklerimiz ve bilmediklerimiz

T24 - Dünyamızın iklimi ile ilgili pek çok şeyi bilmiyoruz; çünkü iklim, fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerin birbirleriyle etkileşimi sonucu ortaya çıkan, çok karmaşık, meteorolojik olaylardır. Buna karşın iklim değişikliğinin izlediği trend ile ilgili doğruluğuna inandığımız bazı kanıtlar var. Öncelikle gezegenin ısındığına ve buna da insan faaliyetlerinin yol açtığına inanıyoruz. Ancak yeryüzü ne kadar ısınacak? Bunun küresel ve yerel etkileri ne olacak? İnsan yaşamı bundan nasıl etkilenecek? Yaşam çeşitliliği ısınmadan ne kadar etkilenecek? Bunun gibi yanıtlayamadığımız bazı sorular, küresel ısınmayı tersine çevirecek birtakım önlemleri almamızı engelliyor. New Scientist’in biyoloji ve çevre konularından sorumlu editörü Michael Le Page, şu anda gezegenimizin en kritik sorunlarından biri olan küresel ısınma konusunda neler bilip neler bilmediğimizi irdeliyor. Ne var ki bildiklerimiz bilmediklerimizin yanında yetersiz kalıyor. Isınmayı durduracak, hatta geri döndürecek önlemlerin alınması için yasal düzenlemeleri vakit geçirmeden yaşama geçirmesi gereken siyasetçiler, bilmediklerimizi bahane ederek harekete geçmekte isteksiz davranıyor.Cumhuriyet'in Bilim Teknoloji ekinde yer alan haber şöyle: 1. Bilinen: Sera gazları gezegeni ısıtıyor. Bilinmeyen: Sera gazı miktarı ne kadar yükselecek? 2. Bilinen: Gezegenimiz daha da ısınıyor. Bilinmeyen: Ne kadar ısınacak? 3. Bilinen: Diğer kirleticiler gezegeni soğutuyor. Bilinmeyen: Bu soğutmanın etkisi ne kadar? 4. Bilinen: Deniz seviyesi birkaç metre yükselecek. Bilinmeyen: Deniz seviyesi kaç metre yükselecek? 5. Bilinen: Su taşkınları ve kuraklık artacak. Bilinmeyen: Kasırga ve benzeri şiddetli fırtınalar artacak mı? Sera gazları gezegeni ısıtıyor Eriyen buzullardan yüzünü erken gösteren ilkbaharlara, değişen hayvan ve bitki çeşitliliğine dek çok sayıda bulgu termometrelerin söylediklerini, yani Dünya’nın giderek ısındığını doğruluyor. 20. yüzyıl boyunca ortalama küresel sıcaklık artışı 0.8 °C dolaylarında seyrediyor. Bunun iki açıklaması var. Biri daha fazla ısının Yeryüzü’ne ulaşması; ikincisi daha az miktarda ısının kaçması. Birinci seçeneğin geçersiz olduğunu söyleyebiliriz. Dünya’nın atmosferine giren Güneş ısısı, Güneş’teki faaliyetlere bağlı olarak yıl bazındaki zaman ölçeğinde % 0.1 oranında değişiyor. Fakat uydu verileri, son yıllardaki artan sıcaklıklarla uyumlu genel bir artış olduğunu göstermiyor. Bu durumda geriye ikinci seçenek kalıyor. Yani daha az miktarda ısının kaçıyor olması. Bunun nedenleri birden fazla. Biri, karbondioksit gibi sera gazlarındaki artış. Bu gazlar kızılötesi radyasyonun spesifik frekanslarını emer -ısı-; aksi takdirde bu radyasyon uzaya kaçar. Sera gazları emdikleri enerjinin bir kısmını Yeryüzü’ne ve atmosferin alt tabakalarına yansıtır. Atmosferde daha fazla miktarda sera gazının bulunması, daha az miktarda ısının kaçtığı ve gezegenin giderek ısındığı anlamına gelir. Dünya’nın geçmişindeki iklimler incelendiği zaman, CO² düzeyinin her artışında gezegenin ısındığı görülür. Sanayi çağının başladığı 19. yüzyıldan bu yana, atmosferdeki CO² düzeyi milyonda 280 parçadan, milyonda 380 parçaya yükseldi. Uydu ölçümleri şimdi CO²’nin daha az miktarda kızılötesini emdiğini gösterirken, aynı anda daha fazla miktarlardaki kızılötesinin Dünya’nın yüzeyine yansıtılmış olduğunu ortaya koyuyor. Sera gazı miktarı ne kadar yükselecek? Ne kadar sera gazının atmosfere ulaşacağını bilmeden önümüzdeki yıllarda Dünya’nın ne kadar ısınacağını söyleyemeyiz. En büyük belirsizlik insan unsurudur. CO² emisyonunu hemen yarın sonlandırsak, CO² düzeyi milyonda 400 parçanın ötesine geçmez. Ancak bu olası değildir; yalnızca birkaç ülke -bunların arasında en fazla emisyon çıkartan Çin ve ABD kesinlikle yoktur- ihtiyaç duyulan ölçekte emisyonlarını kesme sözü verirken, yine bu aynı ülkeler kömürle işleyen enerji santralları kurarak verdikleri söze ihanet ediyorlar. Bugünkü emisyon eğrisi, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin (Intergovernmental Panel on Climate Change-IPCC) en kütü senaryosuna çok yakın bir gidişat izliyor. Eğer bu eğriyi devam ettirecek olursak, 2100 yılında CO² düzeyi milyonda 1.000 parça düzeyine -hatta daha da yukarısına- ulaşacaktır. İkinci belirsizlik,Yeryüzü’nün ne gibi bir tepki vereceği ile ilgilidir. Şu ana kadar CO² emisyonunun üçte biri atmosferden emilmiş durumda. Büyük bir kısmının denizler tarafından emilmiş olduğu düşünülüyor. Bu tampon etkisinin inişe geçeceğini söyleyebiliriz. Halihâzırda CO² düzeyinin artması ısınmayı da arttırıyor; fakat geçmişte CO² düzeyinin doğal olarak yükselen sıcaklıklara tepki olarak arttığı da biliniyor. Bunun tam nedeni bilinmiyor ama CO²’nin sıcak sularda çözünebilirliğinin azalması ve biyolojik faaliyetlerdeki artış neden olmuş olabilir. Eğer bu tür mekanizmalar devreye girerse emisyonda daha büyük kesintilerin yapılması gerekebilir. Ayrıca permafrostun (kutup bölgesinde devamlı don altında kalan toprak alt tabakası) içinde ve denizaltındaki metan hidrat birikintilerinde çok bol miktarda sera gazlarının hapsolmuş olduğunu biliyoruz. Ancak bu miktar hakkında kesin bilgi sahibi değiliz. Kaldı ki ne kadar permafrostun eriyeceğini, denizlerin metanın kaçmasına uygun sıcaklığa erişip erişmeyeceğini de bilmiyoruz. Bu durumda metanın CO²’den daha güçlü bir sera gazı olduğunu da unutmamak gerekiyor. Bütün bu tehlikeler sayısal olarak değerlendirilemeyeceği için IPCC senaryoları bunları göz ardı ediyor. En kötü senaryoya göre emisyonları hemen bugün azaltsak bile CO² düzeyleri yükselmeye devam edecek. Harekete geçmekte geciktikçe, olası senaryoların etkileri de daha vahim olacak. Gezegen daha da ısınacak Atmosferik CO²’nin iki katına çıkması su ve yaşam olmayan bir gezegeni yaklaşık 1.2 °C ısıtır. Ancak Yeryüzü’nde durumlar bu kadar basit değildir. Suyu ele alalım. Su buharı çok güçlü bir sera gazıdır. Atmosfer ısındığı zaman daha fazla miktarda su buharı tutar. Daha fazla miktarda CO² atmosfere girer girmez, ısıtma etkisi hızla artar. “Pozitif geribesleme” etkisi yalnızca bu değildir. Herhangi bir ısınma, kar örtüsünün ve denizlerdeki buzulların hızla erimesine yol açar. Oysa bunlar güneş ışığını uzaya geri yansıtan yüzeylerdir. Sonuçta daha fazla ısı emilir ve ısınma tırmanır. Daha uzun zaman ölçeğinde bitki örtüsü değişir ve bu da ısı emilimini etkiler. Giderek karalar ve denizler CO²’yi emecekleri yerde serbest bırakmaya başlar. Yüzlerce ve binlerce yıl sonra devasa buzul tabakaları erir; gezegenin geri yansıtma yeteneği daha da azalır. Bir megavolkanik patlama gibi beklenmedik felaketlerin olmadığını varsayarsak, gezegenin ciddi bin ısınmaya maruz kalacağını söyleyebiliriz. Ama bu ısınmanın büyüklüğü ne olacak? İşte bunu bilmiyoruz. Ne kadar ısınacak Atmosferdeki CO² düzeyini iki katına yükseltirsek gezegen ne kadar ısınacak? Dünya’nın ikliminde karmaşık geribesleme mekanizmasının ne gibi bir etki yaratacağını öğrenmenin bir yolu da bilgisayar modellerinden yararlanmaktır. Bir diğer, daha güvenilir yöntem ise CO²’deki değişikliklerin, geçmişte iklimi nasıl etkilediğine bakmak. Bu geçmiş milyonlarca yıl öncesine uzanabilir. Bu iki yöntem de CO² düzeyini iki katına yükseltmenin gezegenimizi en az 2 °C ısıtacağını gösteriyor. Pek çok çalışmaya göre en olası sıcaklık artışı 3 °C olacak. En son IPCC tahminlerinde bu üç derecelik artış, “iklim duyarlılığı” değeri olarak kabul gördü. Geçmişteki iklim dalgalanmaları üzerindeki çalışmalar ise iklim duyarlılığının 6 °C veya daha fazla olacağını gösteriyor. Bu değerler arasındaki farklılığın nedeni ise iklim modellerinin yalnızca “hızlı” geribeslemeleri kapsamasıdır; oysa “palaeo-iklim” çalışmaları, buzul tabaka örtüsü gibi daha uzun vadeli geribeslemeleri de dahil eder. Eğer bu çalışmalar gerçek resme daha yakınsa, modeller 20-30 yıl sonra ısınmanın ne kadar olacağına ilişkin doğru yanıtı verebilir, ancak bundan sonraki birkaç yüzyıl sonrasındaki ısınma konusunda yeterli bilgi vermeyebilir. Ancak son günlerde iklim modellerindeki hatalara bağlı olarak, kısa vadeli geribeslemeler konusunda da gerçek değerlerin altında kalan tahminler yapıldığı anlaşılıyor. Başka bir deyişle 2050 veya 2100 için ısınmaya ilişkin tahminler çok düşük tutulmuş. Bazı çalışmalar okyanusların ısıyı gerçekte olduğundan daha hızlı emdiğini varsayıyor. Bir diğer çalışma ise bulut sisteminden daha büyük pozitif geribeslemelerin olabileceğini öne sürüyor. Şu anda eldeki kanıtlara bakılacak olunursa, kısa vadeli iklim duyarlılığı 3°C dolaylarında.Halihâzırdaki trendlere göre sıcaklık artışı 2060’larda 4°C’yi aşabilir. İklim duyarlılığı tahminlerin üzerinde çıkarsa veya CO² emisyonları en kötü IPCC senaryosundan daha fazla olursa bu 4°C çok düşük kalabilir. Hangi bölgeler çok ısınacak? Ortalama küresel sıcaklık 2°C bile yükselse, bazı dramatik değişiklikler meydana gelecek. Hangi bölgeler tropik cennetler haline gelecek? Hangileri afet şeklinde yağış alacak? Hangisi çöle dönüşecek? Planlama açısından bunların bilinmesinde fayda var. Ne yazık ki bu konuda tahmin yapmak için elimizde çok az veri var. Genel resme bakacak olursak, tropik bölgeler genişleyecek ve yağışlar artacak. Tropik bölgelerin çevresindeki kurak bölgeler daha da susuz kalacak ve bu bölgeler kutuplara doğru ilerleyecek. Yüksek enlemler ise daha sıcak ve yağışlı olacak. Daha hassas ayrıntılara inildiği zaman ortak bir görüşün bulunmadığı anlaşılıyor. Bazı iklim bilimciler ayrıntılı bölgesel tahminlerde bulunmanın yanıltıcı olduğunu söylüyor. Çünkü bu tahminlerin, geleceğin şu anda bilinmeyen koşulları üzerine kurgulanması gerekiyor.Ayrıca küresel modellerde yerel iklimler üzerinde büyük etkisi olan Gulf Stream akıntısı gibi doğal olayların simülasyonlarına çok fazla güven duyulmuyor. Bu akıntı yavaşlar veya tümüyle durursa güney yarıküre daha da ısınacak. Kuzey-doğu Amerika ve Avrupa bugünkü gibi ısınamayacak. Eğer bu tür tahminler tüm değişkenler göz önüne alınmadan yapılırsa, bölgesel ısınmanın düzeyi hakkında öngörüde bulunamayız. Diğer kirleticiler gezegeni soğutuyor İnsanlar her türlü çöpü atmosfere pompalıyor. Azotlu oksitler ve CFC (Kloroflorokarbon), CO² gibi gezegeni ısıtır. Siyah karbon -is- ısıyı emerek nesneleri ısıtır, fakat güneşe karşı gölgelik oluşturarak Yeryüzü’nü serinletir. Diğer bütün kirleticiler Güneş’in ısısını atmosfere geri yansıtarak soğumaya neden olur. Atmosfere bol miktarda sülfür dioksit pompalayan büyük yanardağ patlamalarından sonra gezegen bir veya iki yıl boyunca soğur. Fakat CO²’den farklı olarak SO²’nin etkisi kısa sürelidir. Bunun nedeni SO²’nin havada küçük aerosol damlacıkları oluşturması ve kısa sürede yağmur gibi yere düşmesidir. Kükürtlü fosil yakıtların yakılması bol miktarda SO²’nin atmosfere salınmasına yol açar. 1940 ile 1970’li yıllar arasında bu kirlenme o kadar fazlaydı ki, CO²’nin yol açtığı ısınmayı dengeliyordu. Ancak Batılı ülkeler, asit yağmurlarını durdurmak için sülfür emisyonuna sınır getirdikçe bu maskeleme etkisi yok oldu ve küresel ısınma geri geldi.

Sülfür emisyonları 2000’li yıllarda yeniden tırmanışa geçti. Bunun nedenlerinden biri Çin’in daha fazla sayıda kömürle işleyen enerji santralleri kurmasıdır. Çin şimdi bu enerji santrallerini sülfürü temizleyen aletler yerleştiriyor. SO² emisyonları düşerse, küresel ısınma hız kazanabilir.Soğutmanın etskisi ne kadar olacak?Atmosferde çok küçük damlacıklar oluşturan kirleticiler çok karmaşık etkiler yaratır. Sülfür dioksit aerosollerinin ne kadar radyasyon yansıttığı damlacıkların boyutlarına, atmosferdeki yüksekliklerine, gece veya gündüze, hangi mevsimde olunduğuna ve diğer faktörlere bağlı olarak değişir.Aerosoller ayrıca bulutlarda da çok büyük etki yaratırlar. Örneğin bulutları daha parlak hale getirip, uzaya daha fazla miktarda Güneş ışını yansıtmalarına yol açarlar. Aerosollerin ömrü kısa olduğu için genel olarak atmosferde CO² gibi düzgün bir dağılım sergilemezler, ancak kirliliğin olduğu merkezlerin çevresinde yoğunlaşma eğilimindedirler.Bu karmaşıklık, SO² gibi kirleticilerin yol açtığı soğutmanın büyüklüğüne ilişkin bir belirsizliği ortaya çıkartır. Şu anda bu etki CO²’nin ısıtma etkisi nedeniyle baskılanmış durumda. Ancak belirsizlik şu sorunun yanıtsız kalmasından kaynaklanıyor. Bugün tanık olduğumuz ısınma, güçlü bir soğumanın kısmen önlediği güçlü bir ısınmanın net etkisi mi? Yoksa orta halli bir soğumanın önlediği daha orta halli bir ısınmanın sonucu mu?