Intervju s podnebnim znanstvenikom o "dobrih" in "slabih" oblakih, poskusih nadzorovanja vremena, preganjanju ljubljanske megle, neprimernosti državnega financiranja letalske obrambe pred točo in o zaskrbljujoče preprosti možnosti umetnega hlajenja vedno toplejšega planeta.
Dr. Blaž Gasparini je Primorec, ki že vso svojo raziskovalno kariero deluje v tujini. Študiral je v Trstu, doktoriral na ETH v Švici, trenutno raziskovanje nadaljuje na dunajski univerzi v Avstriji. Ukvarja se s preučevanjem vpliva oblakov na podnebje in izboljšanjem projekcij podnebnih modelov.
dr. Blaž Gasparini (osebni arhiv)
Raziskovalno se sicer trenutno največ posveča t. i. nakovalom, visokim ploskim oblakom, ki so sestavljeni iz ledenih kristalčkov in ki spremljajo nevihtne oblake ter ostanejo visoko v ozračju še dolgo časa po koncu neviht.
Koliko Zemljinega površja je v povprečju prekritega z oblaki?
Običajno oblaki prekrivajo med 60 in 70 odstotkov Zemlje. Najbolj pomemben tip oblaka, ki prekriva največji del površine, so cirusi, visoki oblaki, ki predstavljajo približno 30 odstotkov celotnega oblačnega pokrova. Mednje spadajo tudi t. i. nakovala. Cirusi so praktično vedno prisotni v tropskih predelih, v Sloveniji jih je v povprečju nekoliko manj.
Nevihtni oblaki in nakovala nad Atlantikom (NASA/ISS; Profimedia)
Kako pomembno vlogo imajo oblaki pri uravnavanju temperature ozračja? Kaj bi se zgodilo, če bi oblaki naenkrat izginili?
Če bi odstranili vse oblake iz atmosfere, bi se planet segrel. V povprečju torej oblaki pripomorejo k ohlajanju podnebja, a med njimi so tudi taki, ki pripomorejo k segrevanju.
Cirusi denimo zaradi prosojnosti ne odbijajo veliko sončne svetlobe, hkrati pa imajo nekakšen toplogredni učinek, saj infrardečemu sevanju Zemlje učinkovito preprečujejo, da bi ušlo v vesolje. Delujejo kot nekakšna odeja okoli planeta.
Imamo pa zelo velika območja, na katerih prevladujejo nizki, plastoviti oblaki, imenovani stratusi ali stratokumulusi, ki se najpogosteje pojavljajo nad morji. To so najpogosteje območja v subtropskih predelih, predvsem nad mrzlimi oceani. Taki oblaki imajo zelo pomembno vlogo v podnebju. Če nanje gledate iz vesolja, so zelo beli, so kot ogledalo – veliko svetlobe odbijejo nazaj v vesolje, s tem pa pomembno prispevajo k ohlajanju planeta.
Blaž Gasparini
Kaj se bo z oblaki zgodilo v prihodnjem, bolj toplem ozračju? Jih bo več ali manj?
Glede na napovedi podnebnih modelov se bo površina nizkih oblakov v prihodnosti zmanjšala, kar bo dodatno prispevalo k segrevanju.
Cirusi pa se bodo s segrevanjem prestavili v višje plasti ozračja, kar bo prav tako dodatno prispevalo k zviševanju temperature. Ne vemo pa še dobro, ali bo teh oblakov v prihodnje več ali manj. Nekatere študije nakazujejo, da bi se lahko površina določenih cirusov (t. i. nakoval) v tropskih predelih zmanjšala, kar bi vsaj nekoliko ublažilo učinek segrevanja ozračja.
Kaj je sploh odločilno za nastanek oblaka? Kateri pogoji morajo biti izpolnjeni?
Predvsem dva pogoja. Prvi pogoj je prisotnost vzgornika, dvigovanje zračne mase, ki v višje plasti ponese dovolj vlage.
Ko imamo dovolj visoko relativno vlažnost, pa potrebujemo tudi delce, aerosole, na katerih se ta vlaga lahko kondenzira. Brez tega se oblak ne bi pojavil.
Višje v atmosferi pa ne govorimo več o kondenzacijskih delcih, temveč o t. i. zaledenitvenih jedrih, ki omogočijo, da se okoli njih oblikujejo ledeni kristali. Ti delci so lahko prah, ki se dviga iz kmetijskih površin, lahko gre za zrna puščavskega peska …
Vir grafike: Met Office
Koliko teh delcev je naravnega izvora, koliko pa jih je v ozračju zaradi človeških dejavnosti?
Vsekakor velik del kondenzacijskih jeder prihaja iz naravnih virov, je pa tudi človek velik “proizvajalec” teh delcev. Zaradi onesnaženosti zraka, predvsem zaradi izpustov žvepla, smo imeli v zadnjih desetletjih na nekaterih delih severne poloble več oblakov kot sicer.
Dejansko smo s tem, ko smo imeli zaradi industrijskih dejavnosti umazan zrak, do neke mere izničili del segrevanja zaradi povečevanja koncentracije toplogrednih plinov v ozračju. Učinek človeške umazanije/aerosolov je do zdaj planet v globalnem povprečju ohladil za okoli 0.5°C, medtem ko so človeški izpusti toplogrednih plinov pripomogli k dvigu temperatur za okoli 1.8°C.
Ker pa je onesnažen zrak zdravju zelo škodljiv, smo v preteklih desetletjih naše izpuste v Evropi že zelo dobro “očistili”. Res je, da s tem učinek toplogrednih plinov pride še bolj do izraza, vednar menim, da si nihče ne želi vračanja v obdobje pred omejevanjem industrijskih in avtomobilskih izpustov.
Sledi ladijski izpustov (Profimedia)
Zanimiv prikaz vpliva umazanih izpustov na formacijo oblakov so t. i. shiptracks, oblačne sledi ladijskih izpuhov na nebu nad morjem. Ladijsko gorivo je namreč zelo umazano, vsebuje veliko žvepla.
Tudi na tem področju sicer potekajo prizadevanja za očiščenje izpustov, tako da pričakujemo, da bo to pripomoglo k očiščenju ozračja, hkrati pa tudi k manj oblakom nad morjem in s tem k hitrejšemu segrevanju planeta.
Oblake sestavljajo majhne vodne kapljice ali ledeni kristalčki. Kako iz njih nastane za pest debela toča?
To je zelo zanimiv in redek proces. Redkokateri nevihtni oblak je sposoben proizvesti točo.
V nevihtnih oblakih je praviloma prisoten močan vzgornik, ki povzroča, da se kapljice dvigujejo višje in višje, dokler se ne spremenijo v kristalčke. Včasih se zgodi, da te kristalčke oblak pri vrhu izstreli in začnejo padati proti tlom, kjer jih nižje v oblaku spet ujame vzgornik in jih ponese v višino. Med potovanjem skozi oblak kristalček pobira dodatno vodo in se povečuje.
Ta cikel se lahko nekajkrat ponovi, kosi ledu pa so pri tem vedno večji. Za nastanek kot pest velike toče mora biti seveda vzgornik v oblaku izjemno močan.
Z ministrico za kmetijstvo sva nedavno imela debato o smiselnosti obrambe pred točo s pomočjo posipavanja oblakov s srebrovim jodidom iz letal. Mi lahko razložite logiko in svoj pogled na smiselnost tega početja?
Neka logika vsekakor obstaja. Ideja je, da z dodajanjem delčkov srebrovega jodida oblaku ponudimo dodatna zaledenitvena jedra, s tem pa zmanjšamo velikost posameznega ledenega kristalčka. V končni fazi naj bi namesto manj večjih ledenih zrn dobili več manjših. S tem naj bi bila toča manjša ali pa je sploh ne bi bilo.
Vse lepo in prav. To v nadzorovanih laboratorijskih pogojih dejansko deluje. Vendar pa danes, po skoraj sto letih preizkušanja in preiskovanja, še vedno nimamo dokazov, da bi dejansko delovalo tudi v naravi.
Obstajajo tudi študije, ki kažejo določen ugoden učinek, spet druge pa nakazujejo, da bi lahko posipanje oblakov točo celo še povečalo.
Nekega širšega konsenza ni. Prej bi lahko rekli, da je večina strokovnjakov zelo skeptična do te prakse. Takšno je seveda tudi stališče meteorologov na agenciji za okolje, in menim, da bi kmetijsko ministrstvo to stališče moralo upoštevati.
Kos toče, ki je leta 2018 padel z neba v Argentini (Profimedia)
Pa ima tovrstna “obramba” pred točo kakšne resne neželene učinke? Ali pa je pretežno neškodljiva in jo lahko na željo kmetov dopuščamo, četudi samo zaradi boljšega občutka?
Sicer nisem strokovnjak za učinke srebrovega jodida na okolje, sem pa enkrat tudi sam o tem spraševal strokovnjaka. Po njegovih besedah so količine snovi zelo verjetno premajhne, da bi povzročile zaznavno onesnaženje.
Verjetno prakse obrambe pred točo ni treba prepovedati, zagotovo pa zanjo ni primerno porabljati javnega denarja. Tudi nekatere avstrijske regije kljub odporu stroke še vedno financirajo obrambo pred točo.
Dlib
Tudi pred 120 leti so se odvijale podobne razprave o smiselnosti obrambe pred točo, kot je razvidno iz članka v Kmetijskih in rokodelskih novicah s 16. avgusta 1901.
Kakšni so še človeški poskusi vplivanja na vreme?
Bolj verjeten kot preprečevanje toče se mi zdi scenarij, v katerem s srebrovim jodidom, z dodajanjem kondenzacijskih jeder v oblake, dejansko povečamo količino padavin na določenem območju.
Nekatere države to organizirano uporabljajo. Poročila o rezultatih so različna – od nič do 15-odstotnega povečanja količine padavin.
Za to početje vendarle obstaja nekoliko bolj robustna znanstvena podlaga kot za obrambo pred točo. Še vedno pa osebno tega ne bi nikomur priporočal.
Preveč vode v puščavskem Dubaju, januar 2023 (Profimedia)
Kitajska se na veliko ukvarja s spreminjanjem vremena. Ima državni program za ta namen, hvali se, da na velike državne dogodke poskrbi za jasno nebo … Koliko je temu mogoče verjeti, koliko pa gre za propagando oblasti?
Verjetno je do neke mere uspešna, kaj več pa težko komentiram, ker podatki, ki bi jih potreboval za to, pogosto niso javno dostopni. Kot rečeno, nekatere študije kažejo, da bi morda bilo mogoče vplivati na nekajodstotno povečanje količine padavine.
Manj verjetna se mi zdi nedavna novica iz Združenih arabskih emiratov, češ da naj bi z umetnim vplivanjem na vreme dejansko povzročili poplave. Tako ekstremnih učinkov shem za spreminjanje oblakov oziroma vremena si ne predstavljam.
Izrael je imel več desetletij program za spodbujanje padavin, a ga je pred desetimi leti opustil. To se mi zdi precej povedno.
Indija je že večkrat izrazila zaskrbljenost, da bo zaradi kitajskih prizadevanj za spreminjanje vremena ostala brez pomembnega dela padavin. Si lahko v prihodnosti obetamo “krajo oblakov” med državami?
Če gledamo na zadevo objektivno, se mi to ne zdi verjetno oziroma bi bil ta učinek zelo majhen. Če pa temu vprašanju dodamo človeško komponento in odnose med državami, si zlahka predstavljam politične konflikte zaradi takšnih poskusov. Tudi na Bližnjem vzhodu to že postaja konfliktno področje.
Oblaki nad Savdsko Arabijo (NASA)
Ali obstaja način, kako v Sloveniji avgusta, ko se država spopada s sušo, priskrbeti padavine? Ali je oblake mogoče ustvariti iz nič?
Ne, obstajati morajo nekateri pogoji. Če je nebo brez oblakov, tudi posipavanje s srebrovim jodidom ali kondenzacijskimi jedri ne bo pomagalo. Morda bi celo lahko sprožili nastanek kakšnega oblačka, a nikakor ne padavinskega.
Po mojem mnenju bi bilo razmišljanje v to smer zapravljanje državnih resursov. Bolj smiselna se mi zdita racionalnejša raba vode in prizadevanje, da bi vodo, ki pade v drugih letnih časih, skušali zadržati in jo uporabiti v času pomanjkanja.
Ena od posledic podnebnih sprememb je bolj neenakomerna razporeditev padavin – enaka količina bo padla v manjšem številu bolj ekstremnih dogodkov. Ne smemo pustiti, da takrat vsa voda odteče.
Ali obstaja metoda spreminjanja vremena, s katerim bi v Ljubljani pozimi dobili več sonca?
Rad bi poudaril, da nikakor ne spodbujam in odobravam takšnega početja. Teoretično pa bi morda lahko v ozračje posipali nekaj srebrovega jodida in upali, da se bo megla razkadila. Logika je namreč podobna kot pri spodbujanju padavin.
Ljubljanska kotlina pod meglenim pokrovom (Žiga Živulović jr./BOBO)
Dejansko se v raziskovalni skupini na švicarski univerzi ETH, na kateri sem doktoriral, trenutno ukvarjajo z vprašanjem “preganjanja” megle, in to celo v okviru evropskega raziskovalnega programa.
Njihov namen je predvsem izboljšanje razumevanja človeškega vpliva na oblake in s tem izboljšanje natančnosti vremenskih modelov.
Trenutno se ukvarjajo zgolj z računalniškim modeliranjem, v končni fazi pa naj bi v zelo omejenem obsegu zadevo tudi preizkusili v praksi.
Do zdaj sva govorila o spreminjanju vremena. A v zadnjem času se vse več govori tudi o spreminjanju podnebja, o t. i. geoinženiringu, s katerim naj bi pomagali “ohlajati” Zemljo. Kako?
Obstajata dve “veji” podnebnega geoinženiringa. Na eni strani so prizadevanja, da bi zmanjšali učinek tople grede v naši atmosferi, denimo z zajemanjem in shranjevanjem ogljikovega dioksida iz zraka.
Na drugi strani pa so poskusi, da bi sončni svetlobi preprečili, da bi dosegla površje Zemlje.
Najbolj pogosto omenjan in verjetno tudi potencialno najbolj učinkovit način je izpuščanje žvepla visoko v ozračje, v stratosfero. Tako bi dosegli učinek, podoben tistemu, ki ga imajo veliki vulkanski izbruhi.
Vsakih nekaj desetletij se zgodi kakšen velik eksploziven vulkanski izbruh, ki izvrže velike količine žveplovega dioksida. Ta nato v stratosferi tvori žveplove aerosole, ki zelo dobro odbijajo sončno svetlobo, posledično pa manj sončne svetlobe doseže površje zemlje.
Vulkanski izbruh Pinatuba na Filipinih leta 1991 je denimo nižjo plast Zemljinega ozračja za dobro leto ohladil za pol stopinje Celzija.
Izbruh vulkana Pinatubo na Filipinih leta 1991 (Profimedia)
Torej vemo, da ima prisotnost žvepla visoko v ozračju hladilni učinek na površino Zemlje. Če bi želeli, da učinek ostane trajen, bi morali z letali redno dovažati žveplo v stratosfero.
Treba je poudariti, da tega v naravi še nihče ni poskusil, izdelane so bile zgolj simulacije v podnebnih modelih in izvedeni nekateri poskusi v laboratorijih.
To se sliši kot tvegano početje, kot recept za nepredvidene škodljive posledice.
Pri tem je še veliko neznank. Ne vemo na primer, kako bi dodatni aerosoli v stratosferi učinkovali na ozonsko plast. Nekatere študije nakazujejo, da bi se lahko plast na račun tega stanjšala, kar seveda ne bi bilo dobro. Lahko bi se zgodile spremembe padavinskih režimov.
Sicer nikakor ne zagovarjam takšnega početja, a glede na trenutno razpoložljivo znanje ti učinki niti ne bi bili tako strašno veliki in del škode, povzročene zaradi dviga temperatur, bi bil omejen.
Še največji problem se mi zdi, da bi zatekanje k takšni rešitvi ljudem dalo misliti, da nam zdaj ni treba ničesar spremeniti v vsakdanjem življenju, da si ni treba več prizadevati za opuščanje fosilnih goriv.
Poleg tega bi z dolgoročnim zatekanjem k tej strategiji povečali tveganje, da gre kaj narobe, da se neželeni učinki okrepijo.
Edina pogojno dopustna uporaba te rešitve bi se mi zdela, če bi si z njo kupili nekaj časa do dokončnega razogljičenja naše družbe.
Vir grafike: National Academies of Sciences, Engineering and Medicine
Ali poleg izpuščanja žvepla v stratosfero obstajajo še kakšne realne metode umetnega senčenja Zemlje?
Drugi pogosto omenjan način je okrepitev učinka nizkih oblakov nad morjem. To so zelo svetli oblaki, ki odbijajo veliko sončne svetlobe. Ker zakrijejo morje, ki je temno in vpija veliko toplote, imajo še toliko večji hladilni učinek.
Če bi lahko povečali količino teh oblakov ali če bi jih naredili še bolj odbojne, bi s tem lahko pomembno vplivali na zaustavljanje segrevanja Zemlje. Mehanizem za “izdelavo” oblakov bi bil podoben kot pri nastanku na začetku omenjenih sledi ladijskih izpuhov.
Tretja možnost, s katero sem se v okviru svoje doktorske naloge deloma ukvarjal tudi sam, pa je, da bi skušali zmanjšati debelino in površino cirusov. Ti namreč, kot sem že omenil, delujejo kot nekakšen ovoj okoli Zemlje in prispevajo k segrevanju ozračja.
Cirusi nad švicarskimi gorami (Blaž Gasparini)
Značilnost dela cirusov je, da jih sestavljajo zelo majhni ledeni kristalčki, ki zelo dolgo vztrajajo v zraku. S trosenjem nukleacijskih jeder, denimo saharskega peska, na višini cirusov bi bilo mogoče doseči, da ti delčki prej padejo proti tlom, oblaki pa se prej razkadijo.
Nekateri modelski izračuni kažejo, da bi to lahko imelo določen učinek, v resnici pa vemo še bistveno premalo, da bi si to upal z gotovostjo trditi.
V katero skupino oblakov lahko glede na njihovo višino in druge lastnosti uvrstimo kondenzacijske sledi letal in kako te sledi vplivajo na temperaturo ozračja?
Tukaj smo spet v domeni cirusov. Več kot je kondenzacijskih sledi, več infrardečega sevanja je ujetega na Zemlji in planet se še dodatno segreva.
Pojavljanje kondenzacijskih sledi bi morali kolikor je mogoče zmanjšati. Vsekakor z zmanjšanjem pogostosti letenja, hkrati pa bi morala tudi letala skrbno izbirati območje letenja, da zmanjšajo možnost njihovega nastanka.
Del raziskav visoke oblačnosti se trenutno osredotoča tudi na vprašanje, kako letalskim družbam glede na meteorološke pogoje svetovati čim bolj optimalno višino leta, da bi zmanjšali nastajanje kondenzacijskih sledi.
Dejansko naj bi izpusti letalskih motorjev predstavljali le polovico toplogrednega učinka letalskega prometa. Drugo polovico predstavljajo učinki nastajanja visokih oblakov.
Kondenzacijske sledi letal (Profimedia)
Velik del javnega diskurza o geoinženiringu je sicer vrsto let potekal v domeni teorije zarote o kondenzacijskih sledeh letal kot t. i. “chemtrailih”. Ali morate še vedno odgovarjati na vprašanja v zvezi s to teorijo zarote?
Občutek imam, da so “chemtraili” v zadnjem času malo šli iz mode, morda zaradi pandemije. Še pred nekaj leti sem imel bistveno več opravka s tem.
Hkrati pa opažam, da o geoinženiringu vedno pogosteje poročajo resni mediji, pa tudi v znanosti je opaziti povečano zanimanje za to področje, ki je še nedavno veljalo za zelo obrobno.
Danes je geoinženiring v določenih krogih še vedno tabu, ni pa rečeno, da bo tako tudi čez pet ali deset let. Čeprav sam ostajam izjemno skeptičen do tovrstnih praks, se mi zdi boljše, da se z njimi raziskovalno ukvarjamo. Tako bomo bolje poznali vse možne scenarije, ki jih ima naša civilizacija na razpolago pri soočenju s podnebnimi spremembami.
Pa bi rekli, da znanstveno raziskovanje geoinženiringa tudi povečuje možnost, da bo enkrat uporabljen?
To je vsekakor velika moralna dilema, s katero sem se tudi sam večkrat ukvarjal. Rekel bi, da je danes, leta 2023, ta Pandorina skrinjica že odprta. Tudi če se danes vsi odločimo, da prekinemo vse raziskave na to temo, se lahko v prihodnosti še vedno najde nekdo, ki bo izkoristil do zdaj že pridobljeno znanje.
Morda pa bi bil moj odgovor drugačen, če bi se pogovarjala pred 20 leti.
Blaž Gasparini (osebni arhiv)
Glede na to, kako dolgo že govorimo o nujnosti zmanjševanja izpustov toplogrednih plinov, pa ti globalno gledano še kar naprej naraščajo, se utegne kmalu zgoditi, da bo geoinženiring še edina preostala realna možnost za ustavitev segrevanja ozračja. Kolikšna je po vašem verjetnost, da bomo morali resno razmisliti o njegovi uporabi?
Upam, da bo točka, na kateri bomo začeli resno razpravljati o možnosti uporabe geoinženiringa, tudi točka, na kateri se bodo ljudje streznili in se bo zmanjševanje toplogrednih izpustov bistveno pospešilo. To je moja optimistična vizija.
Malo bolj realističen pa se mi zdi scenarij, kot ga sicer opisuje znanstvenofantastični roman Ministrstvo za prihodnost (angl. Ministry for the Future). V njej se svet okoli leta 2030 spopada s podnebnimi katastrofami. Ko vročinski val v Indiji ubije množico ljudi, se indijska vlada enostransko odloči, da bo z geoinženiringom zasenčila sonce.
O kako obsežnih operacijah govorimo, ko govorimo o geoinženiringu?
Izračuni za vbrizgavanje žvepla v stratosfero kažejo, da stroški niti ne bi bili visoki, približno deset milijard evrov na leto. To je malenkost v primerjavi z vsotami denarja, ki jih potrebujemo za razogljičenje gospodarstva.
Tudi zato se bojim, da bo za nekatere ta metoda postala neustavljivo privlačna. Dejansko ne govorimo o nobeni znanstveni fantastiki. Letni strošek deset milijard evrov si lahko privošči že srednje velika država ali pa denimo najbogatejši Zemljan.
Je resen pogovor o možnostih uporabe geoinženiringa znak, kako globoko smo kot civilizacija že zabredli?
Po mojem mnenju je večina med nami skeptična do umetnega spreminjanja podnebja in okolja na splošno. Obstaja kup primerov, ko je človek s svojimi posegi, na primer vnosom tujerodnih živalskih vrst, povzročil nepričakovane uničujoče posledice.
Hkrati pa je mogoče na zadevo pogledati tudi nekoliko drugače. Če bi se tovrstnih posegov denimo vzdržali v poljedelstvu in bi hrano pridelovali na enak način kot pred sto leti, bi bili danes lačni.
Jasno bi rad poudaril, da geoinženiring ne predstavlja rešitve podnebne krize. Geoinženiring je le kot protibolečinsko sredstvo, ki preprečuje hujšo podnebno škodo, ne more pa rešiti vzroka podnebnih sprememb.
Podnebno krizo lahko rešimo le z zmanjšanjem emisij toplogrednih plinov in, na dolgi rok, če bi to postalo tehnično izvedljivo, deloma celo z odstranjevanjem že izpuščenega ogljikovega dioksida iz ozračja.
Kakšno je tvoje mnenje o tem?
Sodeluj v razpravi ali preberi komentarje