אקלים ואנרגיה - התחממות גלובלית

מה פתאום אקלים ואנרגיה בבלוג הזה?

בשיח הפופולרי, משתמשים לרוב בביטויים "התחממות גלובלית" ו"שינוי אקלים". לא פעם, משתמשים בהם חליפות, כביכול לתאר את אותה תופעה. 

אם נעצור ונקרא אותם לרגע כאילו אנחנו קוראים אותם בפעם הראשונה, נראה שבעצם, כל אחד מהם אומר דבר שונה:

התחממות גלובלית הוא השם הניתן לתאר את אוסף העדויות הנצפות, המעידות על כך שהטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ עולה בקצב חד ובהתמדה בעשורים האחרונים.
להלן תיאור עליית טמפרטורות במאה השנים האחרונות:

דרך אחרת לראות את הנתונים שמדגישה את חומרת המצב, היא באמצעות התרשים הבא:
כפי שמצויין בתרשים המצורף כל שנה בשנות ה-2000 היתה חמה יותר מהממוצע בשנות ה-90, בהם כל שנה היתה חמה יותר מהממוצע בשנות ה-80. 

סטייה ביחס לממוצע הטמפרטורות 1901-2000. (NOAA, 2009)

העלייה בטמפרטורות נצפית באופן בלתי תלוי על ידי סדרה של דגימות, ומסוגים שונים.
הדיאגרמה למטה מסכמת את העניין בצורה קולעת: מתוך עשרה מדדים, שבעה צפויים לעלות ושלושה צפויים לרדת במידה וישנה התחממות: 
(שימו לב כי חלק מהמדדים מודדים את ההתחממות ישירות, וחלק את ההשלכות המיידיות שלה).

מה צפוי לקרות וניתן למדוד כתוצאה מהתחממות פני כדור הארץ (NOAA, 2009)

בפועל, העדויות הן כי כל השבעה עולים וכל השלושה יורדים. כל אחת מהקביעות האלו נסמכת לא על סדרת מדידות אחת, אלא על מספר סדרות מדידות, שנערכות על ידי גורמים שונים ובאופן בלתי תלוי:

מה המדידות מראות בפועל (NOAA, 2009)

העלייה המתוארת בטמפרטורות היא כמובן ביטוי אחד לכך שהאקלים משתנה.
עם זאת, שינוי אקלים, מתייחס לא רק להתחממות עצמה, אלא לאוסף שינויי האקלים שנגרמים כתגובת שרשרת לכך שפני כדור הארץ מתחממים.
דוגמא לתגובת שרשרת שכזו היא, למשל שינוי בדפוסי השלגים, כפי שמציין אחד המדדים למעלה: 

האלפים באירופה נפגעים חריפות משינוי האקלים, וההתחממות שנצפית בהם היא בשיעור של לערך פי 3 הממוצע העולמי.
בגרמניה, למשל, עליה של  1ºC מעבר לרמות של 2007 תתבטא ב- 60% פחות שלג.
לאור העובדה שככל הנראה, התחממות של מעלה היא בלתי נמנעת, המשמעות היא עתיד עם הרבה פחות שלג באלפים האירופאיים. וגם לכך, כמובן, יש תגובות שרשרת:
יותר מים זורמים בנהרות, מעבר לרמת הקיבולת הבסיסית שלהם, יותר גדות נהר שנפרצים, ולפיכך יותר הצפות.

ירידה צפויה בשלגים כתוצאה מהתחממות של מעלה אחת, 2 מעלות ו-4 מעלות צלזיוס (IPCC, 2007)

ההבחנה בין התחממות גלובלית לשינוי אקלים היא חשובה, משום שהיא ממקדת את תשומת הלב בכך שבעיית שינוי האקלים היא לא רק רחבה הרבה יותר מההתחממות לכשלעצמה, אלא היא מורכבת מאוד: ההשלכות של תופעת ההתחממות שונות מאוד באיזורים שונים של כדור הארץ, בגלל מורכבות מערכת מזג האוויר.

כך למשל, בעוד איזורים מדבריים חמים צפויים להתחמם ולהפוך שחונים עוד יותר, איזורים מסויימים דווקא יזכו לגשמים מרובים יותר, ואף לריבוי שטפונות.

נחזור לתופעת ההתחממות הגלובלית. 

הפולמוס סביב הנושא הוא גדול ורב, ולצד תומכים אדוקים ישנם "מכחישי התחממות" אדוקים לא פחות. דווקא משום כך חשוב לשים לב לגבי מה נתון לויכוח, ומה כלל אינו עומד בסימן שאלה.

אין הרבה טעם להתכחש לההתחממות עצמה, כתופעה פיזיקלית:
העדויות שמנינו למעלה הן טיפה בים, ויש שפע עצום של מידע אמפירי שמעיד שאכן, חם יותר על פני כדור הארץ מאשר בעבר.

הדיון סביב ההתחממות הגלובלית  הופך טעוּן סביב שתי סוגיות:

הראשונה, היא הקשר בין התחממות גלובלית לבין שינוי אקלים. כי בפירוש הוגן להעלות את השאלה: 

"איך יודעים שתופעה אקלימית מסויימת  (נניח, עלייה בכמות המשקעים באיזורים מסויימים) קשורה דווקא להתחממות הגלובלית?"

הוכחת קשר של סיבה ותוצאה במערכות אקלימיות הוא עניין שזוכה לתועפות של מחקר מדעי.  בשלב מוקדם זה של הדיון, נניח לסקירת המאמצים הללו בצד, ונחזור אליהם מאוחר יותר.
שכן, כאשר נדון בהתמודדות הפוליטית עם בעיית ההתחממות הגלובלית, נראה כי אחד הצעדים הראשונים שננקטו היה הקמת גוף מדעי בינלאומי גדול, הקרוי IPCC.
מטרתו הינה לבחון באופן מקיף את העדויות להתחממות גלובלית ולבחון בזהירות אילו השלכות אקלימיות, אם בכלל, יהיו להתחממות מתמשכת שכזו. 

מה שחשוב להדגיש הוא, שבעוד נטל הוכחת הקשרים האלו אכן יושב על כתפי הקהילה המדעית, אנשים רבים כלל אינם מעוניינים לבחון את העדויות.
סיבות שונות יכולות להוביל לעמדה כל כך נחרצת, החל מאינטרסים כלכליים מובהקים וכלה בחשדנות כלפי הממסד המדעי.
כך או אחרת, הפקפוק בעדויות מדעיות והסירוב לבחון אותן מהווים סלע מחלוקת בין תומכי תיאוריות שינוי האקלים למתנגדיהם.

הסוגייה השניה היא סביב השאלה: "מה מקור ההתחממות הגלובלית?"

כולנו יכולים להסכים על כך שפני כדור הארץ מתחממים. כולנו אף יכולים להסכים על ההשלכות האקלימיות הנוספות כתוצאה מההתחממות.
אבל אם אפרים חושב שהסיבה להתחממות היא א', ואילו אני חושבת שהסיבה היא ב', בהכרח לכל אחד מאיתנו יהיו דיעות שונות לגבי איך להתמודד עם השינויים האקלימיים.
זה כולל, למשל, לא להסכים על עד כמה יש ביכולתנו להשפיע על התחממות עתידית,  או איך לחלק את מאמצינו וכספינו בין פעולה מונעת לבין התמודדות והסתגלות לשינויי האקלים.

בואו נעצור לרגע, ונעשה ניסוי קטן. 

בואו נספור יחד כמה פעמים בשנה האחרונה, נדלק האור בסלון מבלי שהפעלנו את המתג? כמה עוגות נאפו בזמן שהתנור היה כבוי? כמה עגבניות נחתכו מבלי שהרמנו סכין?

הנקודה כאן היא שתופעות פיזיקליות אינן קורות באופן מיסטי, או לחילופין, ללא כל סיבה, וכך הוא גם לגבי ההתחממות הגלובלית. 

התיאוריה המדעית שמשייכת את ההתחממות למעשי ידי אדם עושה זאת דרך מודל הקרוי אפקט גזי החממה (Greenhouse Gas effect).

באופן כללי, רוב הקרינה המגיעה לפני כדור הארץ מן השמש היא אינפרא-אדומה (היינו, קרינה בתדרים גבוהים).
במצב הרגיל, הקרינה חודרת את האטמוספירה ופוגעת בפני השטח של כדור הארץ. חלק מהקרינה נספגת, ובכך גורמת לפני כדור הארץ להיוותר חמים. חלק מהקרינה מוחזרת אל עבר האטמוספירה.
בשכבות האטמוספירה, יכולים לקרות לקרינה שני דברים: האחד, היא חודרת מבעד לאטמוספירה ומוקרנת חזרה אל עבר החלל.
השני, היא פוגעת במולקולות של גזים מסויימים, וכתוצאה מכך  חלק מהקרינה נספגת, וחלק מוקרנת חזרה בכל הכיוונים: למעלה, למטה, בצידה.
הגזים המדוברים העיקריים הינם אדי מים, פחמן דו חמצני, מתאן, אוזון וחמצן דו-חנקני.  
החלק שמוקרן למטה, חוזר לכיוון כדור הארץ. החלקים האחרים, או שפוגעים בעוד מולקולות, או שממשיכים הלאה אל עבר החלל.
במצב של שיווי משקל, עודף החום ש"נכלא" כך דרך האטמוספירה, מצוי גם הוא בשיווי משקל. למעשה, ללא אפקט החממה, הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ תהיה נמוכה בכ-33 מעלות צלזיוס!
הווה אומר, האיזון העדין באטמוספירה הוא זה שמאפשר את היתכנות רוב המערכות האקולוגיות על פני כדור הארץ, ואת חייהם של רוב בעלי החיים על פניו.

אבל עלייה בריכוזי הגזים המדוברים באטמוספירה, מגדילה משמעותית את הפגיעות, ולפיכך את כמות החום שנכלא.
חשוב להדגיש כי התהליך במדובר הוא בעל אפקט משוב (feedback effect) שכן, קרינה שמוחזרת אל האטמוספירה לאחר פגיעה בחלקיק יכולה להמשיך ולפגוע בעוד חלקיקים -
ובכך להשיב עוד קרינה אל עבר פני כדור הארץ.

איור מופשט של אפקט גזי החממה (South Norfolk Council, 2010)

ככה נראית העליה בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה (בחצי הכדור הצפוני):

כדי לשים את העליה הזו בפרספקטיבה, מאז תחילת המהפכה התעשייתית (מתייחסים לתקופה של בין 1750 ל- 1800 כתחילת המהפכה התעשייתית), כך נראית העליה בריכוזי גזי החממה:

מנין מגיעים כל הגזים הללו אל האטמוספירה? מה קרה עם תחילת המהפכה התעשייתית?
התשובה לכך היא שהתחלנו לשרוף הרבה. לשרוף פחם. לשרוף נפט. לשרוף גז טבעי.
שיחררנו את האנרגיה האצורה בחומר - ורתמנו אותה לצרכינו: חשמל לבתים ולמפעלים, מכונות לייצור המוני, כלי שינוע ותחבורה, חימום בתים.
וזהו הגרעין הקשה של הצרה: החיים המודרנים, הנוחים, המתורבתים, עולים לנו יותר ביוקר ממה ששיערנו מלכתחילה.

מודל ההתחממות הגלובלית אינו זוכה להסכמה מקיר לקיר, ורבים הם מתנגדיו.
אלו אינם טוענים שהמקור להתחממות הוא מיסטי או נטול סיבה אלא, שהתחממות הנצפית היא בסך הכל תוצר של קרינת השמש, ומדגישים שבעבר כבר היו תקופות של התחממות.
בעוד שאכן היו תקופות כאלו בעבר, הן לוו בפעילות אנרגטית גבוהה יותר של השמש, ואילו דווקא בעשורים האחרונים, השמש הראתה דפוסי התקררות קלים:

פעילות השמש לעומת התחממות כדור הארץ (Skeptical Science, 2011)

יתרת הטיעונים משמשים לתקיפת המודל, והקישור בין פליטת גזי חממה כתוצאה מפעילות אנושית (anthropogenic GHG emissions) לבין ההתחממות.
 אך ראוי בהקשר זה להדגיש כי בעוד ההתנצחות על מקור ההתחממות זוכה לבמה ציבורית ברמה הפוליטית או החברתית,
בקרב הקהילה המדעית יש הסכמה גורפת כי מקור ההתחממות הוא מעשה ידי אדם.
כבר ב-2004 נתפרסם מחקר שסקר את כל המאמרים המדעיים (שהם peer-reviewed) שנתפרסמו בין השנים 1993-2003 בנושא "התחממות גלובלית".
אף לא אחד מהמאמרים דחה את התיאורייה שההתחממות היא מעשה ידי אדם.
יתר על כן, 75% מהמאמרים הסכימו מפורשות עם התיאוריה, בעוד 25% הנותרים לא חיוו דיעה לכאן או לכאן (אלא התמקדו בשיטות מדידה וכיוצא באלו).
מאז, התרחב הקונצנזוס עוד יותר. בין אם מדובר בהצהרות רשמיות של גופי אקדמיה לאומיים ובין אם מדובר במחקרים נוספים שסוקרים הן מאמרים שמתפרסמים והן ישירות את דיעת המדענים.

עם זאת, כה גדולה ההתנגדות הפוליטית לשיוך של ההתחממות למעשי ידי אדם, שישנם מדי פעם נסיונות לתקוף אפילו את נתון זה:

לפני מספר שנים נערך סקר אומלל שהזמין מדעני שינוי אקלים לענות על שתי שאלות: האחת,
האם ישנה התחממות? ושתיים, האם מעשי ידי אדם הם גורם בהתחממות.
רק 77 מדענים ענו על הסקר, ועל סמך התוצאות הסוקרים הכריזו כי 98% מהקהילה המדעית תומכים בתיאוריית ההתחממות הגלובלית.
הסטטיסטיקה הזו זכתה ללעג רב בקרב מתנגדי התיאוריות, ובצדק.
אבל למרות אותו נתון מפוקפק, אכן יש הסכמה גורפת בקרב  הקהילה המדעית:

אם לסכם בקצרה, ישנו ריבוי עדויות להתחממות, ויש תימוכין אמפיריים לכך שההתחממות הזו קשורה קשר הדוק להתפתחות תעשייתיות שמערבת פליטת גזי חממה אל האטמוספירה.
במצב כזה, אין מנוס שהשאלה הבאה תעלה:
אז מה?
על ההשלכות של ההתחממות, והעיסוק בשינוי אקלים בכללותו, ברשומה הבאה.