Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Planeta Ziemia w ciągu 14 lat dwukrotnie zwiększyła nierówność między ilością energii cieplnej pochodzącej ze słońca, którą zatrzymuje w swojej atmosferze, wobec tej którą oddaje. To bardzo niepokojąca informacja, bo wyraźnie pokazuje, że wciąż nie radzimy sobie z zagrożeniem klimatycznym. Przyczyny są zarówno antropogeniczne - zwiększająca się ilość gazów cieplarnianych w atmosferze - jak i związane z pewnymi aktualnymi trendami pogodowymi.

Na taką sytuację wskazują dane z badań systemu CERES, który sprawdza to, jak Ziemia radzi sobie z promieniowaniem słonecznym, mierząc ile energii z promieni słonecznych planeta zaabsorbowała, a ile oddaje w postaci promieniowania podczerwonego. Różnica pomiędzy energią przychodzącą i odpływającą nazywana jest nierównowagą energetyczną. Badanie opublikowane właśnie w czasopiśmie wykazało, że w latach 2005-2019 nierównowaga podwoiła się w porównaniu z latami wcześniejszymi.

Badania weryfikowano, porównując wyniki z danymi z innego globalnego systemu – Argo, czyli międzynarodowej sieci zautomatyzowanych czujników, rozmieszczonych w oceanach na całym świecie i mierzących tempo w jakim się nagrzewają. Badacze uznali, że porównanie danych z CERES i Argo pomoże potwierdzić i wzmocnić pewność ich ustaleń, ponieważ wiadomo że oceany pochłaniają do 90 procent nadmiaru energii zatrzymywanej przez naszą planetę.

– Dwa niezależne od siebie sposoby patrzenia na zmiany jakie zachodzą w nierównowadze energetycznej Ziemi okazują się pokazywać ten sam, bardzo wyraźny trend – komentuje dr Norman Loeb, kierujący badaniami związanymi z CERES w NASA Langley Research Center, pierwszy autor opublikowanych badań. – Jest to, dodajmy, trend alarmujący.

Zespół Loeba doszedł do wniosku, że zwiększone ogrzewanie jest wynikiem zarówno procesów zachodzących naturalnie, jak i wytworzonych przez człowieka. Rosnące stężenie gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla i metan, w atmosferze ziemskiej, prowadzi do tego, że planeta zatrzymuje więcej ciepła. Równocześnie topnienie i zmniejszanie się powierzchni powłoki lodowej w strefach arktycznych planety sprawia, mniej docierającej do nas energii jest odbijane i zwracane do przestrzeni kosmicznej.

Badacze podkreślają jednak, na zaobserwowany wynik duży wpływ mają też naturalne cykle, a przede wszystkim jeden z nich, zwany Pacific Decadal Oscillation (PDO, ang. Dekadowa Oscylacja Pacyficzna). Ten cykl powoduje regularne wahania temperatury Oceanu Spokojnego – przez dziesięć lat jego zachodnie części stają się chłodniejsze, a wschodnie cieplejsze, a dekadę później następuje odwrotny trend. Naukowcy twierdzą, że niezwykle intensywna faza PDO, która rozpoczęła się około 2014 roku, spowodowała ograniczenie formowania się chmur nad oceanem, co również skutkowało zwiększoną absorpcją energii przez planetę.

Badacze nie wycofują alarmującego tonu, ale podkreślają, że współczesna sytuacja jest wynikiem zarówno działań antropogenicznych, jak i naturalnych, długofalowych trendów.

Autorami badań są pracownicy naukowi NASA i NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration, amerykańskiej agencji zajmującej się badaniem oceanów i atmosfery). Wyniki opublikowane zostały 15 czerwca 2021 roku w czasopiśmie „Geophysical Research Letters”.

Eksperymentalny system CERES to zestaw instrumentów satelitarnych, krążących na naszej orbicie i część większego projektu NASA – EOS, Earth Observing System (ang. system obserwacji Ziemi). System śledzi odbite promieniowanie słoneczne i własną emisję ciepła ziemskiego w górnej części atmosfery. Jednym z jego głównych zadań na przyszłość jest określenie roli chmur i ogólnego cyklu wymiany energii w sytuacji klimatycznej i jej potencjalnych zmianach.

CERES to skrót od Clouds and the Earth's Radiant Energy System, co w wolnym tłumaczeniu oznacza system badający energię z promieniowania w chmurach i na Ziemi. Ale Ceres to także starożytna rzymska bogini urodzaju, utożsamiana z grecką Demeter. Wedle mitologicznych przekonań, bogini miała dbać o urodzaj plonów, a jej opieka dawała wielu, szczególnie ubogich ludzi, poczucie bezpieczeństwa i przekonanie, że Ziemia zawsze będzie ich darzyć swoimi plonami.

Źródło badań: Norman G. Loeb, Gregory C. Johnson, Tyler J. Thorsen, John M. Lyman, Fred G. Rose, Seiji Kato, Satellite and Ocean Data Reveal Marked Increase in Earth's Heating Rate. Geophysical Research Letters. DOI: https://doi.org/10.1029/2021GL093047

Opracowano na podstawie artykułu Earth is trapping twice as much heat as it did in 2005 opublikowanego na portalu Livescience