Samo se razgovorom o kolapsu možemo pripremiti za njega

Prijevod otvorenog pisma “International Scholars Warning on Societal Disruption and Collapse“

Kao znanstvenici i visokoobrazovane osobe iz cijelog svijeta, pozivamo političare i donositelje odluka da se otvoreno suoče s rizikom značajnih poremećaja, pa čak i kolapsa našeg društvenog sustava. Nakon pet godina neuspjeha u smanjenju emisija ugljikovog dioksida u skladu s odredbama Pariškog sporazuma[1] moramo se suočiti s posljedicama.

Iako znamo da su odvažne i pravedne mjere usmjerene ka smanjenju i prirodnom odljevu emisija ključni, istraživači iz mnogih znanstvenih područja danas razmatraju kolaps kao izgledan ishod ovog stoljeća.[2]

Čitav je niz pogleda na mjesto, opseg, vrijeme, trajnost i uzrok takvih poremećaja, no svi ti pogledi slažu se sa stavom da je u njihovom temelju način na koji moderna društva iskorištavaju ljude i prirodu.[3]

Preduvjet početka priprema zajednica i nacija za prijeteći kolaps je pokretanje ozbiljne diskusije te prijetnje na razini donositelja odluka. Takvo ozbiljno suočavanje smanjilo bi vjerojatnost kolapsa ali i brzine poremećaja, kao i njihove ozbiljnosti te štete koju bi pretrpila priroda i najranjivije društvene zajednice.

Neke oružane snage kolaps već razmatraju kao važan scenarij koji zahtijeva planiranje.[4] Ankete pokazuju da i mnogi ljudi anticipiraju društveni kolaps.[5] Nažalost, njega su već iskusila i u memoriji je mnogih društava globalnog juga.[6] Ipak, ta tema nije dobro pokrivena u medijima, a uglavnom je odsutna iz diskursa građanskog društva i politike.

U medijskim sadržajima o potencijalnom kolapsu prostor je uglavnom rezerviran za one koji osuđuju i samu raspravu o toj temi. Neupućena nagađanja, poput onih o inozemnim kampanjama dezinformiranja ili o utjecaju na mentalno zdravlje i motivaciju, zasigurno ne doprinose ozbiljnoj raspravi.[7] Štoviše, takvi sadržaji obeshrabruju tisuće aktivista i političara, koje predviđanje kolapsa, između ostalog, motivira na pokretanje promjena u klimatskim i ekološkim politikama, kao i onima koje se odnose na društvenu pravdu.

Ljudi koji se bave okolišnim i humanitarnim temama ne bi smjeli odustati od rasprave o rizicima koje nose društveni poremećaji i kolaps. To može dovesti do toga da se tim temama bave oni kojima te teme nisu važne.

Neki od nas vjeruju da je tranzicija prema novom društvenom uređenju moguća. To podrazumijeva hrabre akcije prema smanjenju štete za klimu, prirodu i ljude, uključujući i pripreme za velike poremećaje u svakodnevnom životu. Jedinstveni smo u stajalištu da nikako ne smijemo dopustiti suzbijanje rasprave o kolapsu. To suzbijanje vidimo kao prepreku mogućnosti te tranzicije.

Vidjeli smo koliki emocionalni izazov predstavlja prepoznavanje nanesene štete, zajedno s rastućom prijetnjom našem načinu života. Također znamo kakav osjećaj zajedništva to prepoznavanje i diskusija može izgraditi.[8] Vrijeme je da jedni druge pozovemo na teške razgovore, kako bismo zajednički smanjili svoje sudjelovanje u šteti i kako bismo kreativnim zajedničkim snagama najbolje iskoristili turbulentnu budućnost.[9]

 

Potpisnici: Professor Gesa Weyhenmeyer, Uppsala University; Professor Will Steffen, Australian National University; Professor Kai Chan, Lead Author, Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services; Professor Marjolein Visser, Université Libre de Bruxelles; Professor Olivier De Schutter, UN Special Rapporteur on Extreme Poverty and Human Rights; Professor Yin Paradies, Deakin University; Professor Saskia Sassen, Columbia University; Dr Ye Tao, Harvard University; Professor Aled Jones, Anglia Ruskin University; Professor Joy Carter, Winchester University; Professor Bobby Banerjee, University of London; Professor Lummina Horlings, University of Groningen; Professor Pritam Singh, University of Oxford; Professor Rupert Read, University of East Anglia; Dr. Peter Kalmus, Climate Scientist; Dr. Malika Virah-Sawmy, Humboldt Universitat zu Berlin; Dr. Yves Cochet, Former Minister of the Environment (France); Dr. Marie-Claire Pierret, University of Strasbourg; Dr. Wolfgang Knorr, Lund University; The Very Reverend Dr. Frances Ward, St Michael’s Church; Dr. Alessia Lo Porto-Lefebure, School of Public Health (France); Dr. Emmanuel Prados, INRIA; Dr. Pablo Servigne, Author; Dr. Gail Bradbrook, Extinction Rebellion.

 

Literaturni izvori

[1] Jackson, R B, P Friedlingstein, R M Andrew, J G Canadell, C Le Quéré and G P Peters (2019), Persistent fossil fuel growth threatens the Paris Agreement and planetary health, Environ. Res. Lett. 14 (2019)

[2] (a) Science Alert (2020) Scientists Warn Multiple Overlapping Crises Could Trigger ‘Global Systemic Collapse’ (sciencealert.com); (b) Kalmus, P. (2020) With global heating, expect inferno seasons in the American West, https://www.latimes.com/opinion/story/2020-09-12/climate-change-wildfires-california-oregon-heat

[3] (a) Servigne, P. and R. Stevens (2020) “How Everything can collapse. A Manual for our Times, Polity Books, London; (b) Andreotti V. et al (2020) Preparing for the end of the world as we know it | openDemocracy

[4] Vice (2020) British Military Prepares for Climate-Fueled Resource Shortages (vice.com); Vox (2020) How the Pentagon plans for climate change – Vox

[5] Cassely, J.-L. and Fourquet, J. (2020). La France : Patrie de la collapsologie ?. [online] Fondation Jean Jaures. Available at: https://bit.ly/37jzvOv .For a press dispatch in English, see https://bit.ly/2XKNWaU

[6] The Guardian (2020) Climate crisis leaving 2 million people a week needing aid – Red Cross | Environment | The Guardian

[7] The Guardian (2020), Meet the doomers: why some young US voters have given up hope on climate | Environment | The Guardian

[8] Bendell, J. and D. Cave (2020) Does anticipating societal collapse motivate pro-social behaviours? (iflas.blogspot.com)

[9] Carr, K. and J. Bendell (2020) Facilitation for Deep Adaptation: enabling loving conversations about our predicament – Insight (cumbria.ac.uk)

/by
,

O potpisnicima Apela

“Mi, znanstvenici, na temelju svih raspoloživih znanstveno utemeljenih činjenica, zaključaka eksperimentalnih mjerenja i terenskih opažanja te teorijskih modeliranja, objavljenih u tisućama međunarodno recenziranih znanstvenih publikacija, s punom odgovornošću tvrdimo da se radi o krizi, zapravo o izvanrednom stanju, te svojim znanstvenim autoritetom pozivamo institucije da odgovarajućim i ambicioznim mjerama stvore preduvjete za sustavno i sveobuhvatno suočavanje s tim izvanrednim stanjem.”
Na taj se način u tekstu Apela za sustavnu klimatsku akciju obraćamo institucijama zakonodavne i izvršne vlasti Republike Hrvatske, ali i cijeloj javnosti. Na kraju teksta Apela, to vrlo podvlačimo vrlo debelom crvenom crtom, iscrtanom debelim kistom natopljenim bojom: “Klimatska kriza, u svoj svojoj zastrašujućoj realnosti, jest test zrelosti naše civilizacije u cjelini, poziv za buđenje, ali i jedinstvena prilika za globalnu transformaciju prema održivom društvu. Da bismo postigli te ciljeve, potrebno je zajedničko djelovanje cijelog čovječanstva. Dobar početak je proglašenje klimatskog izvanrednog stanja. No, ključno je sustavno djelovanje u skladu s time.
To je zahtjev koji isključuje lažne alibije tzv. malih zemalja.
To je zahtjev koji podrazumijeva zajedničko, sinergijsko djelovanje svih ljudskih djelatnosti.
Naposljetku, to je zahtjev koji isključuje bilo kakvu diskriminaciju te poziva na solidarnost među generacijama, među rasama, vjerama, državama, svim mogućim opredjeljenjima, kao i solidarnost spram drugih živih bića.”
Vrlo se često postavlja pitanje koliko je klimatologa potpisalo naš Apel.
Greška, koju ne uviđaju ljudi koji nam postavljaju to pitanje, proizlazi iz površnog čitanja teksta Apela te nerazumijevanja njegovog karaktera.
Prvi, ali baš prvi potpis (nakon mog) je stigao 15-tak minuta nakom postavljanja teksta Apela online. Bio je to potpis renomirane glaciologinje Valentine Radić, koja vodi svoju istraživačku grupu na University of British Columbia u Vancouveru, članica je IPCC-a, a Apel je potpisala za vrijeme terenskog mjerenja na jednom od ledenjaka Novog Zelanda. Među drugim potpisnicima ima dosta znanstvenika, koji objavjuju radove iz područja klimatologije, klimatskih promjena, adaptacije, mitigacije, kao i različitih aspekata posljedica klimatskih promjena.
Zašto se nisu potpisivali znanstvenici iz DHMZ-a? Znanstvenici, koji su zaposleni u DHMZ-u, se nisu potpisivali, jer rade u državnom zavodu. Mnogi od njih su se ispričali zbog toga, ali podržavaju Apel, što su mnogi i dokazali kasnije. Nije baš sve u potpisu, ima nešto i u djelima.
Ako te ovi kvalitativni podaci ne zadovoljavaju, podsjećam te da je Apel prvenstveno poziv na političku akciju. Namjerno smo tražili potpise svih profila znanstvenika, jer je cilj bilo pokazati da, iako razumijevanje klimatskih promjena iziskuje ekspertizu iz područja geofizike/klimatologije, te iako adaptacija i mitigacija također iziskuju specifične ekspertize, klimatska kriza je sveobuhvatna i zato zahtijeva sveobuhvatan, ne samo interdisciplinarni, nego i intersektorski odgovor. Klimatska kriza je, kako je eksplicitno rečeno, nastala zbog neadekvatnog ili promašenog odgovora na znanstveno utemeljene činjenice, koje ukazuju na klimatske promene. Klimatska kriza je nastala zbog izlaska problema iz ekskluzivne domene znanosti i tehnike te prodiranjem u sve aspekte ljudskog života i funkcioniranja društva.
/by
,

Znanstveni konsenzus o klimatskim promjenama

Zamislite da vas je nešto zabolilo i bol se rapidno pojačava. Što činite? Mnogi ljudi sjedaju za kompjuter i pretražuju koja bi bolest mogla uzrokovati njihove simptome, ali, zbog intenziteta boli, vrlo brzo se odlučujete zatražiti liječničku pomoć. Drugim riječima, mišljenje stručnjaka ćete pretpostaviti neekspertnom čitanju konfuznih informacija s interneta. Jednostavnije rečeno, vjerovat ćete u kvalitetu stručne pomoći.

Na temelju nalaza mjerenja, eksperimenata i teorijskih razmatranja te modeliranja, 97 % najkompetentnijih stručnjaka na polju klimatologije danas s velikom sigurnošću tvrdi da su ljudske aktivnosti predominantni uzročnik aktualnih klimatskih promjena. 97 % je doista velika većina. Isto tako, 3 % je izrazita manjina. Taj odnos je vjerojatno najbolje ilustrirao John Oliver u TV emisiji Last Week Tonight:

Uvriježen je mit da po pitanju klimatskih promjena nije postignut znanstveni konsenzus te da su one predmet stalne znanstvene debate. Mit se pothranjuje jednom često citiranom peticijom s 31 000 potpisa. U Hrvatskom javnom prostoru se u tom smislu spominje nekoliko domaćih znanstvenika.

Taj mit je kriv na nekoliko razina. Prvo, postojanje znanstvenog konsenzusa o klimatskim promjenama je znanstveno dokazan. Drugo, spomenuta peticija je diskreditirana, zajedno s njom sličnim pokušajima. Treće, izraziti poricatelji klimatskih promjena iz akademskih redova nemaju nikakve veze s klimatologijom i drugim relevantnim disciplinama.

Stručnjaci koji su najkompetentniji za klimatske promjene su klimatski znanstvenici. Konkretno, to su oni znanstvenici koji objavljuju znanstvene publikacije o klimi. To su i oni koji objavljuju znanstvene publikacije o temama usko vezanim uz razumijevanje fizikalne podloge te posljedica, prilagodbe ili ublažavanja klimatskih promjena. No, što to zapravo znači? Znanstvene publikacije nastaju nakon sustavnih mjerenja, opažanja ili modeliranja, čiji se rezultati zatim kritički interpretiraju te se izvode zaključci. Rukopis se zatim šalje nekom od znanstvenih časopisa, nakon čega slijedi prva provjera urednika. Rukopisi koji prođu tu prvu provjeru odlaze na recenziju, kad rukopis kritički i vrlo rigorozno razmatra nekoliko međusobno neovisnih recenzenata, eksperata u poljima relevantnim za razumijevanje rukopisa, a oni ostaju nepoznati autoru. Posredstvom urednika časopisa autor dobiva povratnu informaciju od recenzenata u obliku komentara, na koje mora odgovoriti. Osim toga, recenzenti uredniku preporučuju odbijanje, prihvaćanje ili prihvaćanje rada nakon manjih ili većih izmjena. Prođe li rukopis sve te filtere, on se objavljuje u znanstvenom časopisu. No, nakon toga slijedi najstroži od svih testova, a to je reakcija cijele znanstvene zajednice. Svaki znanstveni rad mora, naime, sadržavati i dio u kojem je detaljno opisana metodologija. Slijedeći tu metodologiju, koja je također podložna kritici, bilo tko bi morao doći do istih rezultata kakvi su predstavljeni u publikaciji. Znanost je vrlo nemilosrdna i svojstvena joj je visoka razina samoregulacije. Osim toga, znanost ne priznaje nikakve vrhunske nedodirljive autoritete. Možemo reći da znanstvenici ničemu ne vjeruju, nego sve podvrgavaju provjeri.

Iako se najistaknutiji poricatelji klimatskih promjena iz domaćih akademskih redova mogu nabrojati na prste jedne ruke, daje im se velik medijski prostor. Nitko od njih nikad nije publicirao ni jedan jedini rad iz područja klimatologije ili drugih područja, relevantnih za klimatske promjene. Osim toga, vrhunske akademske institucije, koje ne poduzimaju nikakve akcije kako bi suzbile takvo djelovanje pod njihovim afilijacijama, znatno doprinose izrazitom pojačanju utjecaja te šačice. Oni neometano truju javni prostor svojim mitovima, lažnom stručnošću, organiziranjem predavanja svojim neekspertnim kolegama, vješto manipuliraju stavovima javnosti. No, u njihovom narativu su vrlo prisutni globalno rašireni mitovi o malom ledenom dobu, zelenim poljima Greenlanda, vulkanima i slično. Njihovi najgorljiviji sljedbenici se redovito pozivaju na njih kao neupitne autoritete. Sve skupa, to ima vrlo malo veze sa znanošću, ako uopće možemo govoriti o ikakvoj vezi, osim nominalne.

U publikaciji iz 2009. su klimatski znanstvenici Peter Doran i Maggie Kendall Zimmermann objavili rezultate ankete o mogućnostima antropogenih uzroka klimatskih promjena, provedene među više od 10 000 znanstvenika iz različitih područja geoznanosti.[1] Rezultati su pokazali da različite grupe imaju različite razine slaganja s antropogenim uzrocima. Najniža razina slaganja je otkrivena među ekonomskim geolozima i ona je iznosila 47 %. Zatim slijede meteorolozi s razinom slaganja 64 %. No, najvažniji je nalaz da je slaganje s tvrdnjom o antropogenim uzrocima korelirano s ekspertizom u klimatologiji. Tako najkvalificiranija skupina, klimatolozi, zastupa tu tvrdnju na razini od 97,4 %.

2010. je objavljena još jedna značajna publikacija, koja problemu pristupa potpuno drukčijom metodologijom.[2] Oni su prikupili stavove 1372 znanstvenika o antropogenim uzrocima klimatskih promjena, uključujući i sve izdvojene izjave koje su mogli naći. U drugom koraku su suzili krug samo na klimatologe, što je pokazalo da je među njima razina slaganja s antropogenim uzrocima klimatskih promjena 97-98 %.

Cook i suradnici su 2013. objavili do sada najobuhvatniju analizu publikacija iz klimatologije, koja je obuhvatila 12 000 radova, objavljenih između 1991. i 2011.[3] Opet je pokazano da je razina slaganja s antropogenim uzrocima klimatskih promjena 97,1 %. Dakle, tri različita istraživanja, koja koriste tri različite metode, daju isti rezultat o predominantnom konsenzusu znanstvenika o antropogenim uzrocima klimatskih promjena.

No, čak ni to nije jedini argument u obranu teze o konsenzusu. Skoro sve znanstvene institucije, koje su iznjele stav o klimatskim promjenama podupiru taj konsenzus. Također i stavovi organizacija iz različitih znanstvenih polja podupiru rečeni konsenzus, čime je pokazano da konsenzus ne ovisi o različitostima. Spomenimo i da su se akademije znanosti 80 zemalja jasno odredile podupirući stav o antropogenim uzrocima klimatskih promjena, a ni jedna akademija se nije opredjelila protivno tom stavu.[4]

Na kraju, osvrnimo se na poznatu i često citiranu peticiju, objavljenu na web stranici Global Warming Petition Project. Peticija ima 31 000 potpisa, kako se navodi, znanstvenika. Ipak, važno je primijetiti da je jedini kriterij imenovanja potpisnika znanstvenikom bilo posjedovanje fakultetske diplome iz bilo kog područja znanosti. Prema podacima Zavoda za obrazovanje SAD-a, preko 10 milijuna građana SAD-a je dobilo neku od diploma između 1971. i 2008. To znači da 31 000 potpisnika čini tek 0,3 % građana SAD-a s akademskom titulom. Još važnije od toga, tek 0,1 % potpisnika peticije su znanstvenici koji su objavljivali radove iz područja klimatologije. Tvrdnja da ta peticija opovrgava znanstveni konsenzus je čisti mit, koji je izgrađen na metodologiji uvećavanja manjine, dakle prividne mnogobrojnosti potpisnika, koji u stvarnosti čine gotovo zanemariv dio znanstvene zajednice. Osim toga, i ovdje prepoznajemo metodologiju lažnih eksperata, jer 99,9 % potpisnika nemaju nikakve veze s klimatologijom. Ključno je prisjetiti se da u znanosti ključnu ulogu igraju dokazi, a ne popularni stavovi.

No, važno je prepoznavati odgovor opće javnosti na kompleksne teme. Ti odgovori jako ovise o stavovima onih koje ta ista javnost smatra ekspertima. Zato je važno aktivno suzbijati utjecaj lažnih eksperata. Svojim prisustvom u javnom prostoru, oni skreću fokus s poruka stvarnih eksperata te dovode do nepotrebne i štetne konfuzije.

[1] Doran, P. T., Zimmerman, M. K. Eos, Trans. Am. Geophys. Un. 90 (2009) 22-23

[2] Anderegg, W. R., Prall, J. W., Harold, J., & Schneider, S. H. Proc. Nat. Acad. Sci. 107 (2010) 12107-12109

[3] Cook, J., Nuccitelli, D., Green, S. A., Richardson, M., Winkler, B., Painting, R., … & Skuce, A. Env. Res. Lett. 8 (2013) 024024

[4] Zajednički stavovi akademija znanosti o klimatskim promjenama: https://skepticalscience.com/joint-statements-on-climate-change-from-nas-around-world.html (pristupljeno 2. prosinca 2020.)

/by
,

Život na Zemlji i klima

Ovogodišnji izvještaj WWF-a o stanju živućeg planeta donosi doista alarmantne podatke: u razdoblju od 1970. do 2016. godine se brojnost populacija životinjskih vrsta u prosjeku smanjila za 68 %. Taj katastrofalni pad je uzrokovan raznolikim aspektima ubrzanih trendova uništenja okoliša, kao što su deforestacija, klimatske promjene, neodržive poljoprivredne prakse, protuzakonita trgovina vrstama itd. Poremećaji okoliša su naprosto prenagli da bi im se životinjske i biljne vrste mogle prilagoditi. Ove godine smo šokirani pratili nestanak plemenite periske u Jadranu, a uzrok se pripisuje zarazi, čijem širenju pogoduje porast temperature mora.[1] Periska je tek domaći ilustrativni primjer globalne situacije, koja se naziva šestim masovnim izumiranjem.

Unatoč tome, raširen je mit da biljnim i životinjskim vrstama klimatske promjene nisu velik problem, jer im se one relativno lako prilagođavaju. Nedavno mi je stigao ovakav komentar, citiram: „Klimatske promjene koje su trenutno aktualne nisu nikakva prijetnja životu na Zemlji. One mogu biti prijetnja nekim današnjim oblicima života na Zemlji, ali opet više od 99% vrsta koje su postojale na Zemlji, a to je više od 5 milijardi vrsta, izumrle su dosad. Borba protiv klimatskih promjena je zapravo sebično antropocentrična. Ne želimo da nama ljudima postane neugodno. Dakle, iz vlastitog užitka dovodimo do klimatskih (i ne samo tih promjena), a onda iz vlastitog užitka želimo iste spriječiti. Kratkoročno gledano, pohvalno je to. Logično je i s aspekta borbe za opstanak. Dugoročno gledano, ljudi će kad tad izumrijeti štogod napravili. Do sad je izumrlo 90% ljudskih vrsta – antecessor, erectus, ergaster, floresiensis, habilis, heidelbergensis, luzonensis, rudolfensis, naledi i neanderthalensis; ostala je samo jedna – sapiens. Što je svakako sreća je da će se evolucija pobrinuti da poslije ljudi nastanu još naprednija živa bića. Ako promijenimo klimu, evolucija će se pobrinuti da novim živim bićima bude baš tako lijepo.“

Navedeni mit, kao i njegova inkarnacija u proširenoj formi, predstavljena citiranim komentarom, prepun je logičkih pogrešaka. No, da bismo to objasnili, podsjetimo se evolucije i pogledajmo malo u dinamičku prošlost našeg planeta.

Slika 1. Masovna izumiranja i njihovi uzroci kroz geološku prošlost. Izvor: https://www.mtcares.org/global-warming-is-causing-extinction-of-some-life/#.X8bB8bNCdPY (1. prosinac 2020.)

Kroz cijelu geološku prošlost Zamlje masovna izumiranja su se događala pri promjenama okoliša, koje su bile pranagle da bi se žive vrste prilagodile na njih. Evolucija funkcionira kroz mehanizam odabira najbolje prilagođenih jedinki. Taj proces je spor i tek na tisućljetnim skalama promjene postaju zamjetne. S druge strane, aktualne klimatske promjene su vrlo brz proces, u kojem se značajne promjene događaju na desetljetnoj skali, dakle neusporedivo brže od procesa odabira najuspješnijih jedinki.

Tokom geološke povijesti dogodilo se pet masovnih izumiranja.[2] U većini slučajeva uzrokovale su ih velike vulkanske erupcije, koje su, zbog velike količine izbačene prašine što se rasprostre i zasjeni sunčevu svjetlost nad cijelom površinom Zemlje, dovele do naglih zahlađenja.

Prvo masovno izumiranje je uzrokovalo nestanak 86 % tada postojećih vrsta, a dogodilo se prije 445 milijuna godina. Ono je uzrokovano intenzivnim ledenim dobom, koje je nastupilo kao posljedica neobično velike vulkanske aktivnosti, nakon kojega je slijedio milijun godina dug topli period. Većina vrsta se nije mogla prilagoditi tim ekstremnim oscilacijama okolišnih uvjeta.

Devon je završio prije 360 milijuna godina masovnim izumiranjem 75 % vrsta, a ono je uzrokovano brzim klimatskim promjenama.[3]

Trećim masovnim izumiranjem prije 250 milijuna godina, opet je nestalo oko 85 % vrsta, što je označilo kraj perma. Tad su nestale skoro sve morske vrste, a uzrok je velika vulkanska erupcija, koja je blokirala sunčevu svjetlost te uzrokovala obimne kisele kiše. Ugljikov dioksid, emitiran tom ogromnom erupcijom, zatim je uzrokovao globalno zatopljenje. Na to se nadovezalo još jedno veliko izumiranje prije 200 milijuna godina, koje je uzrokovano velikim emisijama metana iz zagrijanih oceana. Nestalo je 80 % živih vrsta.

Zadnje veliko izumiranje se dogodilo prije 65 milijuna godina, kad je nestalo oko 76  % vrsta.[4] To je bio kraj perioda krede, kad je nestankom dinosaura otvorena ekološka niša pogodna za evoluciju sisavaca. To izumiranje je uzrokovano kombinacijom velike vulkanske aktivnosti i udara velikog asteroida.

Slika 2. Trenutni trend stope izumiranja.[6]

Na temelju fosilnih nalaza određena je današnja normalna stopa izumiranja, koja iznosi oko 40 vrsta godišnje. U zadnjih 1000 godina ta stopa je narasla na 960 vrsta godišnje, da bi se u zadnjih 500 godina popela do stope koja je potakla opisanih 5 masovnih izumiranja. Trenutno vrste nestaju izuzetno velikom brzinom,[5] što je više nego jasno iz alarmantnog izvještaja WWF-a.

Tvrdnja da se žive vrste lako prilagođavaju promjenama pa će se zato prilagoditi i aktualnim klimatskim promjenama je skakanje na zaključak putem prekomjerne simplifikacije. Da, vrste se prilagođavaju, ali treba uzeti u obzir brzinu promjene u odnosu na evolucijski kapacitet prilagodbe. Povijest života na Zemlji nam lijepo pokazuje kako nagle promjene u okolišu dovode do evolucijskih diskontinuiteta. Ne smijemo zanemariti činjenicu da je evolucija relativno spor proces, a brzina trenutnih klimatskih promjena je prevelika, što uzrokuje preradikalne promjene okoliša, na koje se mnoge vrste ne mogu prilagoditi. Osim toga, život na Zemlji je isprepletena mreža međusobno ovisnih ekosustava. Na primjer, zakiseljavanje oceana zbog otapanja CO2 dovodi do urušavanja temeljnih ekosustava. Nastavimo li s trenutnim tempom emitirati CO2, do kraja ovog stoljeća bi moglo nestati oko 40 % živih vrsta. To je stopa izumiranja do sada nezabilježena u geološkoj povijesti. Treba uzeti u obzir da naša civilizacija to neće preživjeti, možda ni čovjek kao biološka vrsta. Bit će potrebni milijuni godina da globalni ekosustav uspostavi novu održivu ravnotežu.

Prema tome, nastavimo li ovom stazom, pretvorit ćemo se u najveću katastrofu koja je pogodila život na Zemlji od njegovog nastanka. Ne, život neće nestati, on je prežilav i kad jednom nastane, sposoban je izdržati vrlo velike prijetnje. Život će se adaptirati, ali nestat će mnoge vrste i mnogi ekosustavi koje danas poznajemo. Dobra je vijest da još uvijek imamo vremena da promijenimo te opasne trendove.

 

[1] I. E. Hendricks et al. Sci. Rep. 9 (2019) 13355

[2] Burgess, S. D., Bowring, S., & Shen, S. Z. Proc. Nat. Acad. Sci. 111 (2014) 3316-3321

[3] Courtillot, V., Kravchinsky, V.A., Quidelleur, X., Renne, P.R., & Gladkochub, D. Earth Planet. Sci. Lett. 300 (2010) 239-245

[4] Sun, Y., Joachimski, M. M., Wignall, P. B., Yan, C., Chen, Y., Jiang, H., Lai, X. Science 338 (2012) 366-370

[5] Barnosky, A. D., Matzke, N., Tomiya, S., Wogan, G. O., Swartz, B., Quental, T. B., … & Ferrer, E. A. Nature, 471 (2011) 51-57

[6] G. Ceballos, P. R. Ehrlich, A. D. Barnosky, A. García, R. M. Pringle, T. M. Palmer, Sci. Adv. 1 (2015) e1400253

/by
,

Tko je kriv: vulkani ili čovječanstvo?

U zadnja dva stoljeća, koja su u odnosu na trajanje geoloških razdoblja tek trenutak, udio ugljikovog dioksida u atmosferi je porastao za više od 46 % u odnosu na predindustrijsko doba, odnosno više od 40 % u odnosu na najveću koncentraciju CO2 u zadnjih 400 000 godina. Ljudske aktivnosti su u tom razdoblju rezultirale erupcijom ugljikovog dioksida, čiji je intenzitet nezabilježen u dugoj geološkoj povijesti Zemlje. Štoviše, antropogene emisije su neusporedivo intenzivnije. Ljudske aktivnosti rezultiraju većim količinama emitiranog ugljikovog dioksida od svih prirodnih zajedno. U odnosu na vulkane, erupcija CO2 uzrokovana našim aktivnostima je više od 100 puta jača od svih vulkana zajedno.

Slika 1. Opaženi temperaturni trend i incidencija vulkanskih erupcija. Izvor: NASA-GISS

Unatoč tim činjenicama, vrlo je ukorijenjena tvrdnja da su ljudske aktivnosti tek u zanemarivoj mjeri odgovorne za aktualni suvišak udjela CO2, koje bi, prema tim tvrdnjama, trebalo pripisati vulkanskoj aktivnosti.

Naravno, nedvojbeno je da vulkani tokom erupcija emitiraju određene količine CO2. Istina je i da je tokom vrlo dugih geoloških razdoblja vulkanska aktivnost značajno doprinjela koncentraciji CO2 u atmosferi. No, tokom zadnjih nekoliko stoljeća vulkanska je aktivnost premala da bi značajno doprinosila udjelu CO2. Štoviše, velike vulkanske erupcije koincidiraju s kratkim razdobljima zahlađenja, ali ne utječu na ukupan rastući trend prosječne globalne temperature (slika 1).

Dvije su glavne vrste vulkana: podmorski i oni koji eruptiraju u atmosferu. Podmorski su znatno brojniji i čine oko 90 % svih vulkana. No, emisije tih vulkana s oko 100 milijuna tona CO2 godišnje nisu značajne.[1] To je količina koju godišnje emitira tek jedna jedina prosječna savezna država u sastavu SAD-a. Ljudi ukupno proizvode 350 puta više CO2 godišnje. Osim toga, većinu CO2 nastalog podmorskim vulkanskim erupcijama apsorbira ocean. Isto tako, nastali bazalt podliježe kemijskoj reakciji s morskom vodom, pri čemu se silikati transformiraju u karbonate, a ta kemijska reakcija konzumira oko 150 milijuna tona CO2 godišnje.[2] Sve u svemu, oceanske vulkanske erupcije troše znatno više CO2 nego što ga emitiraju.

Puno su nam bolje poznati kopneni vulkani, koji eruptiraju u atmosferu, a najviše ih se nalazi u prstenu oko Tihog oceana. Ti vulkani su pretežno odgovorni za vulkanske emisije CO2. Magma, koja nastaje pri erupcijama, ne potječe samo iz Zemljinog plašta, nego nastaje i taljenjem stijena u kori, koje su bogatije ugljikom i vodom. S obzirom na emisije CO2, Etna je jedan od najintenzivnijih vulkana na Zemlji. Samo taj vulkan emitira oko 13 milijuna tona CO2 godišnje, ali i to je samo polovica emisija koje svojom aktivnošću proizvodi stanovništvo Sicilije. Dodatno, uspavani vulkani i vulkanska jezera emitiraju jednaku količinu CO2 kao i aktivni vulkani.[3] No, vulkanske stijene na površini godišnje apsorbiraju oko 180 milijuna tona CO2 iz zraka, što je oko 33 % količine emitiranog CO2.[4]

Ukupno, zbrojimo li sve vulkanske izvore ugljikovog dioksida, dolazimo do 640 milijuna tona godišnje direktno emitiranog CO2. Od toga treba oduzeti količinu koja se potroši na kemijske promjene stijena, što dovodi do rezultata od oko 310 milijuna tona CO2 godišnje. To otprilike odgovara godišnjim emisijama Turske. Za usporedbu, gblobalna godišnja količina antropogenih emisija CO2 iznosi oko 36,6 milijardi tona.[5] To znači da čovjek emitira oko 118 puta više CO2 godišnje u odnosu na vulkane. Samo proizvodnjom cementa emitiramo 3-6 puta više CO2 od svih vulkana zajedno.

Naše emisije su počele naglo rasti nakon 1950. godine, do čega je dovela povećana potrošnja fosilnih goriva nakon II. svjetskog rata. Istovremeno, da se tada povećala vulkanska aktivnost, to bismo sigurno opazili. Kao što znamo, na tom polju se nije dogodila nikakva spektakularna promjena.

Osim toga, treba uzeti u obzir i prirodne izljeve CO2, među kojima su najbrži oceani. Samo 40 % emitiranog CO2 ostaje u atmosferi, a ostatak konzumiraju biljke ili se otopi u oceanima (što također uzrokuje ogromne štete). Zbrojimo li antropogene emisije i pretvorimo li ih u koncentracije CO2 u atmosferi, vidimo da one jako dobro prate opaženi trend. S druge strane, vulkanske emisije nisu ni u približnoj korelaciji s opaženim podacima.

Optužbe vulkana za povećanje koncentracije CO2 kreću od činjenice da vulkani emitiraju CO2, ali onda preskaču na zaključak da su zato oni sigurno krivi za opaženi trend. Pritom se zanemaruju sve ostale raspoložive činjenice. Pritom se zanemaruje i elementarni račun, a također se zanemaruju još neke dobro nam poznate činjenice.

Naravno, teško je preuzeti teret globalne krivnje.

 

[1] Marty, B., & Tolstikhin, I. N. CO2 fluxes from mid-ocean ridges, arcs and plumes. Chemical Geology, 145 (1998) 233-248

[2] Dessert, C., Dupré, B., Gaillardet, J., François, L. M., & Allegre, C. J. Basalt weathering laws and the impact of basalt weathering on the global carbon cycle. Chemical Geology, 202 (2003) 257-273

[3] Pérez, N. M., Hernández, P. A., Padilla, G., Nolasco, D., Barrancos, J., Melían, G., … & Ibarra, M. Global CO2 emission from volcanic lakes. Geology, 39 (2011) 235-238

[4] Burton, M. R., Sawyer, G. M., & Granieri, D. Deep carbon emissions from volcanoes. Rev. Mineral. Geochem, 75 (2013) 323-354

[5] CO2 emissions by region, Our World in Data (pristupljeno 1. prosinca 2020.)

/by
,

Uzrok aktualnih klimatskih promjena: čovjek ili priroda?

Ljudske emisije ugljikovog dioksida danas značajno nadmašuju sve njihove prirodne izvore. Štoviše, ljudski utjecaj na klimu danas višestruko nadmašuje sve ostale prirodne faktore. Zato s punom sigurnošću tvrdimo da su ljudske aktivnosti glavni uzročnik aktualnih klimatskih promjena. Ta dalekosežna tvrdnja se temelji na ogromnom broju rezultata znanstvenih mjerenja i teorijskih modeliranja. Naime, razmatranjem različitih, međusobno neovisnih, linija dokaza, znanstvenici su pokazali da sve one vode jednom te istom zaključku, vrlo neugodnom, ali i kontraintuitivnom. Suvremeni klimatski sustav je naprosto pretrpan otiscima ljudskih prstiju. Klimatske promjene su se, međutim, događale kroz cijelu geološku prošlost našeg planeta. No, današnje znanje nam omogućuje preciznu rekonstrukciju klimatskih promjena u prošlosti i trend koji trenutno opažamo, ali i pouzdano predviđanje promjena u budućnosti.

Kretanje prosječne globalne temperature u usporedbi s uzrocima. Prirodni uzroci obuhvaćaju promjene u Zemljinoj orbiti te Sunčevu i vulkansku aktivnost. Ljudski faktori obuhvaćaju troposferski ozon, antropogene troposferske aerosole, poljoprivredu i stakleničke plinove. Izvor: NASA-GISS

Unatoč tome, vrlo je uvriježen mit da aktualne klimatske promjene sigurno nije uzrokovao čovjek, jer su se one događale i u prošlosti, kad ih sigurno nije uzrokovao čovjek. Taj mit se pojavljuje u različitim inkarnacijama i poricatelji ga obično izriču kao krunski, neoboriv argument.

No, taj mit obiluje pogreškama. U prvom redu se radi o logičkoj pogrešci skakanja na konkluziju, koja je uzrokovana prekomjernim pojednostavljenjem. Premise tog zaključka su, naime, valjane: (i) klimatske promjene su se događale u prošlosti; (ii) uzroci tih promjena su prirodni. No, tim premisama nedostaju mnoge činjenice, nužne za pravilno adresiranje uzroka aktualnih klimatskih promjena.

Danas razumijemo uzroke klimatskih promjena u prošlosti. Osim toga, u XIX. stoljeću su Fourier, Tyndall,  Arrhenius i drugi pokazali da povećanje koncentracije CO2 i drugih stakleničkih plinova jako utječe na stanje atmosfere, što je omogućilo i predviđanje danas opažanih trendova. Te spoznaje su temelj današnjih sofisticiranih modela, koji vrlo pouzdano rekonstruiraju i predviđaju klimatske trendove, uzimajući u obzir sve moguće faktore. Na primjer, ti modeli predviđaju da povećanje koncentracije CO2 uzrokuje povećanje temperature u troposferi, uz hlađenje viših slojeva atmosfere, a upravo je to ono što opažamo. Prirodni uzroci bi uzrokovali simultano zagrijavanje svih slojeva atmosfere.

Nadalje, promjene u Zemljinoj orbiti se događaju na znatno duljim vremenskim skalama. Naravno, i Sunce ima izrazit utjecaj na klimu. No, danas mnogim instrumentima pratimo aktivnost Sunca i, na temelju tih mjerenja, bismo očekivali blagi pad temperature. Vulkanske erupcije dominantno emitiraju prašinu, koja hladi Zemlju, a ukupna količina CO2 u vulkanskom plinu je praktički zanemariva u odnosu na onaj iz antropogenih emisija. Ne samo količina, nego i izotopni sastav te drugi parametri vrlo jasno ukazuju na porijeklo većine suvišnog CO2 u atmosferi.

Znamo, osim toga, da CO2, bez obzira na njegovu malu koncentraciju u atmosferi, kroz isprepletenu mrežu povratnih sprega, jako utječe na stanje atmosfere.

Zamislimo da, ušavši u neku zgradu, naiđemo na čovjeka u lokvi krvi. Prestravljeni gledamo potpuno krvavu prostoriju, s tragovima borbe posvuda. Posvuda su ostali i otisci prstiju, a u kupatilu neki čovjek, čija je košulja krvava, pere nož. Koji će biti vaš zaključak? Hoćete li možda utvrditi da je čovjek umro prirodnom smrću, jer su ljudi oduvijek umirali prirodnom smrću? Ili ćete zaključiti da ga je zaklao onaj koji upravo pere nož? Tvrdnja da su aktualne klimatske promjene posljedica prirodnih procesa jer su one kroz cijelu prošlost bile uzrokovane prirodnim procesima posljedica je upravo takvog (namjerno) pogrešnog zaključivanja.

/by

Koja je uloga plina u energetskoj tranziciji?

Autor: Neven Duić
Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu

 

Prirodni plin je proglašen najčistijim fosilnim gorivom, i stoga tranzicijskim gorivom prema obnovljivoj budućnosti. Međutim, ako se uzmu u obzir fugitivne emisije metana pri njegovoj proizvodnji, transportu i korištenju, onda on ima relativno malu prednost u odnosu na ugljen kada se koristi za toplinske potrebe, a značajno veće tek pri proizvodnji električne energije. Također, upitna je prednost plina u transportu nad naftom. Kako je do 2050. potrebno smanjiti emisije za 95%, a ne za nekoliko postotaka, što plin eventualno može omogućiti, plin treba gledati kao tranzicijsko gorivo jedino kada je zamjena za ugljen, to jest samo ako nemamo bolje alternative. S obzirom na to da se ugljen za grijanje uglavnom ne koristi već 50, a u transportu stotinjak godina, teza oba sektora postoje bolje alternative, jedino u proizvodnji električne energije možemo govoriti o mogućoj tranzicijskoj ulozi plina, i to kao dopune obnovljivim izvorima.

Metan – staklenički plin

Slika 1. Promjene emisija metana po regijama i izvorima, 2000-2006 and 2017.1

Metan CH4 je vrlo potentni staklenički plin čiji je vijek trajanja u atmosferi dvadesetak godina. Njegov potencijal za potencijal globalnog zatopljenja (eng. Global warming potential – GWP) je značajno veći u odnosu na ugljikov dioksid. Preciznije, potencijal metana je oko 30 puta veći od istog za ugljikov dioksid, ako se globalno zatopljenje promatra na period od 100 godina, kao što je uobičajeno (GWP100). No, promatramo li kratkoročni utjecaj na klimu, on je 85 puta potentniji od CO2 (GWP20).[1] Antropogeni metan nastaje prilikom ekstrakcije, transporta i korištenja fosilnih goriva, u poljoprivredi, posebno u uzgoju goveda, te pri odlaganju otpada na odlagališta.[2] S druge strane, prirodni metan se oslobađa u anaerobnim procesima truljenja vegetacije, recimo u tropskim rijekama i jezerima. S porastom proizvodnje „čistog“ prirodnog plina rastu i emisije metana (slika 1.) posebno na Bliskom Istoku, Rusiji i Sjevernoj Americi.

Prosječni udio fugitivnih emisija je oko 2%, što bi prirodni plin činilo marginalno čišćim iz pozicije klimatskih promjena u odnosu na ugljen. Međutim, vrlo su nepouzdani podaci o količinama tih fugitivnih emisija te o metodologiji njihovog prijavljivanja, tako da sa sigurnošću možemo reći da neka nalazišta imaju veći udio fugitivnih emisija.

Energetska efikasnost i emisije iz prirodnog plina

Osim fugitivnih emisija za usporedbu prirodnog plina i ugljena, treba uzeti u obzir i efikasnost procesa. Razmatramo li grijanje, onda je glavni produkt toplina, koja je kod oba izvora ista, tj. nema razlike između plina i ugljena. No, u proizvodnji električne energije, efikasnost procesa kombiniranog ciklusa izgaranja plina iznosi 55-65%, dok se u slučaju ugljena postižu efikasnosti u intervalu 40-45%. To znači da u proizvodnju električne energije plin ima dvostruku ugljičnu efikasnost, ukoliko su fugitivne emisije ispod 2%. Za grijanje međutim, prednost je minimalna, te ako su fugitivne emisije iznad 3%, onda je ugljen čak bolji od prirodnog plina.

Slika 2. Kad je prirodni plin bolji od ugljena, a kad nije? Sve ovisi o fugitivnim emisijama.1 Za kratkotrajnu procjenu utjecaja na klimu važan je GWP20, što znači da nam je za 3% fugitivnih emisija ugljen jednak prirodnom plinu za grijanje i transport, a za 4% i za električnu energiju.

Kad prirodni plin možemo smatrati tranzicijskim gorivom?

Zaključak se nameće, prirodni plin može biti tranzicijskog gorivo samo ako zamjenjuje ugljen, a to ima smisla samo u proizvodnji električne energije, dok niti u grijanju, niti u transportu, plin nije tranzicijsko gorivo.

Moguća je zamjena goriva (eng. fuel switch) s ugljena na plin, što bi bilo povoljno za tranziciju jer bi dovelo do povećanja cijena električne energije i povećanja investicija u nove elektrane, uglavnom obnovljive, međutim šanse su ograničene ruskom monopolnom pozicijom u dijelu europskih tržišta. Ulaz ukapljenog prirodnog plina (eng. liquified natural gas – LNG) utječe na smanjenje veleprodajnih cijena plina. No, taj utjecaj postaje manji zbog činjenice da je LNG dostupan uglavnom na tržištima s manjim utjecajem ruskog monopola. Na istočnoeuropskom tržištu je moguć povoljan utjecaj litvanskog i poljskog terminala na cijenu ruskog plina. No, pitanje je u kojoj se mjeri Poljska, okružena plinovodom Nordstream 2, spremna odreći elektrana na ugljen, prvenstveno iz sigurnosnih razloga? Bugarsko-grčki plinski interkonektor i hrvatski LNG terminal prepoznati su kao glavni dobavni pravci koji bi mogli utjecati na smanjenje ruskog monopola i monopolističke cijene plina u ostatku istočne Europe. Teško je očekivati da će novopridošli azerbejdžanski plin, koji do Italije stiže Transjadranskim plinovodom (eng. Trans-Adriatic pipeline, TAP), značajno utjecati na cijenu, zbog visoke cijene investicije i relativno malog kapaciteta u prvoj fazi. Dok se stvari smire na Bliskom istoku, plin više neće imati značajnu ulogu u tranziciji.

Do kad će trajati tranzicija?

Europa nema dovoljno vlastite proizvodnje prirodnog plina, zbog čega se smanjuje sigurnost dobave njegovim korištenjem. S obzirom na to da većina plina dolazi iz Rusije, koja ga koristi za političke svrhe, plin je izrazito loše gorivo s pozicije energetske sigurnosti. Međutim, prije ograničavanja opskrbe, ključno je smanjivati potrošnju plina, osobito u sektoru grijanja. Ograničavanje alternativnih pravaca dobave pogoduje monopolnom opskrbljivaču, što onemogućuje energetsku tranziciju.

S obzirom na to da je planirano napuštanje ugljena do 2030. u EU, to je onda i kraj energetske tranzicije. Nakon toga kreće zamjena prirodnog plina obnovljivim izvorima.

A što treba napraviti u sektoru plina do 2030?

Što se investicija u plin tiče, zaključno bismo mogli savjetovati da se ne grade kondenzacijske elektrane i energane na prirodni plin. Nadalje, trebalo bi prekinuti ulagati u korištenje prirodnog plina u transportnim sredstvima, ali i za grijanje stanova, kuhanje i grijanje vode. Plin nije tranzicijsko gorivo, dakle on ne smanjuje emisije i postoje bolje alternative u tim sektorima. S današnjim cijenama, kondenzacijske elektrane nisu kompetitivne, ali ako dođe do fuel switcha mogle bi to ponovno postati. Zato bi trebalo razmisliti o uvođenju poreza na neiskorištenu otpadnu toplinu, čime bi se podržavalo iskorištavanje otpadne topline, koja se inače emitira u atmosferu ili rijeke. Energane na plin, koje proizvode samo toplinu, bez električne energije (poput onih u Rijeci, Slavonskom Brodu i Karlovcu), kao i grijanje na plin plinskim bojlerima nemaju termodinamičkog smisla zbog niske eksergetske iskoristivosti, a na raspolaganju su nam odlične alternative.

U pogledu smanjenja postojeće potrošnje tiče, hitno treba zamijeniti energane na prirodni plin kogeneracijama ili obnovljivim izvorima te što prije treba zabraniti planiranje plinskog grijanja u novim zgradama i zgradama koje se obnavljaju, što su neke zemlje već učinile, npr. Nizozemska, Britanija, Francuska, te veći dio nordijskih zemalja. U tom smislu treba subvencionirati zamjenu plinskih bojlera drugim energentima, uglavnom centraliziranim toplinskim sustavima ili dizalicama topline, ovisno o lokalnoj gustoći toplinskog konzuma.[3]

Plin u transportu, kako ukapljeni prirodni plin, tako i stlačeni zemni plin, treba oporezovati kao naftne derivate te ostaviti mogućnost korištenja plina samo u iznimnom slučaju prekooceanskih brodova.

 

Reference

[1] Tim Gould, Christophe McGlade, https://www.iea.org/commentaries/the-environmental-case-for-natural-gas, pristupljeno 3.10.2020

 

[2] Jackson, R. B., Saunois, M., Bousquet, P., Canadell, J. G., Poulter, B., Stavert, A. R., Bergamaschi, P., Niwa, Y., Segers, A., and Tsuruta, A.: Increasing anthropogenic methane emissions arise equally from agricultural and fossil fuel sources, Environ. Res. Lett., in press, 2020

[3] Prioriteti energetske tranzicije centra Grada Zagreba – Razvojna vizija nakon potresa 2020. godine, pristupljeno 3.10.2020.

 

 

 

/by
,

Može li ugljikov dioksid i u tragovima dovesti do globalnog zatopljenja?

Ugljikov dioksid je općenito poznat kao glavni krivac za globalno zatopljenje. Njegova molekulska struktura ga čini plinom koji vrlo efikasno upija toplinu. No, kao i svaka druga kemijska tvar, on nema nikakav karakter, kao ni osobnost. Drugim riječima, on sam po sebi nije ni dobar ni zao. U međuovisnoj kombinaciji s drugim potentnim stakleničkim plinovima, među kojima je najzastupljenija vodena para, on vrlo uspješno zadržava toplinsko zračenje na Zemlji, održavajući površinsku temperaturu a razini koja je pogodna za život. Problem nastaje zbog vrlo malog porasta razine CO2 u atmosferi, što pokreće brojne povratne sprege, koje zajedno uzrokuju povećanje ukupne energije atmosfere, a time i poremećaj cijelog klimatskog sustava. Zbog kombiniranog djelovanja zadržavanja topline i povratnih sprega, vrlo mala koncentracija CO2 u atmosferi znatno utječe na ukupno stanje atmosfere. Znanstvena mjerenja doslovno svih parametara koji određuju globalnu klimu nedvojbeno ukazuju upravo na to. Jednako je jasno da je trenutna anomalija koncentracije CO2 u atmosferi predominantno uzrokovana ljudskim aktivnostima, koje znatno nadmašuju njegove prirodne izvore emisija.

Vrlo je raširen mit da, zbog malih koncentracija u atmosferi, CO2 kao tvar u tragovima nije glavni uzročnik globalnog zatopljenja. S time je povezan drugi mit, koji kaže da je količina CO2, unesena u atmosferu antropogenim emisijama, toliko mala u odnosu na ukupnu količinu atmosferskog CO2, da one ne mogu imati značajan utjecaj na globalnu temperaturu.

Gore navedene tvrdnje su pogrešne na više razina. U prvom mitu je zanemarena ne samo priroda ugljikovog dioksida, nego i temeljni mehanizam globalnog zatopljenja. Tendenciozno naglašavanje da je CO2 u atmosferi prisutan „u tragovima“ čini njegovu apsolutnu koncentraciju zavaravajućom i to zapravo nema nikakve veze sa svojstvima CO2, koja su doista relevantna u smislu njegove moći upijanja topline, a to je infracrveni spektar CO2.[1] Radi se, dakle, o klasičnom primjeru argumenta crvene haringe. No, taj mit sadrži još jednu grešku prekomjernog pojednostavljenja, u kojoj su zanemarene povratne sprege, zbog čega se znatno pojačava ukupan utjecaj. CO2, naime, nije najzastupljeniji staklenički plin u atmosferi. Zapravo, najzastupljeniji staklenički plin na Zemlji je vodena para. No, koncentracija vodene pare je predominatno određena prirodnim i relativno brzim procesom kruženja vode, pri čemu su njen najveći rezrvoar oceani. Blagi porast temperature zbog porasta koncentracije CO2 uzrokuje pojačano isparavanje vode iz oceana, što onda dodatno doprinosi porastu temperature.[2] Radi se tek o jednoj od mnogih povratnih sprega koje okida anomalna koncentracija CO2. To čak i mali porast koncentracije CO2 čini ozbiljnim poremećajem sustava. Mogli bismo reći da CO2 djeluje kao infektivno tijelo, koje uzrokuje kaskadu simptoma ozbiljne bolesti. Brojni su dokazi da su ljudske aktivnosti izvor trenutne suvišne koncentracije CO2 u atmosferi. Jedan od rijeđe spominjanih, ali ipak vrlo evidentan, je opadanje omjera radioaktivnog izotopa 14C prema stabilnom 12C.[3] Ukratko, izotop 14C se raspada pa je njegov udio u fosilnim gorivima, a time i u CO2 koji nastaje njihovim izgaranjem, vrlo mali, tj. praktički ga nema. Upravo je taj efekt opažen te, u kombinaciji s nebrojenim drugim opažanjima, ukazuje na antropogene izvore suvišnog CO2. U tom su se prekomjernom pojednostavljivanju, osim toga, negdje izgubili i prirodni izljevi CO2, poput oceana, kao i sva devastirajuća šteta koju porast koncentracije CO2 čini oceanskim ekosustavima.

Znanost vrlo jasno pokazuje da CO2 vrlo uspješno zagrijava Zemlju. Isto tako, vrlo jasno pokazuje da trenutno antropogene emisije znatno nadmašuju prirodne.

[1] M. J. Elrod: „Greenhouse Warming Potentials from the Infrared Spectroscopy of Atmospheric Gases“ J. Chem. Educ. 76 (1999) 1702

[2] I. M. Held, B. J. Soden: „Water Vapor Feedback and Global Warming“ Annu. Rev. Energy Environ. 25 (2000) 441–475

[3] H. Graven et al. „Compiled records of carbon isotopes in atmospheric CO2 for historical simulations in CMIP6“ Geosci. Model Dev. 10 (2017) 4405–4417

/by

Renewable Sources of Energy and Energetic Transformation in the Mediterranean Context

According to a recent report by the Union for Mediterranean (UfM), the Mediterranean is recognized as one of the global climate hotspots.[1] The report alarmingly reads that the Mediterranean is warming at a rate 20 % faster than the rest of the world, now reaching a +1.5 °C temperature increase with respect to the pre-industrial age. Even more, with current policies the temperatures will increase by +2.2 °C with respect to the pre-industrial level by 2040. In practice, this means that 250 million people are projected to be considered “water and resource poor” within 20 years, which obviously has serious consequences, not only environmental, but also social and security implications.

The report underlines that “recent accelerated climate change has exacerbated existing environmental problems in the Mediterranean Basin that are caused by the combination of changes in land use, increasing pollution and declining biodiversity. In most impact domains (such as water, ecosystems, food, health and security), current change and future scenarios consistently point to significant and increasing risks during the coming decades. Policies for the sustainable development of Mediterranean countries need to mitigate these risks and consider adaptation options, but currently lack adequate information — particularly for the most vulnerable southern Mediterranean societies, where fewer systematic observations schemes and impact models are based.“

Importantly, at the UfM General Forum, UfM Secretary General Nasser Kamel sent a message that “no single nation, no single community, in our region has enough resources to cope with the pace of climate change on its own. Undeniably, in line with the Sustainable Development Goals,[2] our common efforts in the next decade have to focus on facing this urgent issue that goes way beyond climate change and implies reconsidering our approach to the region’s limited resources“[3]

Altogether, these strong warnings call for urgent and determined, focused and coherent joint action of all sectors to ensure the sustainability of the Mediterranean, as a geographic area where millennial historical turmoils took and are still taking place, which testifies to a constant exchange of civilizations, and thus of technologies as well. A historic center of the western civilization, with the reality of the ongoing climate crisis the contemporary Mediterranean became a scene of the most pronounced changes, both natural and social. However, the resilience and adaptability of this area, acquired over the centuries, also gives the strength for a decisive transformation. This is especially enabled by the rapid development of renewable sources of energy and accompanying technologies,[4],[5],[6] as well as the suitable accommodation of the Mediterranean in the northern temperate zone that ensures a very good insolation and winds throughout the year. Thus, from one of the most vulnerable sacrificed zones of the “Western world”, it could become the leader of transformation toward a post-carbon civilization.

Such a global crisis that calls into question the very survival of our civilization is highly inconsistent with an unambitious systematic response of international authorities so far. Even more disappointing is the prolongation of projects focused on the extraction and exploitation of fossil fuels, although they become more and more economically unprofitable in comparison to renewable sources, whose price is continuously depleting. It is worth remembering that the fossil fuel-based power and electric utilities in EU countries collapsed when renewable energy comprised only 14 % of the total market, leaving a heap of stranded assets behind.[7],[8] Fossil fuels thus become stranded assets which will be more and more burdensome in the short run for economies, and all investments in this direction are doomed to failure and actually reflect a poorly run politics without taking into account actual trends and crisis-imposed needs.

As analyzed in detail during other panels of this Forum, the greed for fossil fuels and new rich gas deposits in the Mediterranean leads to significant geopolitical tensions and prolongs long-lasting international conflicts in this area.

It is obvious that the harsh reality of global climate crisis requires nothing less than a united global response of the humanity as a whole. Thus, such a terrible reality is a test for our global civilisation, a wake-up call, but also a singular opportunity for global transformation into a sustainable society. In order to reach these goals, mankind needs to act together. A reasonable start is to declare a state of climate emergency, but systematic action accordingly is crucial. This is the context in which the Mediterranean as an important region should act toward a sustainable global society.

In the wake of a growing global climate movement, as well as alarming reports by IPCC[9], we are witnessing an increasing number of warnings written by scientists around the world.[10] One of the main demands of these movements is the plea for institutions to take heed of what scientists are saying.[11] It may well be argued that scientists are often modest when they publicly communicate their findings and the implications of these findings, which may be attributed to their strict adherence to the rules of the scientific method. However, as climate scientist James Hansen has pointed out: “Caution is a commendable quality, but right now we might consider controlling our restraint as it leads us to a cataclysmic future.“[12] One of the common means of refraining from resolute systematic action has been the view that climate change constitutes a problem but not a crisis.

Bearing all this in mind, more than 550 Croatian scientists have joined that global call for climate emergency by submitting A Plea for Systematic Climate Action to Croatian state authorities in January 2020.[13] In this way, Croatian scientists, in numbers and unity rarely achieved, stepped out from a purely academic to the political field, clearly saying that for them further ignorance of scientific facts to the detriment of future generations became unacceptable. They underlined that only a systematic action, covering all sectors of human activity and all scientific fields, can lead to necessary change. In line with this, energetic transformation is crucial. However, it is not sufficient in itself, but must be based on the principles of justice, which then altogether lead to a positive social change.

It is well recognized that renewable energy sources, accompanying efficient energy storage systems that overcome their inherent production and consumption intermittence, play a crucial role in energetic transformation to a zero-emission post-carbon society. They also have a unique potential to transform our entire way of living. The notion that variable solar and wind energy will require backup conventional fossil fuel power to prevent power lapses for decades to come has become a kind of modern-day urban myth, spread to a large extent by the gas industry. It is simply not true.7 Battery storage and hydrogen fuel-cell storage at rapidly declining costs can easily provide backup power to compensate for the variability of solar and wind generation. Choosing the appropriate mix of solar and wind power, recognizing the variability of each of these energies during different seasons relative to the variability in power demands at different times of the year, also helps maintain a dependable flow of electricity. Better management on the demand side, upgrading the grid code, and accelerating the transition from a servomechanical to a digital grid, making it smarter and more efficient at integrating electricity between base and peak load times, are equally suited to the task of maintaining the stability of electricity demand.[14]

Contemporary state-of-the-art energetic technology[15] and advanced materials[16] enable development of smart grids, conceptually predicted more than 100 years ago by G. Ciamician.[17] Development and increasing market penetration of systems for efficient energy storage by batteries and hydrogen improve the efficiency of renewable sources,[18] opening the space for the development and wide implementation of smart-grid decentralized, distributed and adaptable flexible energy systems throughout. In addition, such smart grid would have greatly enhanced sensory and control capability configured to accommodate distributed resources as well as electric vehicles, direct consumer participation in energy management and efficient communicating appliances. It is also strengthened against cyber security while assuring long-term operations of an extremely complex system of millions of nodes in the so-called Internet of Energy.[19] The phase-in and integration of the five pillars that make up the operating platforms of the Renewable Energy Internet transform the electricity grid from a centralized to a distributed system, and from fossil fuel and nuclear generation to renewable energy.[20] In the new system, each business, neighbourhood, and home owner becomes a potential producer of electricity, sharing their surplus with others on the smart Energy Internet that is beginning to stretch across national and continental landmasses. In this shift from fossil fuels to green energy, hundreds of millions of people become producers of their own energy and electricity where they work and live, sharing it with each other. This is the beginning of the great democratization of power in communities around the world.

The Mediterranean basin now witnesses a number of demonstrational projects in this respect.[21] Literally thousands of islands isolate populations in a wide variety of scales, from very small to big. These locations now serve as perfect platforms for the development of energy independent communities, scalable to the continental and global scale. On the other hand, a vivid academic research community in the Mediterranean and the surrounding countries serves as a strong support for such development.[22] Although there is still a lack of such projects, interfaces between the academic world and the everyday, there are several very active and successful research groups in Croatia dealing with various hydrogen-related topics, from materials science16 and development of Fuel Cells[23] to small-scale hydrogen pump stations[24] and hydrogen-powered vehicles.[25] Still, the collaboration of all these groups should be improved. This would obviously lead to more focused research toward efficient real-world systems, in line with those already implemented throughout the Mediterranean.

The Mediterranean, as a highly dynamic geographic space, faced with the harsh reality of its vulnerability to the climate crisis, cries for a united, focused and ambitious response. It deserves finally to overcome the centuries long international tensions, a united, solidary action toward the common, sustainable future. Although this might sound naïve, such a future is possible, if technological development is managed carefully and responsibly, while taking into account the principles of equity and justice. In fact, the fate of humanity depends on nothing less than that.

[1] https://ufmsecretariat.org/climate-change-report/ accessed Aug. 5, 2020

[2] https://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/ accessed Aug. 5, 2020

[3] https://ufmsecretariat.org/event/regional-forum-2019/ accessed Aug. 5, 2020

[4] Narges Bamati, Ali Raoofi: „Development level and the impact of technological factor on renewable energy production“ Renewable Energy, 151 (2020) 946-955

[5] Poul Alberg Østergaard, Neven Duic, Younes Noorollahi, Hrvoje Mikulcic, Soteris Kalogirou: „Sustainable development using renewable energy technology“ Renewable Energy 146 (2020) 2430-2437

[6] S. Koohi-Fayegh, M.A. Rosen: “A review of energy storage types, applications and recent developments” Journal of Energy Storage 27 (2020) 101047

[7] Jeremy Rifkin: “The Green New Deal” (2020) St. Martin’s Publishing Group. Kindle Edition.

[8] Gunnela Hahn et al. „Framing Stranded Asset Risks in an Age of Disruption“, Stockholm Environment Institute, March (2018)

[9] IPCC: „Global Warming of 1.5 °C“ https://www.ipcc.ch/sr15/ accessed Aug. 6, 2020

[10] William J Ripple, Christopher Wolf, Thomas M Newsome, Phoebe Barnard, William R Moomaw: „World Scientists’ Warning of a Climate Emergency“ BioScience 70 (2019) 8-12

[11] K. Epstein: Greta Thunberg Wants You to Listen to The Scientists, Not Her. Science Alert, 19. IX. 2019: https://www.sciencealert.com/greta-thunberg-wants-you-to-listen-to-scientists-not-her accessed Aug. 6, 2020

[12] J. E. Hansen, Storms of My Grandchildren, Bloomsbury Press, New York (2009)

[13] A Plea for Systematic Climate Action https://www.znanost-klima.org/apel/ accessed Aug. 6, 2020

[14] T. W. Brown et al.: “Response to ‘Burden of Proof: A Comprehensive Review of the Feasibility of 100% Renewable-Electricity Systems,” Renewable and Sustainable Energy Reviews 92 (2018) 834–47

[15] Yuqing Yang, Stephen Bremner, Chris Menictas, Merlinde Kay: „Battery energy storage system size determination in renewable energy systems: A review“ Renewable and Sustainable Energy Reviews 91 (2018)

109-125; M. Stecca, L. R. Elizondo, T. B. Soeiro, P. Bauer and P. Palensky: “A Comprehensive Review of the Integration of Battery Energy Storage Systems Into Distribution Networks” IEEE Open Journal of the Industrial Electronics Society 1 (2020) 46-65

[16] Tianjie Qiu, Zibin Liang, Wenhan Guo, Hassina Tabassum, Song Gao, Ruqiang Zou: „Metal–Organic Framework-Based Materials for Energy Conversion and Storage“ ACS Energy Letters 5 (2020) 520-532; A. El Kharbachi, E. M. Dematteis, K. Shinzato, S. C. Stevenson, L. J. Bannenberg, M. Heere, C. Zlotea, P. Á. Szilágyi, J.-P. Bonnet, W. Grochala, D. H. Gregory, T. Ichikawa, M. Baricco, and B. C. Hauback: „Metal Hydrides and Related Materials. Energy Carriers for Novel Hydrogen and Electrochemical Storage“ Journal of Physical Chemistry C 124 (2020) 7599-7607; Elsa Callini, Nikola Biliškov, Andreas Züttel, Amelia Montone et al.: „Nanostructured materials for solid-state hydrogen storage: A review of the achievement of COST Action MP1103“ International Journal of Hydrogen Energy 41 (2016) 14404-14428

[17] Giacomo Ciamician: „The photochemistry of the future“ Science 36 (1912) 385–394

[18] Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation: „Hydrogen-based Autonomous Energy Supply System“ https://www.toshiba-energy.com/en/hydrogen/product/h2one.htm accessed Aug. 6, 2020

[19] Electric Power Research Institute: „Estimating the Costs and Benefits of the Smart Grid: A Preliminary Estimate of the Investment Requirements and the Resultant Benefits of a Fully Functioning Smart Grid“ (2011) https://www.smartgrid.gov/files/Estimating_Costs_Benefits_Smart_Grid_Preliminary_Estimate_In_201103.pdf accessed Aug. 6, 2020

[20] Richard J. Campbell: „The Smart Grid: Status and Outlook“ Congressional Research Service, April 10, 2018, https://fas.org/sgp/crs/misc/R45156.pdf accessed Aug. 6, 2020

[21] Association of Mediterranean Energy Regulators: „Joint Report of the Electricity Working Group & Renewable Energy & Energy Efficiency Working Group: Smart Grids in Mediterranean Countries“ https://www.sipotra.it/old/wp-content/uploads/2018/12/Smart-Grids-in-Mediterranean-Countries.pdf accessed Aug. 6, 2020

[22] European Commission: „Smart Specialization PLatform“ https://s3platform.jrc.ec.europa.eu/en/-/s3p-energy-smart-mediterraneo-best-practices-innovation-and-pilot-projects-in-smart-grid-development-in-the-mediterranean-region?inheritRedirect=true accessed Aug. 6 2020

[23] Frano Barbir (Ed.): „PEM Fuel Cells“ (2012), Elsevier

[24] https://hydrogen.hr/ accessed Aug. 6, 2020

[25] Frano Barbir, Boris Šimic, Goran Stipanović, Dario Bezmalinović: „Demonstration of a Fuel Cell Powered Boat“ Proceedings 18th World Hydrogen Energy Conference / Stolten, D. – Essen : Energie Agentur NRW (2010); http://www.unizg.hr/nc/vijest/article/prvi-hrvatski-bicikl-na-vodik-docentice-ankice-dukic-s-fsb-a/ accessed Aug. 6, 2020

/by

161 godina Darwinove teorije evolucije

Na jučerašnji dan je prije 161 godinu objavljeno prvo izdanje Darwinove znamenite knjige “The Origin of Species”. Radi se o knjizi koju slobodno možemo svrstati u potporne stupove naše civilizacije, rame uz rame s drugim temeljnim djelima. Iako nepregledni niz opažanja, eksperimenata i teorijskih razmatranja pokazuju koliko je čvrsto utemeljena ta teorija, i dalje svjedočimo njenom intenzivnom poricanju.

“To je samo teorija”, kažu. I da, to je teorija, ali to je znanstvena teorija, dakle vrlo čvrsto utemeljen konstrukt, izgrađen eksperimentalnim i teorijskim razmatranjem polaznih hipoteza, što je prošlo temeljitu analizu, podvrgnuto naknadnim eksperimentalnim, opažačkim i teorijskim provjerama. Evolucija, kao i druge velike znanstvene teorije, odolijeva tim rigoroznim i nemilosrdnim testovima. Jedan jedini eksperimentalni ili opažački dokaz, koji bi bio u suprotnosti s teorijom evolucije, iziskivao bi njenu izmjenu. Ali tako nešto se nije dogodilo od izlaska Darwinove knjige.

Unatoč tome, i dalje je rašireno poricanje Darwinove teorije. Da stvari budu gore, poriču se i mnogi drugi dosezi znanosti. Neki od njih nam daju jasniji opis svijeta, ali neki od njih izravno doprinose kvaliteti naših života. Neki ljudi, tako, sasvim ozbiljno vjeruju da je Zemlja ravna, neki misle da je cijepljenje nešto grozno, što treba svakako izbjeći, neki svuda oko sebe vide velike urote znanstvenika… Mnogo je tog poricanja pogonjeno iracionalnim strahovima, ali i financijskim interesima.

Tako je i s klimatskim promjenama, čiji je glavni mehanizam objašnjen još u XIX. stoljeću, ali i dalje se ogromna energija mora ulagati u razbijanje i suzbijanje brojnih mitova. Poražavajuće je što su se u poricateljsku mašineriju upregnuli i neki koji ne bi smjeli tako djelovati, neki koji su barem nekad slovili kao vrhunski znanstvenici. Također je poražavajuća šutnja institucija, barem nominalno vrhunskih, kojih su ti znanstvenici članovi. No, u međuvremenu razina CO2 nedvojbeno nastavlja rasti, s njime i globalna prosječna temperatura. Poriču se deseci tisuća znanstvenih radova, koji su, nakon višestruke rigorozne provjere, ugrađeni u IPCC-eve izvještaje, čime se u javnosti stvara potpuno kriva slika o klimatskim promjenama. U prilozima o klimatskim promjenama, mediji redovno, uz kompetentne stručnjake, pozivaju i poricatelje, stvarajući iskrivljenu sliku lažnog balansa i tzv. znanstvene debate, koja to nije, barem ne postoji u tom obliku.

Ne propitkuje se ograničenost našeg planeta, nekritički uzimamo od njega sve što nam se pruža, bez adekvatnog propitivanja kako to činiti na doista održiv način, bez ugrožavanja onih zajednica, koje su uglavnom nevidljive iz ugodne perspektive našeg kulturno-civilizacijskog kruga.

Kako bih ilustrirao način djelovanja naše civilizacije te pokušao suočiti ljude s opasnostima neodrživog ponašanja, često koristim metaforu bakterijske kulture. Kad nanesemo bakterije na hranjivu podlogu, njihova brojnost u kratkom vremenu naglo raste slijedeći eksponencijalnu krivulju. Zalihe hrane su prividno neograničene, što omogućuje blagostanje. Međutim, nakon nekog vremena brojnost, pa time i koncentracija bakterija postane takva da odjednom hrana počinje biti teže dostupna, a i izlučevine bakterija počinju stvarati velike probleme. To uzrokuje urušavanje kolonije, što se očituje kroz nagli pad brojnosti bakterija.

Mi se, kao civilizacija, u mnogim aspektima ponašamo upravo poput bakterijske kolonije. Naša budućnost zato u velikoj mjeri ovisi o tome hoćemo li dokazati da smo sposobni prevazići iskonsko ponašanje bakterijske kolonije. Biološkom evolucijom smo se definitivno razvili u nešto kompleksnije od puke nakupine bakterija. Također smo razvili kulturu, koja se očituje kroz filozofiju, znanost i umjetnost. No, kao društvo u cjelini, i dalje smo skloni devijacijama. Trenutak u kojem živimo iziskuje vrlo odlučno zajedničko inteligentno djelovanje kroz dugoročno strateško promišljanje, kritičku samorefleksije te suočavanje s negativnim aspektima prevladavajućeg društveno-ekonomskog sustava u kojem živimo. Takav pristup bi trebao dovesti do održivog društva, temeljenog na humanističkoj, a ne tržišnoj logici.

Takav pristup će biti krajnji dokaz da smo doista evolucijski nadišli bakterijsku koloniju.

/by