Tko je kriv, vulkani ili čovječanstvo?

autor teksta: Nikola Biliškov     scenarij: Vedran Kojić      crtež: Fran Strukan;  Robert Solanović

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 emisija 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.

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.

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.)