Vides Vēstis
Viss atpūtai dabā
Dabas dati

Bioloģiski!
 

Māris Kļaviņš

Agrita Briede

Foto: Anda Krauze
 

Izdrukāt

Par šo rakstu saņemtas 10253 atsauksmes
Apskatīt atsauksmes · Pievienot atsauksmi

Klimats mainās. Kāds ir cilvēka devums globālajās pārmaiņās?

Sallija Benfelde
"Nedēļa", speciāli "Vides Vēstīm"


Klimats ir mainījies, mainās un mainīsies. Pašlaik dzīvojam starp diviem leduslaikmetiem, un plūdi, vētras, sausums kļuvuši par ikdienas ziņu vēstījumu. Cik lielā mērā cilvēks ietekmē mūžīgos dabas procesus?

Globālā sasilšana ir Zemes virsmas vidējās temperatūras paaugstināšanās, kas rada pārmaiņas klimatā. Acīmredzot ir būtiski saprast, kas izraisa šo globālo sasilšanu un cik liela loma šajos procesos ir cilvēka darbībai. Jautājums nav tik vienkāršs, kā varētu likties pirmajā brīdī, jo vēstures hronikas un zinātnieku pētījumi liecina, ka klimata pārmaiņas uz Zemes ir bijušas periodiskas. Pēdējo 740 tūkstošu gadu laikā uz Zemes ir bijuši astoņi klimatiskie cikli, kad mijās leduslaikmeti un siltuma periodi jeb starpledus laikmeti. Neapšaubāmi, ka šie iepriekšējie cikli nekādi nav saistāmi ar cilvēka darbības izraisītām pārmaiņām. Tiesa, starpleduslaikmetu jeb siltuma periodu ietvaros var būt vērojamas dažādas klimata svārstības, un varbūt pašlaik cilvēce atrodas tādā svārstību periodā. Par industriālā laikmeta sākumu tiek uzskatīti 19.gadsimta sešdesmitie gadi, kad varētu sākt runāt par nopietnu cilvēka ietekmi. Starp citu, pētījumi liecina, ka kopš 1865.gada tā dēvētais ozona caurums ir pieaudzis par 25 procentiem. Lai gūtu zinātniski pamatotu pārliecību, cik ļoti cilvēka darbība ietekmē klimata pārmaiņas un vai tā nepasliktina dabas norišu veidotos procesus, zinātnieki ir sākuši ledus urbšanas projektus Antarktīdā. Analizējot ledus paraugus, var iegūt informāciju par leduslaikmetu un starpleduslaikmetu, kad nebija nekādas cilvēka iejaukšanās dabā. Salīdzinot pašreizējā un iepriekšējo periodu datus, zinātnieki cer secināt, kā cilvēka darbības radītie oglekļa oksīdi ietekmē klimata pārmaiņas procesus.


Kas izraisa klimata pārmaiņas?

Ir ļoti daudz zinātniski apstiprinātu faktoru, kas ietekmē globālo sasilšanu un klimata pārmaiņas neatkarīgi no cilvēka eksistences un darbības. Šos faktorus sauc par orbitālajiem un neorbitālajiem faktoriem. Orbitālie faktori ir saistīti ar Zemes riņķošanu ap Sauli un Zemes griešanās ass stāvokļa izmaiņām. Pirmkārt, Saules siltums, ko Zeme saņem gada laikā, mainās atkarībā no Zemes orbītas, Zemes griešanās ass nolieces un vēl citiem apstākļiem. Otrkārt, Zemes ass lēni pārvietojas tā, ka tās gals veido aplim līdzīgu figūru. Ir arī neorbitālie faktori, pie kuriem pieskaita kontinentu "ceļošanu" un ogļskābās gāzes dabisko krājumu izplūšanu no Pasaules okeāna vidusokeānisko grēdu lūzumiem un Zemes garozas. Runājot par klimatu ietekmējošiem faktoriem, zinātnieki min arī Saules aktivitāti. Cilvēka darbību vairākums zinātnieku uzskata par būtisku globālās sasilšanas un līdz ar to arī klimata pārmaiņu ietekmētāju.

Atmosfēras barjera un siltumnīcas efekts

Atmosfēra ir tā barjera, kas pasargā visus dzīvības procesus uz Zemes, jo tā saista un aiztur kosmisko starojumu un daļu no Saules nākošā elektromagnētiskā starojuma. Atmosfērai ir arī liela nozīme Zemes siltuma bilances veidošanā. Zeme atstaro no Saules nākošo infrasarkano starojumu, bet ir starpība starp to infrasarkanā starojuma daļu, kas tiek atstarota no Zemes, un to daudzumu, kas nonāk kosmiskajā telpā. Tātad daļa starojuma tiek aizturēta atmosfērā. Kā zināms, oglekļa dioksīds jeb ogļskābā gāze, tāpat kā metāns, ozons, ūdens molekulas un dažas citas vielas, absorbē jeb pilnīgi uzsūc sevī infrasarkano starojumu, ko atstaro Zemes virsma. Tā kā ogļskābās gāzes koncentrācija atmosfērā pieaug, uzskata, ka tā rada tā saukto siltumnīcas efektu – temperatūras pieaugumu uz Zemes. Savukārt temperatūras pieaugums izraisa klimata pārmaiņas, kas nes sev līdzi plūdus, vētras un sausumu. Protams, ja ogļskābās gāzes un arī metāna koncentrācijas palielināšanās rada siltumnīcas efektu, tad nākamais jautājums: kas ir šo gāzu emisijas avots? Ja neņemam vērā jau minētos vidusokeāniskos grēdu lūzumus un citus dabiskos emisijas avotus, tad atbilde ir visai pārsteidzoša: ogļskābās gāzes avots ir pats cilvēks un viņa lauksaimnieciskā un tautsaimnieciskā darbība. Piemēram, visos degšanas procesos izdalās ogleklis, kas savienojas ar skābekli, radot ogļskābo gāzi. Savukārt visvairāk oglekļa izdalās, degot fosilajam kurināmajam, kuru cilvēki izmanto ļoti plaši. Secinājums ir ne pārāk glaimojošs un patīkams – jāierobežo ne tikai cilvēku skaita pieaugums uz Zemes, bet arī cilvēka saimnieciskā darbība. Zinātnieki, kuri uzskata, ka cilvēka darbība uz dabā notiekošo procesu fona tomēr ir visai nenozīmīga, ir pārliecināti, ka, piemēram, Kioto protokols vairāk domāts, lai apturētu trešās pasaules valstu attīstību, lai tās nekļūtu par attīstīto valstu konkurentēm un ierobežotu ASV attīstību un ietekmi pasaulē. Kā argumentu min arī nevalstisko organizāciju ieinteresētību saņemt aizvien lielākas naudas summas savai darbībai jeb, citiem vārdiem sakot, – ja ir cilvēki, kas maksā par Kioto protokola atbalstīšanu, tad ir cilvēki, kuri labprāt pelna ar šo atbalstu.

Mēs varam samazināt neizbēgamo ļaunumu

Habilitētais ķīmijas zinātņu doktors profesors Māris Kļaviņš ir Latvijas Universitātes Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes dekāns. Pirms vairākiem gadiem tika izdota viņa mācību grāmata visiem, kas interesējas par vides zinātni, bioloģiju un ķīmiju, "Atmosfēras ķīmija un gaisa piesārņojums". Sarunā ar viņu "Vides Vēstis" centās saprast, cik pamatots ir uzskats, ka cilvēka darbība būtiski ietekmē klimata pārmaiņas.

Vairākkārt ir nācies lasīt zinātnieku rakstus par to, ka klimata pārmaiņas nav saistītas ar cilvēka darbību uz Zemes, jo cilvēks nespēj ietekmēt globālos procesus. Kā vērtējat šādu attieksmi?

Ir atšķirīgi viedokļi par to, kas ir klimats, kāda ir tā mainība un kādi ir to ietekmējošie faktori. Attieksme pret šo jautājumu ir atkarīga no tā, kāda ir informācija, kura mums ir pieejama un ar kuru strādājam. Atšķirīga pieeja ir ģeologiem, meteorologiem un citu zinātņu pārstāvjiem, bet, manuprāt, visbūtiskākais ir spēja palūkoties uz klimata pārmaiņām no vides zinātnes redzes punkta, jo uz šo problēmu ir jāraugās kompleksi jeb holistiski, aptverot Zemi un uz tās notiekošos procesus kā vienotu veselumu. Tādā gadījumā jautājums ir: kas ietekmē šo kopumu? Tas ir Zemes planetārais stāvoklis, procesi, kas norisinās Zemes iekšienē, un cilvēku darbības ietekme. Daudzi pētījumi ir parādījuši, ka cilvēka ietekme ir saistāma ar to, kas notiek uz Zemes, tajā skaitā arī ar klimatu. Ja raugāmies uz notiekošajiem procesiem un to vērtējumu kopainā, tad nedrīkstam arī aizmirst, ka tirgus pasaulē visam ir cena. Sava cena ir zinātnei un zinātniekiem, taču tas nenozīmē, ka, piemēram, ļaunprātīgas naftas ieguves kompānijas kādu nopērk un apmaksā. Tas nozīmē, ka ir projekti, kuri tiek finansēti, tādējādi stimulējot un atbalstot kāda virziena pētījumus. ASV diskusijas par Kioto protokola ieviešanu nozīmē, ka tiktu būtiski kavēta ASV ekonomisko sektoru attīstība, mainot šīs valsts konkurētspēju pasaules tirgū un reāli ietekmējot katru tās pilsoni, kas ikdienā lieto personīgo autotransportu. Tāpēc šajā spēlē jārēķinās arī ar to, ka tiek izmantotas vienas vai otras zinātniskās domas ietekmēšanas metodes, un pastāv viedoklis, ka cilvēka izraisītā klimata mainība ir mīts. Piemēram, dāņu zinātnieks profesors Bjorns Lomborgs ir izvirzījis tēzi, ka cilvēka ietekme uz vidi ir pilnīgas muļķības. Kāda ir patiesība, mēs uzzināsim pēc gadu desmitiem, tomēr ir jārēķinās ar vairākuma viedokli un viedokļa pamatotību. ANO pētnieku ziņojumā teikts: pasaules zinātnieku lielākā daļa uzskata, ka cilvēka ietekme uz globālo sasilšanu un klimata mainību ir būtiska.

Vai tomēr nav tā, ka klimats vienmēr ir mainījies un kārtējais leduslaikmets pienāks neatkarīgi no tā, ko dara seši miljardi Zemes iedzīvotāju?

Uz šo jautājumu var paskatīties arī no otras puses – cilvēka darbība ir spējusi pārvarēt ļoti nopietnas vides problēmas. Pagājušā gadsimta sešdesmitajos gados konstatēja ļoti būtisku problēmu – vides paskābināšanos Čehijā, Vācijā, Skandināvijas valstīs. Gāja bojā koki, jo atmosfēras nokrišņu pH reakcija bija zem trīs, kas nozīmē to, ka no debesīm lija atšķaidīta skābe. Tika pierādīta kopsakarība starp koku bojāeju, zivju izmiršanu, ezeru pārveidošanos un cilvēka darbību enerģijas iegūšanai, sadedzinot akmeņogles un brūnogles. Toreiz pieņēma vides likumdošanas aktus, un skābie nokrišņi ne Skandināvijas valstīs, ne Lielbritānijā, ne arī Vācijā vairs nav konstatēti; ir palikušas šo nokrišņu sekas. Visās šajās valstīs ir pieņemtas nacionālās programmas, un ir skaidrība, kas jādara, lai šīs sekas pārvarētu. Vēl cits piemērs ir ozona slāņa degradācija – šī slāņa degradējošo vielu emisijas ir būtiski samazinātas. 1978.gadā apzināja to, ka veidojas tā dēvētie ozona caurumi virs Zemes, un jau 1985.gadā pieņēma Vīnes konvenciju, ko vēlāk padarīja vēl stingrāku. Pašlaik ir vērojamas pozitīvas izmaiņas. Runājot par globālo sasilšanu, jāsaka, ka mēs saskaramies ar ļoti sarežģītu un dramatiski smagu sistēmu – Zemes klimatu. Zinātne pēc būtības pastāv aptuveni 150 gadu, jo pirms tam ar pētījumiem un studentu apmācīšanu nodarbojās labklājīgi cilvēki sava prieka pēc, bet zinātne nebija viņu profesija. Zinātne atklāja atombumbu, attīstīja ķīmiskās ražošanas tehnoloģijas, bet nevienu neinteresēja, kas ir klimats un kā funkcionē Zeme kā sistēma. Cilvēkiem vajadzēja laika prognozes, bet statelītpētījumi, baloni, stratosfēras lidmašīnas, superdatoru izstrādātie modeļi ir pētījumu instrumenti, kas attīstās tikai pēdējā laikā. Protams, mums ir iespēja nedarīt neko, gaidot, ka uzzināsim absolūto patiesību, kuru varbūt zina tikai Dievs. Tomēr, pamatojoties nevis uz viedokli, bet uz secinājumiem, kas radušies 99,99 procentiem cilvēku, kuri pēta šīs problēmas, mēs varam sākt rīkoties, lai novērstu sekas, kas var būt pat katastrofālas. Tā ir ne tikai zinātnieku atbildība, bet arī pasaules valstu vadītāju un sabiedrības atbildība.

Globālās sasilšanas un līdz ar to klimata pārmaiņu galvenie vaininieki ir oglekļa oksīdi. Galvenais antropogēnais jeb ar cilvēka darbību saistītais oglekļa oksīda emisijas avots ir iekšdedzes dzinēji, to izplūdes gāzes un fosilā kurināmā nepilnīgas sadegšanas produkti. Vai biodegviela un rapšu eļļa dod mazāku izmešu daudzumu?

Fosilais kurināmais ir galvenais oglekļa dioksīda avots, kas saistīts ar cilvēka darbību. Izmantojot fosilo kurināmo, atbrīvojas ogleklis, kas veido savienojumu ar skābekli. Šis process ir principiāli atšķirīgs no oglekļa dioksīda, kas atrodas atmosfērā, saistīšanas procesa, kas notiek, audzējot rapsi, cukurniedres vai graudus. Neapšaubāmi, ka, sadedzinot rapšu eļļu, tāpat rodas ogleklis, kas veido oglekļa oksīdus, bet šim procesam ir zināmas priekšrocības: izmantojot biodegvielu, atmosfērā tiek izmests ogleklis, ko piesaista atpakaļ, audzējot kultūraugus, kas vajadzīgi biodegvielas ražošanai. Varētu teikt, ka notiek aprite, – tas, kas nokļūst gaisā, izmantojot biodegvielu, tiek piesaistīts atpakaļ, audzējot biodegvielas ražošanai nepieciešamos kultūraugus. Otrs aspekts ir tas, ka fosilā kurināmā krājumi ir ierobežoti, bet degvielas daudzums, kuru ir iespējams iegūt no atjaunojamiem resursiem, ir neierobežots.

Vai tā dēvētais siltumnīcas efekts ir nopietni pētīts?

Tas ir pētīts diezgan sen un plaši. Ir svarīgi saprast, ka siltumnīcas efekts ir dabisks process. Ja dabā nepastāvētu siltumnīcas efekts, tad Zemes temperatūra būtu par grādiem divdesmit zemāka. Ir iespējams novērot un analizēt enerģijas plūsmu, kas nāk no Saules, bilances – gan to enerģijas daudzumu, kas sasniedz atmosfēru, to šķērso, sasniedz Zemes virsmu un pēc tam atgriežas kosmiskajā telpā, gan to daudzumu, kas tiek atstarots atpakaļ. Paaugstinoties ogļskābās gāzes koncentrācijai, uz Zemes atgriežas vairāk enerģijas, paaugstinot atmosfēras temperatūru. Tādēļ zinātniskā līmenī nav diskusiju par to, vai eksistē siltumnīcas efekts.

Vai var sacīt, ka oglekļa dioksīds savā ziņā ir kā sega, kas saglabā un vairo siltumu, bet ozons ir tā sega, kas mūs glābj no starojuma?

Es nodarbojos arī ar toksikoloģijas jautājumiem. Astoņdesmito gadu beigās Āfrikā, Kamerūnā, notika pazemes grūdieni vulkāna krāterī, kurā atradās ezers. Pēc tam nomira aptuveni divi tūkstoši pie krātera esošā ciema iedzīvotāju, un izrādījās, ka ezera dibenā bija uzkrājusies ogļskābā gāze, kas pazemes grūdienu rezultātā izplūda no ūdens. Šī gāze ir smagāka par gaisu, tādēļ tā piepildīja krāteri kā ūdens izlietni, un cilvēki gāja bojā. Itālijā ir tā dēvētā Suņu sala, pa kuru cilvēks var staigāt, bet suņi, ja dodas līdzi cilvēkam, iet bojā, jo no zemes vulkāniskās darbības rezultātā izplūst ogļskābā gāze, kas nelielā augstumā klājas pāri zemei. Ja cilvēki strādā un dzīvo nevēdinātās telpās, viņi jūt ogļskābās gāzes toksisko iedarbību. Protams, globāli lūkojoties uz atmosfēras procesiem un Zemes klimata veidošanos, var sacīt, ka ogļskābā gāze ir kā sega, kas glabā siltumu. Arī ozons ir toksisks. Eiropas Savienības valstīs ir aprēķināts nāves gadījumu skaits, kas ir saistīts ar paaugstināta ozona daudzuma ietekmi pilsētvidē. Tādēļ viena lieta ir ozons stratosfērā, bet otra lieta, ja tas atrodas cilvēka dzīves vidē.

Vai oglekļa oksīdi ir vienīgie siltumnīcas efekta radītāji?

Ir arī vēl citas siltumnīcas efektu izraisošas gāzes, piemēram, metāns, kas lielos daudzumos veidojas, organiskai vielai sadaloties bezskābekļa vidē. Metāns, piemēram, veidojas atgremotāju kuņģazarnu traktā. Būtisks metāna avots ir rīsu audzēšana, tādēļ jāsaka, ka lopkopība un lauksaimniecība producē visai lielu metāna daudzumu. Ir aprēķināts, cik daudz metāna rada lielie ganāmpulki Argentīnā un ASV. Savukārt būtiskākais process, kurā cilvēka darbības rezultātā izdalās ogļskābā gāze, ir fosilā kurināmā sadedzināšana. Siltumnīcas efekta radīšanā visbūtiskākā ir ogļskābā gāze, kas dod 60 procentus šī efekta, bet metāns – 17 procentus.

Ir jāsaprot, ka cilvēka eksistencei un darbībai ir kaut kāds neizbēgamais ļaunums. Ar katru elpas vilcienu mēs ieelpojam skābekli, bet izelpojam ar ogļskābo gāzi piesārņotu gaisu. Tomēr runa ir par kaut ko citu. Piemēram, ieviešot enerģijas taupības režīmu, mēs varam būtiski samazināt vajadzību sadedzināt fosilo kurināmo. Organizējot transporta plūsmas, samazinot individuālā un palielinot sabiedriskā transporta lietošanu, piemēram, Rīgā, mēs varam būtiski samazināt ogļskābās gāzes producēšanu. Neattīstot ražošanas nozares, kas patērē ārkārtīgi daudz enerģijas, mēs varam sekmēt vides kvalitātes saglabāšanu. Galu galā, esot sabiedriski aktīvi jautājumā par Kioto protokoliem, mēs varam ietekmēt ASV sadarbības partnerus, rosinot viņus saprast, kas notiek ap mums.

Latvijas klimats pamazām mainās

Ģeogrāfijas zinātņu doktore, Latvijas Universitātes Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes docente Agrita Briede pēta temperatūras izmaiņas atmosfērā un nokrišņu daudzumu, tādēļ "Vides Vēstis" viņai vaicāja, vai temperatūras izmaiņas iezīmē tendenci, kas liecina par klimata pārmaiņām.

Kā varam skaidrot – kas ir klimats?

Klasiskais skaidrojums pauž, ka tas ir laika apstākļu kopums ilglaicīgā periodā. Klimata tipu nosaka saules radiācija, vispārējā atmosfēras cirkulācija un aktīvā virsma, kas absorbē vai atstaro sauli. Katram reģionam ir savs klimata tips, un Latvija atrodas mērenā klimata joslā.

Vai var apgalvot, ka Latvijā pamazām izlīdzinās atšķirības starp vasaru un ziemu? Proti, ziemas kļūst siltākas, ar mazāku sniega daudzumu un plānāku ledus segu, bet vasaras kļūst mitrākas un vēsākas?

Ļoti atšķiras pēdējo desmit, piecpadsmit gadu periods. Dienvideiropā kļūst krasākas atšķirības starp ekstremālajām temperatūrām, biežākas kļūst dažādas dabas katastrofas – plūdi, vētras, sausuma periodi. Latvijā palielinās Ziemeļatlantijas ietekme ziemā, bet agrāk laika apstākļus ziemā vairāk ietekmēja arktiskā gaisa masas, kas ieplūda no Krievijas. Paraugoties atpakaļ vēsturē, protams, ir redzams, ka arī agrākajos laika periodos Eiropā ir bijuši plūdi un vētras, bet tagadējā atšķirība ir tā, ka pieaug šo dabas parādību intensitāte un tās ir spēcīgākas. Pētījumi liecina, ka Latvijā ir samazinājies to dienu skaits, kad ziemā zemi klāj sniega sega. Plānāka ir kļuvusi arī ledus kārta, ledus sedz ūdenstilpes īsāku laika posmu, un ledus iešana sākas agrāk

Tiesa, Latvijā šajā ziņā ir visai lielas reģionālās atšķirības, jo piekrastē klimatu ietekmē jūra. Latvijā gaisa temperatūra visvairāk ir mainījusies janvāra, februāra un marta mēnešos, kad tā ir pieaugusi.

Vai tas nozīmē, ka Latvijā aizvien vairāk būs pelēku dienu bez saules, kurās nav ne auksts, ne karsts?

Prognozes liecina, ka vasarās aizvien mazāk būs saulainu un karstu dienu, tāpat kā ziemās mazāk būs saulainu un aukstu dienu. Protams, tas nenozīmē, ka uz īsu laika periodu vasarā nevar sagaidīt lielu karstumu, bet ziemā – lielu aukstumu. Tomēr kopumā var sacīt, ka laika apstākļi kļūs izlīdzinātāki. Veģetācijas periods gan paildzināsies, jo gadā pieaug un pieaugs to dienu skaits, kad vidējā diennakts gaisa temperatūra ir virs plus pieciem grādiem. Tādēļ iespējams, ka mainīsies lauksaimniecības kultūru struktūra. Jau tagad var pamanīt, ka pieaug lapu koku daudzums. Augu valsts izmaiņas var nest sev līdzi arī izmaiņas dzīvnieku pasaulē, bet par to šodien ir grūti spriest. Savukārt prognozes par Dienvideiropu liecina, ka tur pieaugs sausums, jo samazināsies nokrišņu daudzums, un klimats 50–100 gadu laikā pamazām vairāk sāks līdzināties tuksnešu reģionu klimatam. Dienvideiropā gaisa temperatūras atšķirības vasarā un ziemā pieaugs, kamēr pie mums tās izlīdzināsies. Starp citu, ir prognozes, ka 2100.gadā Latvijā ziemas varētu būt bez sniega. Tomēr vēlreiz gribu sacīt: tas nenozīmē, ka kādā ziemā neuzsnieg pat ļoti daudz sniega vai arī bezsniega ziemā uz pāris dienām uzkrīt sniegs. Runa ir par kopējām tendencēm, kas liecina, ka aizvien vairāk būs mākoņainu dienu bez saules, mazāk būs karstu un aukstu dienu, un atšķirības starp ziemas un vasaras gaisa temperatūrām pamazām izlīdzināsies. •