Vísindi hnattrænnar hlýnunar – Ein stór mistök

Því miður er staðhæfing Gores um 6 metra hækkun sjávarmáls ekki einu mistökin þegar kemur að vísindum um ‚hnattræna hlýnun‘. Annað dæmi kemur frá forstjóra Goddard stofnunarinnar fyrir geimrannsóknir NASA í grein í mars 2004 útgáfunni af Scientific American. Forstjórinn stendur fast á skoðun sinni að eina „ríkjandi málið“ í hnattrænni hlýnun væri – „breyting á sjávarmáli“:

Ríkjandi málið í hnattrænni hlýnun, að mínu mati, er breyting á sjávarmáli og spurningin um hversu hratt ísbreiður geta eyðst. (Defusing the Global Warming Time Bomb, James Hansen, Scientific American, mars 2004, bls. 73).

Þessi meðmælandi hnattrænnar hlýnunar gerir mikið mál úr mati IPCC um um aðeins „nokkra tugi sentimetra á 100 árum“ og honum finnst að við ættum að grípa til aðgerða. Hins vegar segir hann í síðustu setningunum í grein sinni:

Hámarks bráðnunarhraði eftir síðustu ísöld var viðvarandi bráðnun sem nam meira en 14.000 rúmkílómetra á ári – um það bil eins metra hækkun sjávarmáls á 20 ára fresti, sem viðhélst í nokkrar aldir. (Defusing the Global Warming Time Bomb, James Hansen, Scientific American, mars 2004, bls. 73).

Hinn hrópandi kjarni málsins hjá rannsakandanum hvað varðar hnattæna hlýnun, er að sjávarmál voru að hækka – langt fyrir tíma nútíma mannsins – á hraðanum einn metra á 20 ára fresti. Greinilega er hækkun sjávarmáls fyrir tíma mannsins algerlega náttúruleg! Hvernig er hægt að segja að maðurinn sé að valda hækkun sjávarmáls á sama tíma og það sé langtíma náttúrulegt fyrirbæri sem átti sér stað á miklu meiri hraða en er að gerast í dag?

Þar að auki viðurkenna nútíma loftslagsfræðingar að þeir vita ekki hvað olli síðustu ‚ísöld‘, né geta þeir bent á orsakir fyrir þeirri hlýnun sem síðan bræddi ísinn.

Það eru miklu fleiri villur í vísindunum um hnattræna hlýnun en hægt er að gera grein fyrir hér, en þær sem einblína á móðursýkina um ‚hækkun sjávarmáls‘ eru sérstaklega sláandi. Ein slík kemur frá Robin Bell, rannsakanda við Columbia háskólanum, í grein í Scientific American frá 2008:

Gnægð fljótandi vatns sem nýverið hefur verið uppgötvað undir stóru ísbreiðum jarðarinnar gæti aukið veikingaráhrif hnattrænnar hlýnunar á ísinn. Síðan, jafnvel án bráðnunar, gæti ísinn runnið í sjóinn og hækkað sjávarmálið hörmulega. (The Unquiet Ice, Robin E. Bell, Scientific American, febrúar 2008, bls. 60).

Í fljótu bragði virðist þessi staðhæfing einföld – ís fellur í vatn og vatnsborðið rís, en ef við lítum á það nánar, þá er villan augljós. Í næstu mynd hér að neðan er dæmi Bells sýnt með þremur vatnsglösum. Hún útskýrði að hið „hnattræna sjávarmál hækkar á sama hátt“ og vatnið gerir í glösunum:

Vatnsborðið í vinstra glasinu rís þegar ísi er bætt við (miðja). Þegar ísinn bráðnar, helst vatnsborðið óbreytt (til hægri). Hnattrænt sjávarmál hækkar á sama hátt og ís sem rennur af landi og í sjóinn. (The Unquiet Ice, Robin E. Bell, Scientific American, febrúar 2008, bls. 60).

En rannsakandinn gleymdi einum þýðingarmiklum hluta í sýnidæminu – meginlandinu!

Sá háttur sem sýnidæmið hefði átt að gefa, er sýnt hægra megin á myndinni, sem sýnir skál með vatni með fljótandi vikurstein sem stendur fyrir meginlöndin. Að bæta við ís, eða enn sniðugra, að láta ís renna af vikursteininum og í vatnið (sem lýsir ísi sem rennur í sjóinn), sýnir hvað myndi gerast.

Að bæta vatni í baðkeri þýðir aldrei að vatnsborðið á fljótandi gúmmíöndinni hækkar, né gerir það vatn úr bráðnuðum jökulís við meginlöndin. Það þarf engan vísindamann til að svara þessari spurningu, þannig að hvers vegna hafa þeir yfirsést hið einfalda svar? Hafa ber einnig í huga að ís norðurpólsins er nú þegar í sjónum og bráðnum hans getur ekki þýtt neitt um breytingu á sjávarmáli.

En fyrst þurfum við að skilja það sem jarðfræðingar vita – að meginlöndin „fljóta“, og að þau hafa þann eiginleika að rísa og sökkva; þetta er kallað „flotjafnvægi“:

Hugmyndin að meginlöndin eru eðlisléttari en möttullinn og fljóta ofan á honum, eins og björgunarvesti eða ísjaki sem flýtur á hafinu, er lögmál flotjafnvægis. (Understanding Earth – önnur útgáfa: Frank Press, Raymond Siever, W. H. Freeman and Company, 1998, bls. 490).

Flotjafnvægi hefur verið sannað með beinum mælingum og þessi hugmynd hefur áður verið sýnd í vatnsplánetulíkaninu, sem sýndi bréfklemmu úr málmi „fljótandi“ á vatni vegna yfirborðsspennu (hér að neðan skal sýnt Youtube myndband af krökkum að gera svipaða tilraun). Til eru rauntíma sannanir úr meginlöndunum, eins og greint var frá í maí 2009 um hraðasta rísandi landsvæði heimsins:

Hnattræn hlýnun kallar fram myndir af hækkandi sjó sem ógna strandsvæði. En í Juneau [Alaska], eins og nánast hvergi annars staðar í heiminum, hafa loftslagsbreytingar öfug áhrif: Þegar jöklar bráðna hér, rís landið, sem orsakar sjóinn til að hörfa.

Morgan DeBoer landeigandi opnaði níu hola golfvöll við mynni Jökulflóa [Glacier Bay] árið 1988, á landi sem var undir vatni þegar fjölskylda hans settist hér að fyrir 50 árum.

‚Hæstu flóð ársins myndu koma þangað þar sem innkeyrslan mín er nú‘, sagði hr. DeBoer.

Nú, þegar háflæðislínan hefur hörfað enn lengra, íhugar hann að bæta við öðrum níu holum.

‚Það heldur bara áfram að rísa‘, sagði hann.

Í Gustavus, þar sem eign hr. DeBoers er staðsett, rís landið nánast þrjár tommur [8 cm] á ári, sagði Dr. Molnia, sem gerir það að ‚hraðast hækkandi stað Norður-Ameríku.‘ (New York Times).

Hér sjáum við landmassa meginlands hegða sér eins og skip: Bætum við farmi og skipið mun byrja að sökkva niður í vatnið, fjarlægum farminn og skipið rís, alveg eins og landið í Alaska er að gera. Það sem virðist auðvelt, er það ekki fyrir jarðfræðinga. Fyrir þá:

Jarðfræðin er flókin… (New York Times).

Jarðfræðin er „flókin“ þeim sem halda að vökvinn sá sem meginlöndin eru að fljóta á sé kvika, en sá stutti tími þar sem meginlöndin afturkastast, oft innan daga, passar ekki í seigfljótandi kvikukenningunni.

Myndin hér að ofan sýnir flotjafnvægi á fljótandi ísjaka. Að fjarlægja ís úr jakanum veldur ekki hækkun á sjávarborði á hliðinni, heldur rís jakinn einfaldlega eins og skip sem losar farm sinn. Með því að gera sér grein fyrir breidd meginlandsflekanna miðað við þykkt þeirra, sem hægt er að líkja við húð á epli, þá flýtur hinn víði en þunni landmassi auðveldlega. Líkt og með bréfklemmu, gegnir yfirborðsspenna mikilvægu hlutverki, enda fljóta hinar eðlisþungu en þunnu meginlönd ofan á vatni undir jarðskorpunni. Eftir að hafa gert sér grein fyrir því að það er engin kvika, og að eplahúð-þunnu meginlöndin eru að fljóta á vatni í stað fyrir kviku, þá er fullkomið vit í landrisinu í Alaska og í því að hækkun sjávarmáls sé ekki til.

Víðtæk massadreifing vatns

Tveir af áður nefndu fimm rannsakendum gáfu einnig út grein í Science árið 2002 undir heitinu Redistributing Earth‘s Mass (Endurdreifing massa jarðarinnar). Þeir ræddu nýlegar mælingar á sjávarmáli frá gervihnöttum sem einfaldlega pössuðu ekki við athuganir á bráðnun íss.

Þeir vísa í þátt sem kallaður er J2 en hann skilgreinir breytilega pólfletju jarðarinnar, eða með öðrum orðum, J2 er mælikvarði á frávik jarðarinnar á kúlulögun eða hversu mikið hún flest út við pólana. Myndin hér að neðan hjálpar okkur skilja pólflata lögun jarðarinnar sem er líkt og kraminn bolti – um 0,3% víðari við miðbaug en við pólana. Myndin er ýkt til að sýna þessi áhrif.

Rannsakendurnir taka eftir því að engin núverandi kenning um hnattræna hlýnun „getur útskýrt athuganirnar“:

Cox og Chao greina frá röð gagna frá gervihnattarleysi frá fjölda gervihnöttum á árunum 1979 til 2001. Fyrir mestan hluta síðustu tvo áratugi hefur J2 verið stöðugt minnkandi. En snemma árið 1998 byrjaði það að vaxa verulega, sem gefur til kynna víðtæka endurdreifingu á massa úr háum breiddargráðum inn á miðbaugarsvæðið.

Cox og Chao ræða nokkur gangvirki sem gætu útskýrt þessar athuganir: bráðnun heimskautaíssins og bráðnun íssins á Norður-Íshafi. Samkvæmt núverandi þekkingu hins vegar, getur ekkert af þessu útskýrt athuganirnar. Bráðun íslaga ætti í raun að leiða til hækkunar á meðalsjávarmáli, en hin athugaða hækkun sjávarmáls síðan 1992 er ekki í samræmi við það magn bráðnaðs íss sem nauðsynlegt er til að útskýra breytinguna á J2 (jafnvel þó að hin athugaða hækkun myndi reiknast gersamlega á bráðnun íss, sem er ekki tilfellið).

Hvað þá er að valda þessum breytingum? (Redistributing Earth‘s Mass, Anny Cazenave, R. Steven Nerem, Science, Vol. 297, 2. ágúst 2002, bls. 783).

Eins og hefur verið minnst á áður í kaflanum um kvikufalskenninguna, eru meginlöndin að „fljóta“, en rannsakendur eru eftir að komast að raun um, á hverju þau eru að fljóta. Ein af þeim vísbendingum að meginlöndin séu að fljóta, er afturkast jökla. Þegar jöklar eða stór svæði íss bráðna, veldur samdrátturinn á massanum ‚afturkasti‘ eða hækkun meginlandanna, eða með öðrum orðum, meginlöndin rísa þegar ís bráðnar.

Samkvæmt athugunum var J2 að minnka fyrir rúmum tveimur áratugum, sem olli jarðvísindamönnum til að álykta að minnkunin hafi orsakast af bráðnun íss við pólana, sem olli landflæminu til að rísa vegna „afturkasts eftir jökla“:

Breytilega pólfletja jarðarinnar (J2) hefur verið að minnka vegna afturkasts eftir jökla (PGR). (Recent Earth Oblateness Variation: Unraveling Climate and Postglacial Rebound Effects, Jean O. Dickey o.fl., Science, Vol. 298, 6. desember 2002, bls. 1975).

En hins vegar þýddi skyndileg aukning í pólfletju jarðarinnar (J2) (sjá tilvitnun hér að ofan) að jafngildi sjö sinnum meiri ís (100 km³ í 700 km³) þyrfti að hafa bráðnað til þess að gera grein fyrir þessum skyndilegum breytingum. Þetta jafngilti greinilega víðtækri massadreifingu, sem var algerlega óskyld athugunum á bráðnun íss og jökla. Cox og Chao ræða þetta í grein sinni frá 2002 í tímaritinu Science:

Nýlegar rannsóknir gefa í skyn hröðun á massarýrnun jökla. Meðalrýrnun á jöklum næst heimskautunum hafði verið ~100 km³ vatns á ári fyrir árið 1997, en hefur aukið hraðann á síðasta áratugi. Til að útskýra breytinguna á hinu athugaða J2 gildi með meiri rýrnun jöklamassa, þá þyrfti viðbótar losun vatnsmagns upp á ~700 km³ á ári. Niðurstaða úr hækkuðu GSL [hnattrænt sjávarmál] um 2,0 mm/ári fyrir 1998 hefur ekki mælst. Það er ólíklegt að flutningur á vatni frá landi í sjóinn geti útskýrt breytinguna á J2, en hins vegar þarf fleiri nýlegri gögn um hæð jökla og íss að útiloka þetta algerlega. (Detection of a Large-Scale Mass Redistribution in the Terrestrial System Since 1998, Christopher M. Cox, Benjamin F. Chao, Science, 2. ágúst 2002, bls. 831).

Í fyrstu andrá virðist slík skjót hreyfing massa frá pólunum í áttina að miðbaug styðja hugmyndina um hnattræna hlýnun, en athuganirnar segja allt aðra sögu. Alveg eins og stigvaxandi hækkun hitastigs samsvaraði ekki línulega hækkun á CO2 á lengri tímabili, þá samsvarar hin víðtæka massadreifing ekki hinu mældu ístapi við pólana. Það var einfaldlega ekki nægilega mikill ís til að útskýra svo skjótt tap. Spurningin er:

Í kafla 7.7, sem fjallar um vatnsplánetulíkanið, var hringrás vatns endurskilgreind til að taka tillit til hins gríðarlega fjölda veita djúpt í jörðinni. Það eru til þýðingarmiklar vísbendingar um að fjöldi veita sem eru þúsundir kílómetra aðskildir, séu tengdir og að mikið vatnsmagn getur farið um þær. Enn fremur gefa hin skjótu umskipti á pólfletju jarðarinnar til kynna að hér séu lotubundnir viðburðir að baki. Þó svo að við vitum ekki nákvæmlega hversu mikið vatn er hægt að dreifa á ný í gegnum neðanjarðar veiti, þá er vatnsplánetulíkanið eina líkanið sem getur gert grein fyrir þær athuganir sem skráðar voru af Cox og Chao.

Við munum ávallt minnast hræðslunnar um hækkun sjávarmáls með Gore og aðra aktívista í fararbroddi sem vísindi sem runnin var af pólitískum rótum en með enga fótfestu í staðreyndum. Fyrirboðinn um 6 m hækkun sjávarmáls á þessari öld er gersamlega tilhæfulaus. Jafnvel ef við ættum að gera ráð fyrir hæsta vöxt sjávarmáls (3 mm/ári) sem hefur mælst á síðasta áratugi með gervihnattamælingum, þá jafngildir það aðeins 300 mm, eða 30 cm á heilli öld. Lotubundið eðli náttúrunnar á J2 jarðarinnar er klárlega tengt stjarnfræðilegum viðburðum, og það eru einnig hinar óvæntu breytingar sem Cox & Chao tóku eftir.

Hræðslan um hækkun sjávarmáls

Hvorki hækkun á styrk koldíoxíðs né hækkun hitastigs er nægilega mikil til að mannslíkaminn skynji þær. Þess vegna hafa stuðningsmenn hnattrænnar hlýnunar þurft að breyta um leiktækni sína til þess að láta hugmyndina um hnattræna hlýnun hljóma raunverulega. Leiktæknin þeirra? – hækkun sjávarmáls.

Í raun ætti þetta að vera eitt af auðveldu hlutunum til að meta hnattræna hlýnun. Heimildarmyndin An Inconvenient Truth eftir Al Gore var mjög skýr á því að árið 2100 muni sjávarmál heimsins hafa hækkað um 6 metra. Þetta myndi náttúrulega þýða að milljónir manna við strandlengjur þyrfti að flytja burt. En hvað hefur sjávarmálið verið að gera síðastliðin 50 ár? Hafði Gore rétt fyrir sér? Munu milljónir manns flytja innan einnar kynslóðar ef heimurinn heldur áfram að hlýna? Þetta er spurning sem vísindamenn myndu gjarnan vilja fá svar við.

Fimm rannsakendur unnu saman að skýrslu sem heitir Satellite Measurements of Sea Level Change: Where Have We Been and Where Are We Going, 15 Years of Progress in Radar Altimetry (Gervihnattamælingar á breytingum á sjávarmáli: Hvar höfum við verið og hvert stefnum við, 15 ára framvinda í ratsjárhæðarmælingum). Rannsakendur voru fljótir að taka eftir því að:

Skilningur okkar á breytingum á sjávarmáli hefur aukist verulega síðustu áratugi. (Sea Level Change: Where Have We Been and Where Are We Going, 15 Years of Progress in Radar Altimetry, Feneyjar, Ítalía, 13.-18. mars 2006, R. S. Nerem, D. P. Chambers, E. W. Leuliette, G. T. Mitchum og A. Cazenave).

Hvað vitum við raunverulega um breytingar á sjávarmáli og hvernig er sú meinta aukning mæld? Grundvallar spurning:

Til eru tvær aðferðir til að mæla sjávarmál, mælingar á sjávarföllum (sem mælir meðalhæð sjávarins) og hæðarmælingar frá gervihnöttum (sem mælir fjarlægðina milli gervihnattarins og yfirborð sjávar). Sama vandamálið varðandi langtíma hitastig og CO2 styrk sem tengist línuritinu um hnattræna hlýnun (sjá hér) á við um sögulegar mælingar á sjávarmáli – gögn úr mælingum á sjávarföllum ná yfir heila öld en gervihnattamælingar eru aðeins til í rúman áratug. Nákvæmin í gervihnattamælingum er ástæðan fyrir því að rannsakendur telja að skilningur þeirra hafi „aukist“ á breytingum á sjávarmáli. Hins vegar er þessi mæliaðferð of ný til að geta gefið okkur nýja innsýn á einhverjum raunverulegum breytingum yfir tíma.

Flest mæligildi á sjávarföllum eru yngri en 50 ára, þannig að rannsakendur hafa þurft að framreikna gildin til þess að komast að meðaltalinu fyrir síðustu öld. Engu að síður viðurkenna þeir í skýrslu frá 2006 um sjávarmál að:

Engin marktæk hröðun á hækkun sjávarmáls hefur mælst með gögnum úr sjávarfallamælingum… (Sea Level Change: Where Have We Been and Where Are We Going, 15 Years of Progress in Radar Altimetry, Feneyjar, Ítalía, 13.-18. mars 2006, R. S. Nerem, D. P. Chambers, E. W. Leuliette, G. T. Mitchum og A. Cazenave).

Jafnvel þótt þeir lýsi því yfir að „engin marktæk hröðun“ hafi átt sér stað, koma þeir með töluna 1,8 mm/ári fyrir framreiknuð gildi á sjávarfallamælingum. En engin óvissumörk eru gefin, þannig að það er undir okkur sjálfum komið til að giska á hversu nákvæm talan raunverulega er.

Rannsakendur ætluðu sér að sjálfsögðu að leggja áherslu á nýju sjávarstöðugögnin úr gervihnöttum, jafnvel þó að einungis nokkurra ára gömul gögn séu tiltæk – og gögnin eru ekki í samræmi við sjávafallamælingarnar. Þeir töluðu um meðalhækkun sem nam 3,2 ± 0,4 mm/ári, byggt á gervihnattarmælingunum. En það eru nokkur vandamál við það að gera ráð fyrir að mælingarnar sýni breytingar sem orsakaðar eru af hnattænni hlýnun af manna völdum.

Í fyrsta lagi viðurkenna rannsakendur að líklega sé sumt af hækkun sjávarmáls vegna bráðnunar á heimskautum og jöklum, en restin sé vegna hitaþenslu sjávar. Enginn veit nákvæmlega hversu mikið kemur úr hvorum þætti. Ein ástæða fyrir því að þetta sé óþekkt meðal loftslagsvísindamanna nútíma vísinda, er að hlýnun sjávar er ekki einungis orsökuð af sólinni, eins og sýnt hefur verið áður.

Annað vandamál með hina meintu hækkun sjávarmáls eru óvissumörkin. Vísindamenn viðurkenna að gervihnattatækin hafa nákvæmni upp á ±4-5 mm, sem setur gildið 3,2 mm undir óvissumörkin, sem hækkar skekkjumörkin verulega. Þessi staðreynd er staðfest í skýrslu frá 2012 frá rannsóknargögnum sem hlutust með GRACE gervihnettinum. Gögnin sýndu hækkun sem nam aðeins „1,5 millimetra“ á ári á árunum 2003 til 2010, langt undir óvissumörkum.

Í greininni Himalayan glaciers have lost no ice in the past 10 years, new study reveals (Jöklar Himalajafjalla hafa ekki tapað neinum ís síðastliðin 10 ár, samkvæmt nýjustu rannsóknum), sýndu höfundar að fyrrum spár um bráðnun jökla höfðu verið misvísandi og að ný gögn komu „vísindamönnum í opna skjöldu“:

SÞ skjátlaðist varðandi jökla Himalajafjalla – og sönnunin er hér loksins. Höfundar stefnuviðmiðs SÞ um loftslag voru rauðir í framan fyrir tveimur árum þegar kom í ljós að þeir höfðu spáð ranglega fyrir um að jöklar Himalajafjalla myndu bráðna algerlega á 25 árum, og hverfa árið 2035. Rajendra Pachauri, formaður Milliríkjanefnd Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar (IPCC) og aðalframkvæmdarstjóri Engergy and Recources Institute (TERI) í Nýja Delhi, Indlandi, gaf að lokum út yfirlýsingu þar sem hann harmar það sem kom í ljós að hafi verið illa rannsökuð yfirlýsing. Ný skýrsla sem kom út fimmtudaginn 9. febrúar í vísindatímaritinu Nature, sýnir fyrstu umfangsmiklu rannsókninni á jöklum og jökulhettum jarðarinnar, og ein af niðurstöðum hennar kom vísindamönnum í opna skjöldu. Með því að nota GRACE, par gervihnatta á braut í kringum plánetuna í 300 mílna hæð, þá kemur hið ótrúlega í ljós, að Himalajafjöllin hafa varla bráðnað nokkuð síðastliðin 10 ár. (Foxnews).

Jöklafræðingurinn Jonathan Bamber frá Bristol háskólanum, sagði að niðurstöðurnar voru „mjög óvæntar“:

‚Hinar mjög óvæntu niðurstöður var hið smávægilega massatap úr háum fjöllum Asíu, sem er ekki merkjanlega annað en núll,‘ sagði hann við Guardian. (Foxnews).

Sömu sögu er að segja um jökul suðurskautsins. Á heimsíðu NASA (sjá hér) frá 2015 er greint frá því að þó svo að jöklar séu að afhlaðast (bráðna) á útnesjum, þá sé jökullinn í heild sinni að vaxa. Þetta þýðir að suðurskautið, sem talið er vera stærstu ferskvatnsbirgðir jarðarinnar, er að binda æ meira vatn en er ekki að losa það í sjóinn.

Sumt af því ósamræmi og regluleysi í mælingum á sjávarmáli er mögulega hægt að hafna með gagnasafni lengri tímabils, en jafnvel þá stöndum við andspænis stærri vandamálum þegar það kemur að því að mæla breytingar á sjávarmáli.

Vísbendingar frá koldíoxíði

Það eru tvö megin umfjöllunarefni varðandi koldíoxíð og hnattræna hlýnun. Í fyrsta lagi er það hin lítt þekkta staðreynd að með hækkandi hitastigi hækka mælingar á CO2. Við uppgötvuðum þetta fyrir meira en áratug síðan, á meðan tilrauninni ‚veðurkrukka‘ stóð yfir. Hitun og kólnun á lofti í innsiglaðri krukku með því að setja hana inn í og út úr sólarljósi, olli mælingum á CO2 til að hækka og lækka í samræmi við hitastigið.

Magn CO2 gass í tilrauninni með innsiglaða krukku breyttist ekki. Krukkan varð því ekki fyrir „gróðurhúsaáhrifum“ vegna hækkunar á CO2, heldur frekar að þegar hitastigið hækkaði, þá var fylgni á mælingum á CO2!

Í eðlisfræði tilraunastofu í Fjölbrautaskóla Suðurlands endurtók ég þessa tilraun og fullvissaði mig um sannleiksgildi þessarar nýrrar þekkingar. CO2 mælir í lokuðu íláti sendi gögn í stofuhita en síðan var ílátið hitað upp með hitablásara. Niðurstöðurnar má sjá hér að neðan. Sama magn lofts sýndi um 510 ppm CO2 í stofuhita en rauk upp í rúmlega 850 ppm í heitu lofti.

Þetta gæti verið annar þáttur í hinni skyndilegu hækkun í línuritinu í mynd frá síðustu færslu. Til viðbótar þeirri skekkju sem myndast við að bera saman hitastig í dag við hitastig eldri tímabila vegna eðli mælanna sem notaðir voru, gætu mælingar á koldíoxíði frá sömu tímabilum hafa öðlast svipaðar skekkjur. Einn vel gefinn rannsakandi og loftslagsfræðingur, Vincent R. Gray, sem átti sæti í IPPC (Intergovermental Panel on Climate Change eða Milliríkjanefnd Sameinuðu þjóðanna um loftslagsbreytingar), tók eftir vandamálinu um óstöðugleikann á koldíoxíði og hitastigi, og lýsti því yfir að vegna þessa þyrfti að fara „til baka á byrjunarreit með líkanið af hringrás kolefnis“:

Það er til baka á byrjunarreit með líkanið af hringrás kolefnis. Magn koldíoxíðs í andrúmsloftinu breytist á hátt sem ekki var rétt spáð fyrir um með núverandi líkönum. Það var þýðingarmikil breyting áður en það gat verið framlag frá manninum. Þessi breyting virðist hafa fylgt breytingum á hitastigi, frekar en að hafa verið ábyrgt fyrir þeim. Jafnvel þótt það hafi verið hækkun á tímabili iðnvæðingarinnar, þá hefur hækkunin ekki verið einsleit. Þar af leiðandi sýndi tímabilið 1935-1945 engar breytingar. Tímabilið eftir 1972, þegar hækkun hefur verið línuleg þrátt fyrir yfir 45% hækkun á útblæstri, segir til um að það eru nýir kolefnisviðtakar að myndast í sjónum og í lífhveli jarðarinnar sem gleypa vöxtinn. Þessi hegðun veldur usla með fyrrum spám um hnattræna hlýnun, en það er erfitt að segja til um hversu lengi hinn núverandi augljósi stöðugi vöxtur muni halda áfram. (Atmospheric Carbon Dioxide).

Gray hélt áfram samræðum með Richard Courtney varðandi breytingar á koldíoxíði vegna breytingar á hitastigi:

Staðreyndin að litla ísöldin hafi valdið lækkun á koldíoxíði þýðir að að minnsta kosti hluti af síðari hækkun koldíoxíðs hlýtur af hafa verið orsökuð af hækkun á hitastigi, eins og þú hefur bent endurtekið á í tilvísun þinni í skýrslunni eftir Kuo og fleiri 1990. Ég er ekki viss um hvort ég geti fylgt staðhæfingu Nigel Calder um að hækkun á hitastigi er eingöngu ábyrgt fyrir hækkun á koldíoxíði, en eitthvað af því verður að vera og fólk mun eiga erfitt með að útskýra restina. (Atmospheric Carbon Dioxide, tölvupóstasamskipti á milli Vincent Gray og Richard Courtney).

Rannsakendur eiga enn erfitt með að skilja eða útskýra hækkun og lækkun á koldíoxíði, vegna þess að hringrás kolefnis hefur ekki verið fyllilega skilin, vandamál sem verður útskýrt síðar.

Þá snúum við okkur að hinni vísbendingunni frá koldíoxíði. Megin ástæðan fyrir því að hringrás kolefnis helst misskilin, er vanþekking á vatnsplánetulíkaninu, sem inniheldur gífurlegt magn vatns og örvera í jarðskorpunni. Þegar við höfum skilið vatnsplánetulíkanið og hið gríðarlega magn örvera í jarðskorpunni, eins og sýnt hefur verið í líkaninu um allsherjar flóðið, þá getum við farið að skilja að þýðingarmikil uppspretta CO2 í lofthjúpnum hvílir undir jarðskorpunni.

Í undirkafla 9.2 er greint frá því að  A. A. Tronin, rússneskur vísindamaður, hafi sagt að hækkun hitastigs lofts í 10°C hafi verið upphitun stórs svæðis í kjölfari jarðskjálftanúnings. Þessi eina athugun breytir gersamlega möguleikunum á hitauppsprettu sem knýr hnattræna hlýnun. Fyrir utan hækkun á hita í meginlöndunum vegna vaskjávarma, þá er hitun úthafsfleka þýðingarmikið framlag á hnattrænni hlýnun. Meira um það síðar, en núna munum við einblína á koldíoxíðið sem talið er að komi frá mannlegum þáttum. Til er uppspretta náttúrulegs koldíoxíðs sem er hlutfallslega óþekkt nútíma vísindum, og hún breytir algerlega umræðunni um hnattræna hlýnun. Tronin skrifaði:

Vettvangsmælingar á styrk CO2 í andrúmsloftinu nálægt yfirborðinu og í jarðvegi við Kopetdag sprungusvæðinu eru sýndar í mynd 16. Það er hækkun á styrk í CO2 sem nemur í allt að 0,3% í jarðveginum og í allt að 0,1% í andrúmsloftinu nálægt yfirborðinu með bakgrunnsgildi hins síðastnefnda í um það bil 0,03%. Það var samsvörun á milli radon geislunar í svæðinu með háan CO2 styrk, og hitastigsins í 1,5 m dýpi undir yfirborðinu. Svæðið með hátt yfirborðshitastig mælt kl. 6:00 árdegis fylgir svæði með háu hitastigi og styrk gass undir yfirborðinu. (Satellite Thermal Survey – A New Tool for the Study of Seismoactive Regions, A. A. Tronin, Int. J. Remote Sensing, 1996, Vol. 17, No. 8, bls. 1451).

Hækkun CO2 í loftinu í 0,1% var þreföld hækkun á koldíoxíði í andrúmsloftinu á umræddu svæði sem spannaði yfir þúsundir ferkílómetra. Með öðrum orðum, þessi eini viðburður þrefaldaði CO2 í andrúmslofti svæðisins.

Uppruni þessa CO2 voru örverur úr vaskjávarma undir yfirborðinu – ekki bílar, orkuver eða dýr á sveitabæjum! Þó það sé mælanlegt, þá er oft horft fram hjá örverum, jafnvel þá þegar menn vita hvað maður er að leita að. Litlir gerlar eiga mjög stuttan líftíma, sem varir kannski einhverja klukkutíma eða jafnvel mínútur. Þeir geta legið aðgerðarlausir, hlutfallslega fáir í tölu í jarðveginum, þar til hitastigið og rakastigið í umhverfinu hækkar í hagstætt ástand fyrir æxlun, en það gerist einmitt með litlum jarðskjálftahrinum. Um leið og hitastigið hækkar í vaskjávarma, þá verður það að raunverulegum vortíma fyrir örverurnar. Neðanjarðar örveruheimurinn kemur til lífs og vex með veldisvaxandi hraða þar til hitastigið fellur og örverurnar verða aðgerðarlausar á ný. Þetta ferli sýnir hingað til óuppgötvaða uppsprettu metans og koldíoxíðs (CH4 og CO2) sem verður að taka tillit til í öllum hringrásum kolefnis.

Rússar voru ekki þeir einu sem tóku eftir „gróðurhúsalofttegundum“ sem komu úr vaskjávarma. Þegar kínverskir rannsakendur byrjuðu að skrá yfirborðsgildi á CH4 og CO2 samtímis með innrauðum hitaskynjurum úr gervihnöttum, fundu þeir óvænta samsvörun á milli jarðskjálftasvæða, hækkunar hitastigs og losunar náttúrulegra CH4 og CO2 gastegunda:

Rannsakað hefur verið gangvirki á styrk varma-innrauðra geisla hitastigs og aukningu á hitastigi með gervihnöttum. Tilraunir eru gerðar með gassýni sem tekið er nálægt skjálftamiðju. Með gassýninu kom í ljós að það inniheldur gróðurhúsalofttegundir eins og CH4 og CO2 sem hafa aukist tugþúsunda sinnum. Auk þess sanna rannsóknir úr rannsóknarstofum einnig að CH4 og CO2 geta hlotið orku vegna skammtíma virkni rafsviða með losun hita, sem leiðir þar með til hækkunar á hitastigi sem nemur 2-6°C. (Satellitic thermal infrared brightness temperature anomaly image – short-term and impending earthquake precursors, Zuji Qiang o.fl., Science in China Series D: Earth Sciences, Vol. 42, No. 3, júní 1999).

Kínverska teymið tók eftir aukningu á CO2 sem nam „tugþúsunda sinnum“ hærri en bakgrunnsgildi CO2. Mikilvægi þessa spennandi uppgötvana virðist gersamlega hafa farið fram hjá nútíma vísindum. Gersamlega nýtt rannsóknarsvið mun opnast fyrir okkur þegar vísindasamfélagið tekur eftir þessari nýju uppsprettu náttúrulegra „gróðurhúsalofttegunda“. Við munum halda áfram síðar að læra um mikilvægi örvera fyrir allar lífverur í örverulíkaninu. Þýðing örvera úr vaskjávarma og áhrif þeirra á plánetuna er enn að mestu leyti óþekkt, en um leið og tekið verður eftir þeim, verður hægt að meta aukningu á koldíoxíði í andrúmsloftinu af hlutlægni og áhrif þess á hnattræna hlýnun verður hægt að rannsaka á réttan hátt.

Langtíma hnattræn hlýnun og kólnun

Til viðbótar við áratugasveiflum hnattrænnar kólnunar og hlýnunar, þá hafa breytingar á hitastigi yfir lengri tíma verið skráðar vísindalega. Áður en við skoðum þessar breytingar, íhugið hinn mikilvæga þátt loftslags plánetunnar okkar sem ekki má gleyma – hin stöðuga inngeislun sólarinnar. Árleg meðalinngeislun sólarinnar er ótrúlega stöðug og sýnir enga umtalsverða breytingu síðan maðurinn hóf mælingu á henni. Reyndar breytist inngeislun sólarinnar minna en 1/1.366 á 11 ára sveiflum sólblettanna, með mjög stuttum ljósdeplum af og til. Þessi stöðugleiki geislunar finnur sér hliðstæðu í lögmálinu um fastan tíma sem fjallað verður um í kafla 20 undir heitinu Tímalíkanið.

Vegna þess að inngeislun sólarinnar helst svo stöðug og vegna þess að hún er talin vera eina náttúrulega orkuuppsprettan sem hefur áhrif á lofthjúp jarðarinnar, þá vísa stuðningsmenn hnattrænnar hlýnunar í gróðurhúsaáhrifin til að útskýra hnattræna hlýnun.

Í 2005 útgáfu á tímaritinu Nature, gerðu fimm rannsakendur rannsókn á breytingum á hnattrænu hitastigi, en sú rannsókn er talin vera ein af þeim yfirgripsmestu til þessa. Þeir rannsökuðu mikið magn af eðlisrænum auðkennum hitastigs síðustu 2000 ár. Þessi auðkenni voru m.a. trjáhringir, íslög, borkjarnar, frjóduftsýni, skeljar, kísilþörungar, dropasteinskerti og fleira. Næsta mynd sýnir þróun meðalhitastigs sem hlaust úr rannsókninni. Línuritið sýnir greinilega tvö vel þekkt tímabil með breytingum á hitastigi: Hlýskeiðið á miðöldum og litla ísöldin. Bæði tímabilin eru vel skráð í evrópskum annálum og áhrif þeirra olli gífurlegum breytingum á efnahagi Evrópu og á lífsstíl fólksins sem bjó þar.

Rannsakendur viðurkenndu að slíkar breytingar á hitastigi hafði í för með sér „mikinn náttúrulegan óstöðugleika … sem er líklegur til að halda áfram“:

Samkvæmt okkar samsetningu áttu há hitastig – svipuð þeim sem mældust á tuttugustu öldinni fyrir 1990 – sér stað í kringum 1000 til 1100 e.Kr. og lágmarks hitastig sem er um það bil 0,7 gráðum lægri en meðaltal 1961-1990 átti sér stað í kringum 1600 e.Kr. Þessi mikli náttúrulegi óstöðugleiki í fortíðinni er vísir á mikilvægt hlutverk náttúrulegs óstöðugleika yfir fleiri aldir sem er líklegur til að halda áfram. (Highly Variable Northern Hemisphere Temperatures Reconstructed From Low- and High-Resolution Proxy Data, Anders, Moberg, Nature, Vol. 433, 10. Febrúar 2005, bls. 614).

Hægra megin á línuritinu er línan græn og merkt „Athugunarvilla úr mælitækjum?“. Hún sýnir stigvaxandi hitastig á ótrúlega stuttu tímabili, en er vöxturinn í hitastigi skráður almennilega miðað við áður skráð tímabil – tímabil þar sem hitastig voru fengin á annan hátt en með nútíma mælitækjum? Síðan á 20. öld hefur nútíma tækni leyft söfnun mjög nákvæmra gagna frá fleirum stöðum á jörðinni en á nokkru öðru tímabili í sögunni. Við getum nú litið heiminn frá sjónarhorni gervihnatta á braut og með háþróaðri tækni, en það þýðir að við erum að bæta við gögnum algerlega annars eðlis en þeirra sem söfnuð hafa verið fyrr á línuritinu. Þarafleiðandi getur óvart skapast athugunarvillur úr mælitækjum þegar mælingar úr nútíma tækni eru bornar saman við gamaldags mælingar.

Annar möguleiki er sá, að við gætum verið að lifa í einum af hlýjasta skeiði síðastliðin tvö þúsund ár. Jafnvel þá er meðaltal hlýnunar brot af gráðu árlega, varla skynjanlegt manninum. Ef þetta væri tilfellið, þá er til auðveld leið til að vita að hlýnunin stafar ekki af brennandi jarðefnaeldsneyti.

Ef CO2 væri að valda hinum skyndilega hitastigstoppi (græna línan í línuritinu), þá yrði hin stigvaxandi hækkun að hafa fylgni í vexti á CO2 í andrúmsloftinu á sama tímabili – en slíkt er ekki tilfellið.

Þess vegna er það mjög ólíklegt að agnarlítill og stöðugur vöxtur á CO2 í andrúmsloftinu sé að valda hlýnuninni. Við verðum að hafa í huga að CO2 í andrúmsloftinu er mjög lítill hluti andrúmsloftsins (± 0,03%) í samanburði við vatnsgufu, argon, súrefni og köfnunarefni. Lítum næst á nokkrar vísbendingar úr koldíoxíði.