Değişen iklimin gezegenimiz üzerindeki etkilerini anlamak sera etkisini anlamaktan geçiyor. Güneş ışınları gezegenimizin yüzeyi ve atmosfer ile birtakım etkileşimlere girer. Işınların bir kısmı atmosfer tarafından uzaya yansıtılır, bir kısmı atmosferdeki moleküller tarafından dağıtılır büyük bir kısmı ise atmosferi aşıp doğrudan gezegen yüzeyine ulaşır. Yüzeye ulaşan ışınlar yerküre tarafından absorbe edilir ve yüzeyin ısınmasına yol açar.
Absorbe edilen enerjinin çoğu yüzeyden geri yansıtılır ve tekrar atmosferle etkileşime girer. Yansıtılan enerjinin bir kısmı uzaya saçılır, bir kısmı atmosfer tarafından emilir ve büyük bir kısmı da atmosferdeki moleküller aracılığıyla yüzeye geri yansıtılır. Sera etkisi işte bu atmosfer gazlarının ışınları tutup ısınmaya yol açmasıdır.
Nedir bu sera gazları?
Atmosferindeki ısı tutma özelliği yüksek ve sıcaklık dengesinin sağlanmasına yardımcı olan gazlara sera gazları denir. Bu gazların en önemlileri; su buharı, diazot monoksit, metan ve karbondioksittir. Sera gazları olmadan yüzey sıcaklığı şu ankinden yaklaşık 15 santigrat derece daha düşük, muhtemelen birçok yer buzul örtüsü altında olurdu ve günümüzde yaşayan çoğu canlı da bu ekstrem koşullarda yaşamlarını sürdüremezdi.
Atmosfer ısıyı içeride tutan bir örtü gibi davranır. Sera gazlarının yoğunluklarının artması ısı tutma kabiliyetini arttıracağından gelen enerjinin dışarı çıkması zorlaşır. Çok fazla veya az sera gazı yoğunlukları bu yüzden iklim üzerine çarpıcı etkiler yapabilir. İnsan varlığı için uygun iklimler minimum sera gazı konsantresi eşiğinde sınırlıdır ki bu da bildiğimiz yaşamı mümkün kılar.
Sera gazlarının sıcaklık değerleriyle ilişkisi nedir?
Antarktika’da buz karotlarıyla yapılan çalışmalar sayesinde baskın sera gazı olan karbondioksitin (CO2) son birkaç yüz bin yıldaki atmosferik konsantrasyonunu belirleyebiliyoruz. Yüksek CO2 konsantrasyonu buzul çağları arasındaki sıcak dönemleri, düşük CO2 konsantrasyonu ise soğuk dönemleri yani buzul çağlarını gösterir. Sanayi devrimi ile birlikte atmosferik CO2 yoğunluğu eşi görülmemiş bir yükselişe geçti. 1800’lü yılların başlarında 280 ppm seviyelerinden günümüz 408 ppm seviyesine doğru hızlıca yükseldi.
CO2 seviyesi sanayi devriminden beri yüzde 45 artış gösterirken küresel sıcaklıklar da benzer şekilde yükseliyor.
Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) Hükümetlerarası iklim değişikliği paneli, 1988 yılında Dünya Meteoroloji Örgütü (WMO) ve Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) tarafından kontrolsüz sera gazları salınımına bağlı iklim üzerinde oluşabilecek potansiyel etkileri tanıma ve eğilimleri izleme üzerine kurulmuştur. Panel, insan kaynaklı iklim değişikliği hakkında objektif değerlendirmeler yapmak için mevcut ve gelişmekte olan hakemli bilimsel literatürü teftiş eder.
IPCC’ye göre küresel ortalama yüzey sıcaklığı önümüzdeki yüzyılda 1 ile 5 santigrat derece arasında, deniz seviyesi (ileride oluşabilecek buz akımı değişiklikleri hariç olarak) ise 2100 yılına kadar 18 ile 60 santim artacak.
2013’te yayınlanan IPCC’nin Beşinci Değerlendirme Raporu, yükselen sıcaklıklar ile sera birikimlerinin devam etmesi arasındaki bağlantıya ağırlık verdi. Gelişmiş bilgisayar modelleri ile sera gazlarından farklı dış etkilerle oluşabilecek sıcaklık değişimlerini tahmin edip sera gazı birikiminden kaynaklı ısınma ile kıyaslayabiliriz. Modeller sadece doğal etkileri kullandıkları zaman sonuçlar 1900 yılından beri kaydedilen sıcaklık anormallikleri ile uyuşmadı. Ama doğal ve insan etkileri kombinasyonu kullanıldığında gözlenen verilere yakın bir eşleşme oluşturuldu böylece iklim modelleri sayesinde gezegen üzerinde etkilerimiz açıkça ortaya kondu.
Diğer yandan dünya çapında buzullar ve buzul bölgeler geçen yüzyıl boyunca geriledi. 2002 yılında Larsen B buzul sahasının çökmesi bunun en muhteşem örneklerindendir.
Kuzey kutup bölgesi güneye göre daha savunmasızdır. Kuzeyde gözlemlenen küçülmelerin tersi olarak değişen bir iklim rejimi ile artan yağış nedeniyle Antarktika buzul örtüsünde bazı büyüme alanlarını görülebilir. 2004 yılında Arktik İzleme ve Değerlendirme Programı (AMAP) tarafından yayımlanan Impacts of a Warming Arctic: Arctic Climate Impact Assessment raporunda; artan sıcaklığa bağlı buzul seviyesindeki azalma, yağışlar, taşkınlar, buzul çöküntüleri ve hayvan ve bitki türlerinin yoğunluk ve dağılımlarındaki değişimler yüzünden Arktik bölgede oluşabilecek potansiyel değişimler listeleniyor.
Sera gazları birikimi ve kısa vadeli iklimsel olaylar arasında doğrudan bağlantı kurmak mümkün değildir ama daha önce benzeri görülmemiş olayların sayısının günden güne arttığı da açıktır. Arktik deniz buzulundaki küçülmeler, dağlık bölgelerde buzulların çekilmesi, Grönland ve batı Antarktika’daki buzul örtüsünün küçülmesi, kuraklık ve yangınların artması, fırtına ve taşkın şiddetlerindeki artış, hepsi yalnızca 0.75 santigrat derecelik bir ısınmayla meydana geldi.
Bilim insanları insan kaynaklı iklim değişikliğinin doğruluğu üzerinde mutabakata vardı. Şimdi ise tüm çabalar iklim değişikliğinin etkilerinin araştırılması üzerine olacak.
Gazların Birikimi
Sanayi devriminden beri neredeyse bütün sera gazlarının konsantrasyonu artarken, CO2 iklim değişikliği üzerine en büyük rolü oynadı. 1980’li yıllarda fosil yakıtlar kullanılarak atmosfere senede 5.5 milyar ton CO2 salındı. Ek olarak tarım ve meralar için arazi kullanımı ve tropik bölgelerdeki orman tahribatı yüzünden her yıl 1.6 milyar ton karbon daha atmosfere salındı. 1990’lara kadar fosil yakıtlardan salınan CO2 yılda ortalama 6.6 milyar ton iken, 2000-2008 yılları arasında yılda 7.7 milyar tona, 2008 yılında 8.7 milyar tona, 2014’te ise 9.8 milyar tona ulaştı. Her yıl salınan bu kadar karbon nereye gidiyor peki? Aşağı yukarı 4 milyar tonu atmosferde birikiyor. Okyanus modelleyiciler okyanusların her sene toplam emisyonun yüzde 25 kadarını tuttuğunu buldular, karalar ise toplam emisyonun yüzde 33’ünü tutuyor. Küresel karbon döngüsündeki bu akışlar formüle:
Atmosferik artış= [Fosil yakıtlar emisyonu + Toprak kullanımından(tarım, hayvancılık vb.) net emisyon] – [Okyanuslarda tutulan miktar + Toprağa çöken miktar] şeklinde aktarılabilir.
İnsanlar tarafından salınan karbon ve diğer sera gazları, gezegenin dönüştürebileceğinden daha fazla. Salınan bu gazlar onlarca belki yüzlerce yıl atmosferde kalacak. Bu, iklim değişikliğinin sonraki nesilleri çok uzun zaman boyunca etkileyeceği anlamına geliyor. Bunun yaygın bir şekilde bilinmesine rağmen fosil yakıt kullanımı her geçen gün artan oranda büyümeye devam ediyor ve gelişmekte olan, geri kalmış ülkeler de sanayileşmeye doğru gittikçe büyümeye devam edecek. 2007 yılı itibariyle karbon emisyonunda Çin ABD’yi geride bırakarak birinci sıraya yükseldi ama kişi başına düşen emisyonda ABD hala ilk sırada.
CO2 emisyonunun ülkelere göre dağılımı
Sonuçları Ortalama deniz seviyesinin yükselmesi – Küresel sıcaklıkların 10 yılda bir yaklaşık 0.2°C yükselerek yüzyıl sonun 1.8 ile 4°C ulaşması bekleniyor. İklim modelleri bu yükselişin deniz seviyesini 1980-1999 ortalama seviyesine göre iyi ihtimalle 30 ile 40 cm arasında yükselteceğini öngörüyor. Isınma okyanuslar ve karalardaki ekosistemler tarafından karbon alımını azaltma eğilimindedir. Bu da, sıcaklık artış oranında modellerin öngördüğünün üzerinde bir artış olacağını gösteriyor.
Daha fazla yağmur, kasırga ve tayfun – Isınan bir gezegende hidrolojik döngünün yoğunlaşması ile taşkınlar daha sık, kasırga ve tayfunlar ise daha sert olur. Kar tabakası daralacak, daimi donuk topraklar çözülmeye başlayacak, deniz buzulları gittikçe azalmaya başlayacak ve sıcaklıklar düzenli bir şekilde değil yüksek enlemler daha fazla olacak şekilde dağılacak.
Donmuş toprakların çözülmesi – Toprağın karbon tutucu olduğunu biliyorduk, Arktik bölgedeki donmuş topraklar da karbon tutucu topraklar arasında üçüncü sıradadır ve çözülmeleri halinde büyük miktarlarda karbondioksit atmosfere salınır. Bu son on yılda hakim olan toprağa dayalı karbon alımını tersine çevirebilir. Artan CO2 ayrıca okyanuslardaki asidifikasyonu da arttıracaktır.
Özet olarak, CO2 atmosfere bir kez salındı mı yüzyıllar boyunca atmosferde kalabilir ve ısınma etkileri ise daha da uzun süre devam eder. Isınmanın biriken sera gazlarıyla orantılı olarak arttığını söylemiştik. Şimdiye kadar zaten çok fazla karbon saldık bu yüzden atmosferden büyük miktarda karbon çıkarmadan ısınmayı 2 derece ile sınırlamak mümkün değildir. Bunu gereken ölçekte yapmanın en sağlıklı yolu gezegenin yeşil dokusunu onarmaktan geçiyor fakat bunun da yeterli olacağını bilemeyiz. 19. yüzyılın sonlarından bugüne artan 0.75 santigrat derece sıcaklık, dünyanın çeşitli yerlerinde kuraklık, yangın ve taşkınları, sıcaklık dalgalarının şiddetini arttırdı ve bulaşıcı hastalıkların yayılmasına katkıda bulundu. İklimsel bozulmalar ayrıca gıda ürünlerinin verimliliğini de etkileyebilir. Bu yüzden, geri dönüşü zor olan durumlar için karbon emisyonunun artmasına izin verilmemeli. Bu durumda emisyonu sabit tutabilmek bile büyük fayda sağlayacaktır.
Çeviren: Can Yükrük
Kaynak: Woods Hole Research Center