Globaalne soojenemine

Globaalne soojenemine on maapinnalähedase atmosfääri ja ookeanide keskmise temperatuuri tõus. Märkimisväärset soojenemist on täheldatud viimastel aastakümnetel, samuti eeldatakse globaalse soojenemise jätkumist tulevikus.

Aastatel 1906–2005 on maapinnalähedane õhutemperatuur tõusnud 1,09 °C (0,95–1,20 °C). 
Aastakümme 2000–2009 oli märgatavalt kõrgema mõõdetud temperatuuriga, millele järgnesid 1990ndad, mis olid omakorda soojemad kui 1980ndad.

Tänapäeval valitseva teadusliku maailmapildi järgi on selle fenomeni põhjuseks loodusliku kasvuhooneefekti tugevnemine inimtegevuse tulemusena. Inimesest tingitud kliima soojenemine tuleneb fossiilkütuste põletamisest, globaalsest metsatustumisest ning põllumajandusest ja karjandusest. Nende tegevuste läbi kogunevad atmosfääri kasvuhoonegaasid süsihappegaas (CO2), metaan ja dilämmastikoksiid ning nii peegeldub vähem soojuskiirgust maapinnalt tagasi kosmosesse.

Suurem osa inimese põhjustatud globaalsest soojenemisest on tingitud süsihappegaasi kontsentratsiooni suurenemisest. Tugeva tagasisideprotsessi tõttu on süsihappegaasi otsene mõju ülitõenäoliselt väiksem kui oodatavad, soojenemisest tingitud, globaalsele soojenemisele kaasa aitavad sekundaarefektid.

Aastaks 2100 oodatakse kliima soojenemist 1,5–4 °C võrra. Soojenemise tagajärg sõltub kasvuhoonegaaside tulevase tõusu määrast ja kliimasüsteemide reaktsioonist sellele (kliimatundlikkusest). Tagajärjed sellisele kliima soojenemisele oleksid suurenenud jääliustike sulamine, maailmamere veetaseme tõus, muutused sademete väljakujunenud mustrites, ilmastikukatastroofide tihenemine jne. Peaaegu võimatu on hinnata täpseid tagajärgi, mille ulatus sõltub globaalse soojenemise määrast. Temperatuuriprognooside suur erinevus pole tingitud mitte niivõrd sellest, et ei osata aru saada looduslikest protsessidest, vaid eelkõige inimkäitumise kohandumise ennustatamatusest.

Eesti on mõjutatud Euroopa Liidu kliimapoliitikast, mille eesmärgiks, samamoodi nagu ka ülejäänud rahvusvahelise kliimapoliitika eesmärgiks on globaalse soojenemise ennetamine ja samas sellega kohandumine.

Juhtivaks autoriteediks teadusmaastikul globaalse soojenemise alal on IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) ehk Valitsustevaheline Kliimamuutuste Nõukogu, mis korraldab kliimaalaseid diskussioone ja teeb neist kokkuvõtteid. IPCC analüüsid on tänapäevase teadusmaailma seisukohtade aluseks, mis puutub inimtegevuse mõju Maa kliimasüsteemile. Nad on peamiseks allikaks poliitilistes ja teaduslikes aruteludes ning ka käesoleva artikli allikaks. IPCC andmed ja analüüsid põhjustavad oma keskse rolli tõttu ka palju vastuseisu ja lahkarvamusi.

Globaalse soojenemise teadusajalugu

Aastal 1824 avastas Jean Baptiste Joseph Fourier kasvuhooneefekti, millele tuginedes John Tyndallil õnnestus aastal 1862 mõned selle protsessiga seotud gaasid identifitseerida: eelkõige olid selleks veeaur ja süsinikdioksiid.

Esimesena seostas süsihappegaasi atmosfääris osakaalu suurenemise ja planeedi soojenemise Eunice Newton Foote 1856. aastal.

Aastal 1896 avaldas Svante Arrhenius omakorda esimesena hüpoteesi, mille kohaselt inimkonna tegevuse tagajärjel atmosfääri paisatud süsinikdioksiid võiks tõsta maakera atmosfääri temperatuuri. Sellega sai alguse "teadus globaalsest soojenemisest" oma kitsamas mõttes.

1950. aastate lõpus tõestati esmakordselt, et süsinikdioksiidi määr atmosfääris tõuseb. Roger Revelle’i initsiatiivil alustas Charles Darwin Keeling 1958. aastal Mauna Loa mäel (Hawaii saared, Hawaii) korrapäraseid süsinikdioksiidi mõõtmisi atmosfääris (Keelingi kõver). Gilbert Plass kasutas 1956. aastal esmakordselt arvuteid ja märkimisväärselt täpsemaid süsinikdioksiidi neeldumisspektreid, arvutamaks eeldatavat soojenemist. Ta sai kliimatundlikkuse tulemuseks 3,6 °C.

1979. aastal avalikustas USA Riiklik Teaduste Akadeemia nn Charney-raportis tulemused, mille kohaselt süsinikdioksiidi kontsentratsioon on ilma kahtlusteta seotud märkimisväärse kliima soojenemisega. Märgatavaid muutusi võidavat aga alles paari aastakümne pärast oodata, kuna arengud kliimasüsteemis toimivad aeglaselt. Esimesed arvutiprogrammid maailmakliima modelleerimiseks kirjutati 1980. aastate algul.

Valitsustevaheline kliimamuutuste nõukogu 

Valitsustevaheline Kliimamuutuste Nõukogu loodi 1988. aastal Ühinenud Rahvaste Organisatsiooni keskkonnaprogrammi ja Maailma Meteoroloogiaorganisatsiooni poolt ning on 1992. aastal loodud ÜRO kliimamuutuste raamkonventsioonile allutatud. IPCC koostab umbes iga kuue aasta tagant aruandeid teadusuuringute tulemustest kliimamuutuste kohta ja aruanded kajastavad seega hetkeseisu teadmisi klimatoloogiast. Neljas aruanne avaldati 2007. aastal, viies avaldatakse tõenäoliselt 2013.

Kui kindlad on praegused teadmised? 

Üle 100 aasta teatakse kasvuhoonegaaside soojendavast mõjust. 1950. aastate keskel suudeti tõestada kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni suurenemine atmosfääris. 1970. aastatel võeti kasutusele satelliidid, millega sai piisavalt täpselt mõõta muudatusi/kõikumisi päikese aktiivsuses, seega polnud kuni 1980. aastateni võimalik ilma kahtlusteta väita, et globaalse temperatuuri tõusu põhjuseks on kasvuhoonegaaside suurenenud kontsentratsioon. Kuni 1980. aastateni kirjeldati klimatoloogiaõpikutes seega inimesest tingitud globaalset soojenemist kui hüpoteesi.

Alates 1970. aastatest on kindlaks tehtud süvenev ja katkematu kliima soojenemine. Sellest ajast saati on mõõteinstrumendid järjest täpsemaks muutunud ning ollakse kindlad, et peamiseks soojenemise põhjuseks ei saa olla päike või muud looduslikud põhjused, kuna nendega toimunud muutused on minimaalsed. Kui kolmandas IPCC aruandes peeti "tõenäoliseks", et täheldatud soojenemine on inimeste põhjustatud, siis neljandas aruandes aastast 2007 on sõna "tõenäoline" parandatud "väga tõenäoliseks". IPCC hindab teaduslikku arusaama astet kasvuhoonegaaside mõjust "kõrgeks".

IPCC aruannetes väljatoodud teadusmaailma konsensust toetavad selgesõnaliselt olulised rahvuslikud teadusakadeemiad, muuhulgas G8-riikide teadusakadeemiad.

Lisaks toetavad põhimõtteliselt IPCC positsiooni vähemalt veel 30 rahvuslikku ja rahvusvahelist teaduslikku ühingut, sealhulgas:

 Euroopa Teadusnõukogu (European Science Foundation),
 Euroopa Geoteaduste Ühing (European Geosciences Union),
 Maailma Meteoroloogiaorganisatsioon,
 Ameerika Meteoroloogia Selts (American Meteorological Society),
 Kuninglik Meteoroloogia Selts, Ühendkuningriik (Royal Meteorological Society),
 Austraalia Meteoroloogia ja Okeanograafia Selts (Australian Meteorological and Oceanographic Society),
 Kanada Meteoroloogia ja Okeanograafia Selts (Canadian Meteorological and Oceanographic Society),
 Ameerika Füüsika Selts (American Physical Society) ja
 Aafrika Teadusakadeemiate Võrgustik (Network of African Science Academies).

Seda konsensust näitlikustab ka teadusajaloolase Naomi Orkesese essee, mille kohaselt 928 artikli kokkuvõtete väljavõte teaduslikust andmepangast märksõnaga "globaalne kliimamuutus" ei andnud tulemuseks ühtegi artiklit, mis oleks vastu vaielnud IPCC põhiteesidele.

Küsitlused teadlaste seas näitavad vähemalt umbkaudselt, kui palju on IPCC aruannetes kajastatud konsensus levinud ekspertide seas. Aastast 2007 pärineva küsitluse kohaselt jagavad 45–50% kliimauurijatest IPCC positsioone, samal ajal kui 15–20% peavad IPCC aruannetes kajastatut liialdatuks või, vastupidi, liiga tagasihoidlikuks hinnanguks. Vähemalt 97% küsitlusest osa võtnud teadlastest kinnitasid, et inimeste poolt põhjustatud CO2 emissioonid on oluliseks kliimasüsteemi osaks ja vähemalt osaliselt viimaste aastakümnete soojenemise põhjuseks. Samad näitajad sai aastal 2008 läbi viidud sõltumatu küsitlus. Selle kohaselt on 97% küsitletud kliimauurijatest, kes ka aktiivselt oma erialal artikleid avaldasid, nõustunud väitega: "Inimtegevus on oluline tegur, mis mõjutab keskmist globaalset temperatuuri."

Temperatuuri tõus
Aastate 1906–2005 jooksul tõusis Maa keskmine temperatuur 1,09 °C (0,95–1,20 °C) võrra. Nagu ka IPCC avaldus samas AR4 dokumendi kokkuvõttes: "Soojenemise lineaarne tõus viimasel 50 aastal (0,13 [0,10–0,16] °C dekaadis) on peaaegu kaks korda nii suur kui kogu 100 aasta jooksul." IPCC tõlgenduse kohta avaldatud arvamus põhineb matemaatilisele lähenemisele viimase 150 aasta põhjapoolkera järjepidevate kliimavaatluste kokkuvõttele. Temperatuur on põhjapoolkeral tõusnud rohkem kui lõunapoolkeral.

Temperatuuritõusu põhjused
Hinnanguliselt on viimasel sajandil toimunud temperatuuritõusu põhjuseks 100% tõenäosusega inimtegevus.

Kasvuhoonegaaside kogunemine

Üks võimalik põhjus on kasvuhoonegaaside üha suurenev kogus atmosfääris, mis tingib kasvuhooneefekti.

Viimase 200 aasta jooksul on süsihappegaasi kontsentratsioon atmosfääris tõusnud varasemalt 280 ppm (0,028%) väärtuseni 420 ppm. Seda on põhjustanud 
fossiilkütuste põletamise kaudu süsiniku lisandumine aineringesse, 
soiste alade kuivendamine, mis on tinginud sooturba ulatusliku lagunemise ja süsiniku lisandumise aktiivsesse ringesse,
intensiivpõllundusega seotud sügavkünni ulatuslik kasutamine, mis on tinginud mullahuumuse vähenemise ja mineraliseerumise,
inimtegevuse tulemusel intensiivistunud kõrbestumine, mis on vähendanud taimestikuga kaetud alade üldist pindala ja seega süsihappegaasi sidumise võimet biosfääri poolt.

Tõusnud on ka teiste kasvuhoonegaaside, nagu metaani, lämmastikoksiidide ja freoonide kontsentratsioon.

Pikaajalise kliimatsükli pessimumi järgne aeg
Soojenemist on peetud ka osaks holotseenile omasest keskmiselt 1500-aastasest kliimatsüklist, mille tekkepõhjused on ebaselged. Kõige enam peetakse selle tsükli võimalikuks põhjuseks Päikese aktiivsuse kõikumisi. Ometigi ei ammenda peamiselt Põhja-Atlandi kliima mõjupiirkonnas täheldatav keskmiselt 1500-aastane rütmika kogu kliimale omast suurt piirkonnitist varieerivust ja dünaamikat.

Ebaharilikult aktiivse vulkaanilise tegevuse järgne aeg
Väikese jääajana tuntud eelnenud kliimapessimumi ajal oli alanenud Päikese aktiivsusele lisandunud ebaharilikult aktiivne vulkaaniline tegevus. Arvatavasti oli ka see üks tegur, miks selle tegevuse lakkamisele järgnev temperatuuri tõus oli tavalisest kiirem ja seekordne tsükli miinimumaeg kogu holotseeni aegseist külmim.

Temperatuuritõusu vähendavad tegurid
Aerosoolide hulga suurenemine atmosfääris vähendab atmosfääri läbipaistvust, mistõttu otsese päikesekiirguse pääs maapinnani on vähenenud umbes 4% viimase sajandiga. See on globaalset soojenemist mõnevõrra aeglustanud. Ahven aitab vähendada kliima soojenemist, selleks pisendab ta järve erituva metaani kogust toitumisahela muutmise kaudu.

Praeguse soojenemise võrdlus eelnevate kliimaoptimumidega 
Praegusele soojenemisele on eelnenud Rooma kliimaoptimumi ja Keskaegse sooja perioodi nime kandvad kliimaoptimumid. Mõlemal neil ajal oli Inglismaal harilikuks viinamarjade kasvatamine. Praegu tehtud aerofotode analüüside järgi on leitud Lõuna-Inglismaal seitse Eooma ajast pärinevat viinamarjakasvatuse kohta, üks neist eriti suur. 11. sajandil koostatud Viimsepäevaraamat (Domesday Book) loetleb omakorda üles lõuna Inglismaa 46 paika kus sellal viinamarju kasvatati. Keskaegsel soojal ajal olid Gröönimaal (Iceland), mis on saanud nime sellase roheluse järgi, põllundusest elatuvad viikingite asundused. Tegelikult oli Gröönimaa sama roheline kui oli sellele sinna inimeste meelitamiseks nime pannud Erik Punane. Pronksiaja kliimaoptimumi ajal umbes 1350–1250 eKr oli Alpide mäestiku Aletschi liustik umbes 1000 m võrra lühem kui tänapäeval.

Vaata ka
Süsinikuringe
Kliimamuutus
Kyōto protokoll
Globaalprobleemid
Globaalse soojenemise vandenõu
Pariisi kliimakokkulepe

Viited

Kirjandus
John Houghton, 1997. Global warming: the complete briefing. Cambridge University Press, Cambridge, 251 lk.
William F. Ruddiman, 2001. Earth's climate: past and future. W. H. Freeman and Company, New York, 465 lk.
Ivar Murdmaa, 2004. Kliima soojenemises on süüdi Päike ja ookean. Horisont., 5: 12–16.
Anto Raukas, Volli Kalm, 2004. Liustikud pinnamoe ja kliima kujundajana. Anto Raukase, Heldur Nestori ja Rein Veskimäe toimetatud kogumikus Maa Universumis. OÜ Reves Grupp, Tallinn, lk. 110–117.
Heldur Nestor, 2004. Kasvuhoone- ja külmhooneperioodid Maa ajaloos. Anto Raukase, Heldur Nerstori ja Rein Veskimäe toimetatud kogumikus Maa Universumis. OÜ Reves Grupp, Tallinn, lk. 118–122.

Välislingid
IPCC koduleht
IPCC klimatoloogiline andmebaas
Andmed ja teave paleoklimatoloogiast
 Global Warming Science –  ; 
The Science & Environmental Policy Project
Joonised ja graafikud – Global Warming Art

Klimatoloogia
Globaalprobleemid
Keskkonnaprobleemid