Berotegi efektua, zer da?
1989/01/01 Gribbin, John Iturria: Elhuyar aldizkaria
Aire-koltxoi batek inguratzen duelako, “nahikoa epela” da Lurra. “Nahikoa epela” izateak, Lurraren tenperatura 0ºC eta 100ºC bitartean dagoela (urak likido irauten duen tartean alegia) esan nahi du. Hori horrela izanik, gure planetako tenperaturak Ilargiarenarekin konparatzen baditugu Lurraren atmosferak erantzunkizuna duela ikusiko dugu.
Ilargia eta Lurra gutxi gorabehera distantzia berdinera daude Eguzkitik—
Eguzki-sistemako bero-iturritik—,
baina Ilargia atmosferarik gabeko “planeta” da. Airerik gabeko Ilargian, tenperatura 100°C-raino igotzen da eguzki-galdatan eta -150ºC-raino jaisten da gauez.
Ilargi-gainazalaren batezbesteko tenperatura -18ºC-koa da. Tenperatura horretan, Ilargiak espaziora igortzen duen energiak, Eguzkitik jasotzen duena berdintzen du. Lurrak aire-koltxoirik izango ez balu eta Ilargia bezalako harrizko bola izango balitz, -18ºC-ko batezbesteko gainazal-tenperatura izango luke. Gure planetaren batezbesteko gainazal-tenperatura 15ºC-koa da. Aire-koltxoiak gure planetaren tenperatura legokiokeena baino 33°C epelago mantentzen du.
Baina hori nola gertatzen da? Eguzkiaren energia espektroaren alderdi ikuskorrean erradiatzen da batez ere; 0,4-0,7 mikrako bandan. Erradiazio honek eta uhin-luzera motzeko infragorriak Lurraren atmosfera zurgatuak izan gabe zeharkatzen dute —hala ere hodeiek zati bat espaziora isladatzen dute— eta lurreko eta itsasoko gainazalak berotzen dituzte. Eguzki-energiaren %7 0,4 mikra baino erradiazio laburragoetan erradiatzen da; ultramorearen zonan hain zuzen ere. Espektroaren beste muturrean, 0,7 mikratik gora, energia infragorrian erradiatzen da. Infragorrizko energia hau eta zuk zure etxeko erradiadorearen parean jarrita sentitzen duzun beroa, guztiz berdinak dira.
Lurraren koltxoia
Objektu bero batek gehiena zein uhin-luzera tartean erradiatuko duen, objektu beroaren tenperaturaren menpekoa da. Eguzkiaren gainazal-tenperatura 6.000ºC ingurukoa da eta tenperatura horri banda ikuskorreko erradiazioa dagokio. Eguzki-erradiazioak epeltzen duen Lurraren gainazalak, Celsius gradu gutxiren tenperatura du eta ondorioz infragorrian erradiatzen du; 4-100 mikrako tartean nagusiki.
Ur-lurrinak 4-7 mikrako bandan bortizki zurgatzen du eta karbono(IV) oxidoak 13-19 mikrako bandan. Horrela, 7-13 mikrako tartean leihoa dago eta hortik lurrazalari darion energiaren %70 baino gehiagok espaziora ihes egiten du.
Zurgapenaren kausaz planetaren gainazal epelari darion bero infragorriak ezin du libre espaziora ihes egin eta atomosferaren geruzarik barrenekoena —troposfera— berotzen du. Troposferako airea epela denez, beroa erradiatzen du lurrerantz eta egon zitekeena baino beroago mantentzen du. Hori da negutegi efektua, hain zuzen ere.
Aireak duen ur-lurrinaren eta karbono(IV) oxidoaren kantitateak eta Eguzkitik datorren bero-kantitateak konstante dirauten heinean, oreka ezartzen da. “Berotegi-gasek” (karbono(IV) oxidoa, ur-lurrina eta beste batzuek) erradiazio infragorria zurgatzeaz gain, igorri egiten dute. Altuera handiagotu ahala troposferaren tenperatura jaitsi egiten denez, troposferako geruza bakoitzak beherago dagoenak erradiatzen duen energia zurgatuko du eta bere gainean dagoenari pasatuko dio. Azkenik beroak tenperatura baxuagoan espaziora ihes egingo du. Efektua guztira, espaziora erradiatzen den infragorria gutxiagotzea da. Gainazalaren tenperaturak gora egin behar du, Lurrari darion energia Eguzkitik datorren energia orekatu arte.
Berotegi efektuak zorua eta airea berotzen ditu. Giza ekintzek atmosferan dagoen karbono(IV) oxidozko kantitatea handiagotuz dihardutelako sortu da gaur egun berotegi efektuari buruz dagoen kezka. Karbono(IV) oxidozko isurketek berotegi efektua sendotu egiten dute. Egun giza ekintzek sortzen dituzten beste zenbait gasek — gas antropogenikoek —erradiazioak ihes egiteko erabiltzen duen 7-13 mikrako leihoan zurgatzen dute energia infragorria. Gas antroprogeniko hauen eragin konbinatuak hurrengo hamarkadetan Lurra nabarmenki berotuko duela dirudi.
Aberastutako atmosfera
Berotegi efektuaren berri, XIX. mendearen erdialdeaz gero daukate zientzilariek. 1863.ean John Tyndall zientzilari britainiarrak ur-lurrinak berotegi-gas moduan zuen jokabidearen berri eman zuen Philosophical Magazine izenekoan. 1890.ean Svante Arrhenius suediarrak eta P. C. Chamberlain iparramerikarrak, ikatzaren errekuntzak sortutako karbono(IV) oxidoa airean metatzeak sor zitzakeen arazoak aztertu zituzten. Gainazal-airearen batezbesteko tenperatura XX. mendearen lehenengo zatian apur bat igo zen; 0,25ºC 1880. eta 1940.aren bitartean. Baina 1940 eta 1970 bitartean mundua 0,2ºC hoztu zen eta munduaren berotzearen azterketa ez zen ikergai interesgarri bilakatu.
Egoera aldatu egin zen gero atmosferako karbono(IV) oxidozko kontzentrazioen neurketak kontzentrazioaren igoera nabarmena zela adierazten hasi zirenean. 1970.eko hamarkadan interes bizia piztu zen gai honen inguruan eta XIX. mendean zegoen karbono(IV) oxidozko kontzentrazio “naturalaren” bikoizketak, Lurrari 2ºC-tan berotzea eragingo ziola esaten hasi ziren.
1970. eta 1980. urteen bitartean, iragarpen horiek egiten ziharduten garai berean, Lurreko batezbesteko tenperatura 0,3ºC igo zen eta 1980.eko hamarkadan zehar jarraitzeko joera duela dirudi. Tenperaturei buruz dauzkagun daturik zaharrenak 1850.ekoak dira. 1987.a guztietan beroena izan da eta 1988.enak, lehenengo sei hilabeteen datuen arabera, marka hauts dezake. Hau berotegi efektu antropogenikoaren ondorio bakarrik dela ez dago frogatzerik. Baina arazoaren azterketa oso gai interesgarri bilakatu da.
Airean dagoen karbono(IV) oxidozko kantitatearen neurketa zehatza, Mauna Loa-n (Hawaiin) eta Hego Poloan hasi ziren egiten Nazioarteko Urte Geografikoaren (1957-58) aitzakiaz. Bi neurtoki hauek garrantzitsuak dira, poluzioaren iturrietatik urrun daudelako eta atmosferaren “ondo nahasturiko” egoera adierazten dutelako. Bi puntu hauetan urteko erritmoa nabaritzen da. Erritmo hau Ipar Hemisferioko lurrak estaltzen duen landarediaren urtaro-aldaketarekin erlazionatuta dago. Lurreko landarediak karbono(IV) oxidoa arnasten du (ziklo honetan Ipar Hemisferioak agintzen du lur-masarik handienak bertan daudelako). 1970.eko hamarkadarako urteroko erritmo honi, karbono(IV) oxidoaren igoera markatzen duen joerari gainjartzen zitzaiola argi eta garbi zegoen.
1957.ean atmosferan zegoen karbono(IV) oxidoaren kontzentrazioa 315 milioiko zatikoa (%0,0315) zen. Egun 350 milioiko zatikoa (%0,035) da. Karbono(IV) oxidoaren handiagotzea erregai fosilen (ikatzaren batez ere) errekuntzaren ondorio da gehienbat, baina zati bat oihan tropikalen botatzeari zor dakioke.
Tona bat karbono erretzen denean, ikatz moduan esaterako, lau tona karbono(IV) oxido ekoizten dira, karbono-atomo bakoitza aireko bi oxigeno-atomorekin konbinatzean. 1980.eko hamarkadaren hasieran 5 gigatona (5 mila milioi tona, 5Gt) erregai erretzen ziren urteko eta ondorioz atmosferara 20Gt karbono(IV) oxido injektatzen zen urteko. Hala ere, atmosferako karbono(IV) oxidozko kontzentrazioaren handitzea, giza iharduerak sortzen duenaren erdiari baino zertxobait gutxiagori dagokio.
Guk sortzen dugun karbono(IV) oxidoaren erdia, gutxi gorabehera putzu natural batzuetan zurgatzen da. Zati bat landarediak hartuko du; karbono(IV) oxido gehiago duen giroan sendoago hazten bait dira landareak. Landaredi hitz honetan itsasotako planktona ere kontutan hartzen dugu. Beste zati bat ozeanotan disolbatuko da.
1850 eta 1950 bitartean 60 Gt karbono (ikatz moduan zatirik handiena) erre ziren industri iraultza pil-pilean zegoenean. Gaur, karbono-kantitate hori erretzeko 12 urte bakarrik behar dira. Gaurtik mendebukaera arte atmosferara isuriko den karbono(IV) oxidozko kantitatea 1850-1950 bitartean erre zena adinakoa izango da seguruenik.
Ikerlariek begiz jo dutenez, XIX. mendean atmosferako kontzentrazio naturala 270 milioiko zatikoa zen gutxi gorabehera. Poloetako izotzean harrapatutako aire-burbuilak aztertu direnean, industri iraultzaren aurreko garairako antzeko kontzentrazioak neurtu dira. Antarktikoko aire-burbuilen azterketak, azkeneko 10.000 urtean karbono(IV) oxidozko kontzentrazioak konstante iraun duela eman du aditzera.
Klima-aldaketak
XIX. mendeko karbono(IV) oxidoaren kontzentrazioaren bikoizketak eragin dezakeen klima-aldaketa globalari buruzko eredu konputerizatu desberdinek, zifra berdin samarrak eman dituzte: gehienek 2ºC-ko tenperaturaren batezbesteko igoera adierazten dute.
Eredu konputerizatu horiek zera ere adierazten dute: tenperaturaren igoera askoz ere handiagoa izango dela latitude altuetan jadanik epel dauden tropikoetan baino. Era berean haize nagusienen norabidetan eta euri-jasen banaketan aldaketak egongo dira. Uste denez, kontinenteen barnekaldeak idortu egingo dira berotegi efektua handiagotu ahala.
Egungo kontzentrazio-igoeraren estrapolazioa eginez, karbono(IV) oxidozko kontzentrazioaren bikoizketa 2080. urtearen inguruan gertatuko da. Estimazio honetan ez dira kontutan hartu datorren mendean energi iturrien erabilpenean gerta daitezkeen aldaketak. Eztabaida bizian dago arazoa egun. Dena den, zenbaki hori karbono(IV) oxidoaren arazoa dimentsionatzeko erabil dezakegu.
Giza iharduerak atmosferara isurtzen dituen beste zenbait gasek (hala nola ozonoak, metanoak, nitrogeno-oxidoek eta fluorohidrokarburoek) erradiazio infragorriaren 7-13 mikrako leihoan zurgatzen dute. Fluorohidrokarburoak Arktikoan eta Antarktidan ozono-geruzan gertatzen ari diren zuloen erantzule izateaz gain, oso berotegi-gas indartsuak dira. Fluorohidrokarburo arruntenen molekula batek karbono(IV) oxidozko 10.000 molekulen berotegi efektua eragiten du.
Gaur egun, metanoaren atmosfera-kontzentrazioa 1,7 milioiko zatikoa da eta urteko %1,2 igotzen ari da. Arroz-soroetako bakterioen lana eta gas- eta petrolio-hobietan gertatzen diren isuriak dira igoera horren kausa. Nitrogeno-oxidoak 0,3 milioiko zatikoak dira atmosferan eta beren kontzentrazioa %0,3 igotzen ari da urteko, ongarri nitrogenatuen erabilpena hedatuz doalako.
Chicagoko unibertsitateko Veerhabadrhan Ramanathan ikerlariak, gas hauen berotegi efektua karbono(IV) oxidozko baliokide bihurtu du eta 2030. urterako hauen kontzentrazioaren estrapolazioa egin du. Bere aburuz, ekarpen txiki guzti hauen batura giza iharduerak sortzen duen karbono(IV) oxidoarenaren adinakoa izango da. Laburtuz, berotegi efektu antropogenikoaren indarra bikoiztu egingo da. Alegia, karbono(IV) oxidoaren kontzentrazioaren bikoizte efektiboa 2030. urtean gertatuko da; karbono(IV) oxidoaren igoera bakarrak eragingo lukeena baino mende erdia lehenago.
Arazo klimatikoa
Azaldu berri dugun gertakizun honek nola eragingo dio munduko klimari? Inork ez dauka zehatz-mehatz esaterik, baina ideiaren bat izateko zera egin daiteke: mende honetan munduko eskualde desberdinetan, urte beroetan eta urte hotzetan egon diren eguraldi-joerei begiratzea. Britainia Haundiko East Anglia-ko Unibertsitateko ikerlariek lan hori egin dute. 1925.etik 1974.erarteko 50 urteetako datuak aztertu dituzte eta bost urte epelenak eta bost hotzenak aukeratu dituzte.
Arktiko inguruko, 65oI eta 80oI latitudeen arteko eskualdeetako tenperaturak aztertu dituzte lehenbizi. Zona honetan Laponia, ia Finlandia osoa, Islandia, Kanadaren iparraldea, Alaska eta Ipar Siberia sartzen dira. Zona honetan, mutur beroen eta hotzen arteko tenperatur diferentzia 1,6ºC-koa da, baina Ipar Hemisferioa osorik harturik tenperatur diferentzia hori 0,6ºC-koa da. Neguak bakarrik konparatzen badira, muturren arteko tenperatur diferentzia 1,8ºC-koa da eta udan 0,7ºC-koa latidude horietan.
Gainera, urte epeletan euri-jasak %1-2 igoko dira. Hau itxarotekoa da, zeren eta urte epeletan ur gehiago lurrintzen bait da ozeanotan. Batezbesteko eurite globaletan egon den aldeketa xume honen atzean, eskualde konkretutan egon diren aldaketa handiagoak ezkutatzen dira. EEBB, Europa, SESB eta Japonian eurite gutxiago izan da. India eta Ekialde Hurbilean ordea, euri-kantitatea handiagoa izan da.
Azterketa soil hau ez dago munduko beroketak ekarriko duen klima-aldaketa taxutzeko eredu erabakior moduan erabiltzerik. Baina eredu konputerizatuek adierazten zutena (latitude altutan tenperaturaren igoera batezbestekoa baino lau bat aldiz handiagoa izango dela) baieztatu egiten duela dirudi. Era berean guk orain erabiltzen ditugun eguraldi-eskemek ere ez dutela balio adierazten du.
Berez, berotegi efektua ez da gauza txarra. Gizakiaren ikuspegitik egokiagoa da Izotz-Aro berri bat baino. Arazoa gizateriak ingurugiroaren aldaketari aurre nola egin da. Berotegi efektuaren ondorioz mundua aldatu egingo dela gauza segurua da. Baliabideez egin daitezkeen planak (nekazal planak, uholdeei eusteko murruen diseinua, edateko urtegien kokapena eta beste) oker egongo dira. Klimatologistek joan den udan EEBBtan egon den lehortea horren adibide moduan jartzen dute. Ez dirudi berotegi efektua horren erantzule bakarra denik; 1987.eko uda 88.ekoa bezain epela izan bait zen. Baina, lehortearen kausa edozein delarik ere, Iparrameriketan XXI. mendea aurreratu ahala gerta daitekeen euri-murriztearen adierazle izan daiteke.
Berotegi efektua epe luzeko plangintzan kontutan hartu beharko da. Puntu honetatik aurrera eta energi motak (nuklearra bai ala ez) aukeratzeko unean, arma politiko bihur daiteke. Izan ere, ingurugiroa babestearen ikuspegitik energia nuklearra da kasu honetan garbia.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
