Przyczyny zmian klimatu i ich następstwa w różnych regionach świata

Zasadniczą przyczyną degradacji środowiska jest przede wszystkim wzrost in-tensywności oddziaływania człowieka (antropogeniczne przyczyny zagrożeń ekologicznych⁷), które są głównie pochodną działalności gospodarczej i wzro-stu liczby ludności (industrializacja i urbanizacja). Skrajnym przykładem przekształcenia środowiska naturalnego są katastrofy ekologiczne, czyli doko-nane w naturalny sposób trwałe i nieodwracalne uszkodzenia lub zniszczenia ekosystemów, wpływające na życie całych populacji. Mogą one prowadzić do degradacji środowiska naturalnego, zahamowania rozwoju gospodarczego, mogą także stanowić źródło napięć i konfliktów wewnątrz- i międzypaństwo-wych. Zagrożenia o charakterze antropogenicznym mogą też mieć charakter zamierzony, zaplanowany i celowy (np. zatruwanie zbiorników wody pitnej), stanowiąc wówczas umyślne skażenie środowiska jako efekt przestępstwa eko-logicznego.

Globalne ocieplenie związane ze znaczącym wzrostem temperatury na Ziemi jest jednym z najważniejszych współczesnych zagrożeń środowiska naturalnego, a szerzej – całej planety. Niemal całe ciepło docierające do po-wierzchni Ziemi pochodzi od Słońca, gdyż energia wnętrza Ziemi nie wpły-wa na ogólny bilans temperatury na powierzchni. Ciepło dostarczone przez

7 Nieantropogeniczne to te, których siłą sprawczą są siły natury (np. katastrofy i klęski żywiołowe) wywoływane przez czynniki niezależne.

promienie słoneczne jest zatrzymywane w atmosferze i warunkuje życie na Ziemi⁸. Wzrost ciepła w atmosferze na skutek nadmiernej kumulacji gazów cieplarnianych (Greenhouse Gas Emission, GHG), takich jak dwutlenek i tle-nek węgla, dwutletle-nek siarki, freony, powoduje jednak zahamowanie odpły-wu energii cieplnej z powierzchni Ziemi (tzw. efekt cieplarniany, zob. rys. 9)⁹. Gazy cieplarniane przepuszczają w całości docierające do Ziemi promieniowa-nie słoneczne (krótkofalowe), a promieniowapromieniowa-nie cieplne emitowane następpromieniowa-nie z powierzchni Ziemi jest częściowo odbite przez gazy cieplarniane, dodatko-wo nagrzewając powierzchnię Ziemi¹⁰. Ocieplenie klimatu na skutek większej ilości gazów cieplarnianych w atmosferze może prowadzić do podwyższenia poziomu mórz, topnienia lodowców, powodzi, pustynnienia, susz, pożarów, degradacji lasów tropikalnych i gleby, intensyfikacji cyklonów, kwaśnych desz-czy, smogu i zanieczyszczeniu powietrza w aglomeracjach, problemów w rol-nictwie i komplikacji związanych z dystrybucją wody, do dalszej redukcji war-stwy ozonowej i innych anomalii¹¹.

Należy podkreślić, że klimat naszej planety podlega nieustannej ewolucji.

Na jego zmiany wpływa wiele czynników, zarówno naturalnych (m.in. zmiany aktywności Słońca, kierunek prądów oceanicznych, aktywność wulkaniczna), jak i powodowanych przez ludzi (m.in. emisja gazów cieplarnianych, aerozoli).

Antropogeniczna emisja do atmosfery gazów cieplarnianych nie jest zatem je-dyną przyczyną narastających problemów klimatycznych, choć je potęguje¹². Niemniej jednak większość światowych naukowców klimatycznych uważa, że istotną przyczyną obserwowanej zmiany klimatu jest rosnące stężenie at-mosferyczne niektórych gazów jako efekt działalności człowieka¹³. Nieliczna

8 Efekt cieplarniany występuje naturalnie. Dzięki obecności w atmosferze gazów cieplar-nianych średnia globalna temperatura powietrza przy powierzchni Ziemi (około +15°C) umoż-liwia istnienie i rozwijanie się życia, ponieważ gdyby tych gazów w atmosferze nie było, tempe-ratura ta byłaby znacznie niższa (o ok. 33°C).

9 Głównym gazem cieplarnianym jest para wodna (H₂O), która w atmosferze jest częścią cyklu hydrologicznego i odpowiada za ok. 2/3 naturalnego efektu cieplarnianego. Działalność człowieka nie przyczynia się do wzrostu ilości pary wodnej w atmosferze (samoregulacja), a jej zawartość w atmosferze jest zmienna zgodnie z cyklem parowania i opadów. Tymczasem dwu-tlenek węgla niemal trwale akumuluje się w wyższych warstwach atmosfery, ograniczając od-pływ energii cieplnej z powierzchni Ziemi.

10 Understanding Global Warming Potentials, US Environmental Protection Agency, https://

www.epa.gov/ghgemissions/understanding-global-warming-potentials (dostęp: 20.10.2016).

11 M. Pietraś, Międzynarodowy reżim..., s. 69–70.

12 Ponad 1/3 emisji gazów cieplarnianych spowodowanych przez człowieka pochodzi ze spalania paliw kopalnych do produkcji energii elektrycznej.

13 Istnieje konsensus wśród naukowców na temat antropogenicznych przyczyn globalnego ocieplenia (anthropogenic global warming). W latach 2013–2014 spośród 69 406 recenzowanych artykułów na temat globalnego ocieplenia, tylko czterech ich autorów odrzuciło ten pogląd.

Dlatego można uznać, że wśród publikujących naukowców opinia na temat wpływu działalności

grupa uczonych nie łączy jednak zjawiska ocieplenia klimatu z podwyższa-niem stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze i podważa naukowy kon-sensus, że zmiany klimatu są następstwem działalności ludzkiej¹⁴. Niezależnie

człowieka na globalny klimat jest podzielana przez niemal 99% z nich. J.L. Powell, Climate Scien-tists Virtually Unanimous: Anthropogenic Global Warming Is True, „Bulletin of Science, Technol-ogy & Society”, Vol. 35 (5–6), 2015, s. 121; J. Cook, N. Oreskes, P.T. Doran, W.R.L. Anderegg, B. Verheggen, E.W. Maibach, J.S. Carlton, S. Lewandowsky, A.G. Skuce, S.A. Green, Consensus on Consensus: A Synthesis of Consensus Estimates on Human-caused Global Warming, „Environ-mental Research Letters”, Vol. 11, No. 4, 2016.

14 Wąska grupa ekspertów (wskazując na szczątkowy zakres danych klimatycznych oraz niezbadany charakter procesów rządzących siłami natury) uważa, iż nie ma jednoznacznych do-wodów stwierdzających, że czynnikiem kształtującym tempo zmian klimatu jest emisja gazów cieplarnianych w wyniku działalności człowieka. Przyznają oni, że człowiek dokonuje zmian klimatu w skali lokalnej, jednakże wyrażają zastrzeżenie odnośnie do możliwości wpływu na globalny bilans cieplny planety. Zob. G.T. Farmer, J. Cook, Climate Change Science: A Modern Synthesis. Volume 1. The Physical Climate, Springer, 2013; A.K. Herath, The Climate Change Debate: Man vs. Nature, „Astrobiology Magazine”, 5 October 2011, http://www.livescience.

com/16388-climate-change-debate-man-nature.html (dostęp: 20.10.2016).

Rys. 9. Efekt cieplarniany Źródło: opracowanie własne.

od braku jednomyślności środowisk naukowych nie ulega wątpliwości, że na-leży ograniczać zanieczyszczenia, dbając o jakość powietrza i czystość środo-wiska naturalnego, w którym żyjemy.

Emisje GHG powstają w zasadzie z każdej działalności człowieka – w więk-szości obecnych procesów przemysłowych, energetycznych, transportowych i rolniczych. Światowa gospodarka jest znacząco uzależniona od użycia pa-liw kopalnych, zależność nie jest jednak równomierna, a państwa rozwijające się dążą do wzrostu gospodarczego, w konsekwencji którego rośnie światowa emisja. Emisje GHG per capita bardzo się różnią w zależności od krajów, na przykład całościowe emisje Indii i Chin są porównywalne z tymi z UE i Stanów Zjednoczonych (np. per capita USA emitują 16 t CO₂, podczas gdy Chiny 6,6 t, a Indie 1,5 t)¹⁵.

W drugiej połowie XX wieku, między innymi w wyniku spalania paliw kopalnych, nastąpił znaczący wzrost koncentracji CO₂ w atmosferze. Kraja-mi, które najbardziej przyczyniły się do obecnej koncentracji emisji, są Stany Zjednoczone i kraje UE, za przyszłe zaś emisje będą odpowiadać Chiny i Indie.

O ile jednak emisje w krajach rozwiniętych maleją lub stabilizują się, o tyle dynamicznie (niekiedy skokowo) rosną w krajach rozwijających się. Oznacza to, że historyczna odpowiedzialność za emisje GHG jest różna od przyszłej odpowiedzialności.

Wzrost koncentracji zanieczyszczeń w atmosferze jako skutek emisji gazów cieplarnianych przez człowieka powszechnie uważa się za najbardziej prawdo-podobną przyczynę zmian klimatycznych¹⁶. Już w 1896 roku szwedzki fizyk i chemik Svante Arrhenius spekulował, że emisje CO₂ mogą prowadzić do glo-balnego ocieplenia przez efekt szklarniowy¹⁷. W 2007 roku (111 lat później) IPCC w IV raporcie potwierdził, że Arrhenius miał rację – działalność czło-wieka i antropogeniczne emisje CO₂ prowadzą do zmian klimatu. Jeśli spoj-rzymy na zmianę klimatu w kontekście całej historii Ziemi, to te w XX wieku są mniej dramatyczne niż te, które nastąpiły w odległej przeszłości, aczkolwiek obecne zmiany są znaczące. Od połowy XIX wieku wraz z rozwojem ery prze-mysłowej średnia temperatura wzrosła o 1° i z tego powodu wzorce pogodowe, typowe dla ostatnich kilku tysiącleci, się zmieniają¹⁸. Oczekuje się, że globalne ocieplenie będzie postępować przez kolejne dekady lub nawet wieki, powodu-jąc, że suche obszary planety staną się jeszcze bardziej suche, a mokre jeszcze bardziej obfite w nadmiar wody. Nie wdając się w naukowe dylematy, w ja-kim stopniu działalność człowieka wpływa na postępujące ocieplenie klimatu,

15 CO₂ Emissions from..., s. 96–98.

16 S. Rahmstorf, Anthropogenic Climate Change: Revisiting the Facts [w:] E. Zedillo (red.), Global Warming: Looking Beyond Kyoto, Brookings Institution Press, Washington 2008, s. 34–53.

17 R. Floyd, R. Matthew, Environmental..., s. 264–265.

18 Ibidem, s. 264–265.

to ostatnie jest jednak faktem, to znaczy obserwujemy niespotykanie szybki wzrost temperatury w ostatnich dekadach.

Globalne ocieplenie narusza bilans wymiany energii między Ziemią i Słoń-cem, potęgując wzrost ryzyka:

• dużych zmian w prądach powietrznych oraz morskich skutkujących zmianą dystrybucji opadów atmosferycznych (w niektórych regionach skutkujących powodziami, a w innych suszami);

• zagrożenia bioróżnorodności, zniszczenia ekosystemów, gatunków, siedlisk roślinnych i zwierzęcych, szczególnie raf koralowych, oraz śmierci wielu gatunków wędrownych;

• zmiany warunków dla rolnictwa, znaczącej utraty produktywności rol-nej oraz rybołówstwa, łącznie ze zmianą okresów wegetacji roślin i co-raz większych susz w obszarach mających niewielki potencjał akumu-lacji wody;

• zwiększenia obszaru występowania chorób tropikalnych, pandemii w związku z rozprzestrzenianiem się chorób warunkowanych przez temperaturę i opady atmosferyczne;

• katastroficznych zmian, takich jak gwałtowne uwolnienie „kieszeni”

metanu położonych na dnie mórz lub rozpad północnoatlantyckiej cyr-kulacji morskiej oraz lodu Grenlandii.

Zmiany klimatu będą miały wpływ na wiele sektorów gospodarki i społe-czeństwo przez oddziaływanie na fizyczne i biologiczne składniki ekosyste-mów, takie jak woda, gleba, powietrze i różnorodność biologiczna.

Według raportu Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (Inter-governmental Panel on Climate Change, IPCC) z 2007 roku zmiany w najwięk-szym stopniu dotkną obszary Azji Południowej, Bliskiego Wschodu i Afryki Subsaharyjskiej ze względu na uwarunkowania geograficzne i słabość instytu-cji społecznych (zob. tab. 5). Gwałtowny wzrost populainstytu-cji, urbanizainstytu-cji, słaby system zdrowia publicznego, rozpowszechnione ubóstwo, duża zależność od rolnictwa pogłębiają wrażliwość tych obszarów na zmiany klimatu, które niosą co najmniej osiem typów negatywnych konsekwencji, takich jak¹⁹: (1) globalne ocieplenie; (2) podniesienie poziomu mórz i oceanów (w tym wzrost objętości wody morskiej ze względu na zmianę temperatury); (3) intensyfikacja cyklo-nów tropikalnych; (4) zmniejszenie południkowego obrotu Oceanu Atlanty-ckiego i rozpad północnoatlantyckiej cyrkulacji morskiej; (5) zmniejszenie pH oceanu; (6) zmniejszenie stałej pokrywy śnieżnej oraz topnienie lodowców na

19 T. Młynarski, Wyzwania i interesy państw wobec konieczności przeciwdziałania global-nym zmianom klimatyczglobal-nym [w:] E. Cziomer (red.), Przemiany systemu bezpieczeństwa i współ-pracy międzynarodowej w drugiej dekadzie XXI wieku, „Krakowskie Studia Międzynarodowe”, nr 1 (XII), 2015, s. 61–63.

morzu i w obszarach podbiegunowych; (7) zwiększenie częstotliwości wystę-powania ekstremalnych zjawisk pogodowych; (8) zwiększenie opadów w re-jonach położonych w wysokich szerokościach geograficznych i zmniejszenie w subtropikach. Prognozuje się, że w Azji Południowej nastąpi gwałtowne ocieplenie, topnienie lodowców, w krajach górzystych, takich jak Nepal i Bu-tan, monsuny zmienią się w zakresie czasu, lokalizacji intensywności, zwiększy się ilość gwałtownych zjawisk pogodowych. Kraje biedne i podatne na kon-flikty mogą nie być w stanie odpowiedzieć i zareagować odpowiednio na te zjawiska, co otwiera drzwi dla problemów migracji i bezpieczeństwa. Zmiany klimatu mogą podważyć rozwój ekonomiczny szczególnie w krajach najbied-niejszych i niestabilnych, gdyż kosztowne i trudne do zarządzania zjawiska, takie jak powodzie, susze, pożary, wydrenują ich gospodarki i ograniczą moż-liwość rozwoju społeczeństw.

Tab. 5. Prognozowany wpływ zmian klimatu w różnych częściach świata Afryka • brak wody dla znacznej części populacji

• zmniejszenie plonów upraw zależnych od opadów deszczowych nawet o 50%, utrud-niona produkcja żywności, pogorszenie jej dostępności w wielu krajach, co może pro-wadzić do utraty bezpieczeństwa żywnościowego i powiększać skalę niedożywienia

• zagrożenie zatopieniem nisko położonych obszarów przybrzeżnych, zwykle gęsto zaludnionych rodzące zjawisko uchodźców klimatycznych lub uchodźców środo-wiskowych (climate refugees lub environmental migrant) na skutek podniesienia poziomu mórz

• zwiększenie powierzchni terenów suchych i półsuchych

Azja • systematyczny spadek dostępności do świeżej wody w Azji Środkowej, Południowej, Wschodniej i Południowo-Wschodniej w szczególności w dorzeczach dużych rzek

• wybrzeżom, zwłaszcza gęsto zaludnionym dużym deltom rzecznym, będą zagrażać powodzie, zatopienie przez wody morskie

• zwiększenie intensywności chorób i zachorowań po powodziach i w czasie susz Australia i Nowa

Zelandia • zmniejszenie różnorodności biologicznej, niektórych bogatych przyrodniczo obsza-rów, m.in. Wielkiej Rafy Koralowej

• nasilenie trudności w zapewnieniu wody i zmniejszenie produkcji rolniczej i leśnej w południowej i wschodniej Australii, a także w północnej i wschodniej Nowej Zelandii

• podniesienie poziomu wody w oceanie, wzrost liczby i intensywności sztormów oraz powodzi przybrzeżnych, co będzie zagrażać mieszkańcom wybrzeży i rozwojowi gospodarczemu obszarów nadmorskich

Europa i Eurazja • pogłębienie regionalnych różnic w zasobach naturalnych, zwiększenie liczby nagłych powodzi, nasilenie erozji brzegów w wyniku sztormów i podniesienia się poziomu wód w morzach

• obszary górskie ucierpią z powodu topnienia lodowców i redukcji pokrywy śnieżnej

• wzrost temperatury w Europie Południowej pogorszy dostępność wody, może spowo-dować zmniejszenie produkcji roślinnej

• wzrost zagrożenia zdrowia i życia na skutek fal upałów i częstych pożarów

Ameryka Łacińska • wzrost temperatury we wschodniej Amazonii połączony ze spadkiem wilgotności gleby będzie źródłem postępującej degradacji lasów tropikalnych

• ryzyko utraty różnorodności biologicznej

• zmniejszenie się bezpieczeństwa żywnościowego

• zmiany w opadach mogą być źródłem trudności w zaopatrzeniu w wodę ludności, rolnictwa, energetyki

Regiony polarne • redukcja grubości i zanikanie lądolodów lodowców szelfowych i lodu morskiego oraz zmiany w naturalnych ekosystemach szczególnie dotkliwe dla migrujących ptaków oraz ssaków (zwłaszcza dużych drapieżników)

• zmiany w opadach śniegu i zaleganiu lodu

• ekosystemy bardziej wrażliwe na inwazję obcych gatunków ze względu na utratę bariery klimatycznej

Małe wyspy • podniesienie się poziomu mórz i oceanów rodzić będzie ryzyko groźnych powodzi i sztormów, a w konsekwencji zatapianie terenów przybrzeżnych

• pogorszenie się warunków życia na obszarach przybrzeżnych w wyniku erozji plaż i zanikania raf koralowych

• zmniejszenie się zasobów wodnych na wielu małych wyspach do wielkości niewystar-czającej na zaspokojenia potrzeb w okresie braku opadów

• implikacje geopolityczne, jak np. ryzyko zatopienia państwa i zagrożenie jego suwerenności

• migracje tzw. uchodźców klimatycznych zmuszonych do opuszczenia swojego tradycyjnego miejsca zamieszkania – tymczasowo lub na stałe

Źródło: opracowanie własne na podstawie: Fourth Assessment Report, Climate Change 2007; Synthesis Re-port for Policymakers, Intergovernmental Panel on Climate Change, WMO, UNEP 2007.

Konsekwencje te rodzą ryzyka nieodwracalnych zmian w ekosystemie planety i niosą z sobą poważne implikacje dla bezpieczeństwa ekologicznego, a także społeczno-gospodarczego. Gazy cieplarniane pośrednio stanowią za-grożenie dla zdrowia publicznego. Według WHO w latach 2030–2050 przewi-dywane zmiany klimatu spowodują około 250 tys. zgonów rocznie (m.in. prze-grzanie organizmu osób w podeszłym wieku, niedożywienie dzieci, malaria)²⁰. Zmiany klimatu mają duże implikacje dla gospodarki. Część środowisk prze-mysłowych uważa, że wzrost konkurencyjności i polityka klimatyczna wza-jemnie się wzmacniają. Transformacja energetyczna (motywowana celami kli-matycznymi) przyciąga inwestycje na rzecz zrównoważonych, innowacyjnych i niskoemisyjnych technologii, co zwiększa konkurencyjność przemysłu²¹. W krajach o dużym stopniu karbonizacji gospodarki wydatki inwestycyjne w nowoczesne technologie mogą jednak zbyt obciążać przedsiębiorstwa do-datkowymi kosztami.

20 Climate Change and Health, WHO, June 2016, http://www.who.int/mediacentre/fact-sheets/fs266/en (dostęp: 20.10.2016). Według WHO zanieczyszczenie powietrza powoduje no-wotwory płuc, choroby układu krążenia oraz różnego rodzaju infekcje oddechowe. Koszty bez-pośrednie uszczerbku dla zdrowia człowieka szacuje się w przedziale 2–4 mld dol./rok do 2030 r.

21 High-Level Messages on Energy and Climate Change, Position Papers/Facts and figures, European Round Table of Industrialists, January 2015.

Według danych IFRC (Czerwonego Krzyża i Półksiężyca) z 2011 roku koszty związane z usuwaniem katastrof spowodowanych zmianami klimatu w latach 2009–2010 potroiły się i wzrosły do niemal 110 mld dol.²². Koszty usuwania skutków katastrof rosną ogromnie, a zasoby finansowe – zamiast na walkę z ubóstwem i budowanie podstawowej infrastruktury, takiej jak sieć transportowo-energetyczna, czy na ochronę zdrowia – są przeznaczane na li-kwidację skutków katastrof. Zmiany klimatu tworzą nowe uwarunkowania, w których może nastąpić wybuch niepokojów społecznych na tle²³:

• degradacji zasobów wody pitnej: ocieplenie klimatu powoduje zmia-ny w dystrybucji opadów atmosferyczzmia-nych oraz ilości dostępnej wody (znaczne zmniejszenie dostępności wody pitnej);

• zmniejszenia produkcji żywności: wzrost temperatury wpływa nega-tywnie na stan i strukturę rolnictwa, może prowadzić do znaczącej utra-ty produkutra-tywności rolnej i rybołówstwa;

• zwiększenia ilości ekstremalnych zjawisk pogodowych (huraganów, powodzi, susz, burz, fal upałów): wraz ze wzrostem temperatury na-stępuje wzrost poziomu mórz, bardziej intensywne burze tropikalne i opady; powoduje to zwiększenie katastrof naturalnych w strefach przy-brzeżnych, szczególnie na obszarach silnie zurbanizowanych;

• migracji na skutek zmian w środowisku: nowe migracje ludzi, „uchodź-stwo klimatyczne” na skutek niedoboru zasobów (ziemi uprawnej, wody) w krajach gęsto zaludnionych na niskim poziomie rozwoju go-spodarczego, rodzące eskalację konfliktów społeczno-politycznych.

Zmiany klimatyczne mogą się okazać ważnym źródłem napięć społecznych i międzynarodowych (Afryka Północna, Azja Centralna, Azja Południowo--Wschodnia, region Andów i Amazonia), mają także szkodliwe skutki dla zdrowia, gdyż mogą mieć ścisły związek z chorobami (np. przewlekłe choro-by płuc)²⁴. Wpływają także na rozprzestrzenianie alergenów w powietrzu ze względu na zmiany atmosferyczne oraz potęgują ryzyko związane z promie-niowaniem ultrafioletowym (opóźnienia w odbudowie warstwy ozonowej w stratosferze). W listopadzie 2014 roku koncentracja CO₂ w atmosferze wy-nosiła 397 ppm (parts per milion)²⁵, podczas gdy wielu klimatologów uważa, że granica 450 ppm to moment krytyczny, którego przekroczenie spowoduje

22 R. Floyd, R. Matthew, Environmental..., s. 269.

23 T. Młynarski, Wyzwania i interesy państw..., s. 62–64.

24 Por. Improving Environment and Health in Europe: How Far Have we Gotten?, World Health Organization 2015, http://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0018/276102/Im-proving-environment-health-europe-en.pdf?ua=1 (dostęp: 20.03.2016).

25 Około 40% wyższa niż w połowie XIX w.

duże antropogeniczne zmiany w systemie klimatycznym²⁶. Koncentracja CO₂ w atmosferze rośnie około 2,5 ppm rocznie, toteż jeśli nie zostaną wprowadzo-ne zmiany w technologii wytwarzania i sposobach wykorzystania ewprowadzo-nergii, do końca stulecia poziom CO₂ sięgnie 750 ppm, szczególnie że ten gaz ma ten-dencję do długotrwałego pozostawania w atmosferze (ok. 100 lat).

2.3. Transformacja energetyczna jako metoda ograniczenia