Przez lata walka ze zmianą klimatu koncentrowała się wokół kilku głównych gazów cieplarnianych. Najwięcej mówi się o dwutlenku węgla emitowanym podczas spalania paliw kopalnych oraz o metanie pochodzącym między innymi z rolnictwa, wydobycia gazu i składowisk odpadów. To właśnie one znajdują się w centrum międzynarodowych porozumień klimatycznych, krajowych planów redukcji emisji i większości modeli opisujących przyszłe ocieplenie.
Naukowcy coraz częściej zwracają jednak uwagę na inną grupę substancji. Nie są one klasycznymi gazami cieplarnianymi, ale uruchamiają w atmosferze reakcje, które ostatecznie prowadzą do wzrostu temperatury. Autorzy nowego badania określają je mianem „pośrednich gazów cieplarnianych”.
Według opublikowanej właśnie analizy substancje te odpowiadają za około 15 proc. całego ocieplenia, które nastąpiło od początku epoki przemysłowej. To dwa razy więcej niż udział podtlenku azotu, trzeciego najważniejszego gazu cieplarnianego po dwutlenku węgla i metanie.
Tlenek węgla ogrzewa klimat bardziej, niż sądzono
Wśród najważniejszych „zapomnianych” zanieczyszczeń badacze wymieniają tlenek węgla oraz lotne związki organiczne.
Tlenek węgla kojarzy się przede wszystkim z zagrożeniem dla zdrowia. Powstaje podczas niecałkowitego spalania paliw i może być emitowany przez starsze samochody, piece, kotły gazowe czy pożary lasów i traw. Lotne związki organiczne to z kolei szeroka grupa substancji uwalnianych między innymi z paliw, rozpuszczalników, farb i środków czyszczących.
Problem polega na tym, że związki te nie tylko zanieczyszczają powietrze. Wchodzą również w reakcje chemiczne prowadzące do powstawania ozonu przy powierzchni Ziemi.
Ozon stratosferyczny chroni nas przed promieniowaniem ultrafioletowym. Ozon powstający nisko nad powierzchnią działa natomiast jak gaz cieplarniany i zatrzymuje część ciepła, które normalnie uciekłoby w przestrzeń kosmiczną. To jednak tylko część problemu.
Atmosfera ma własny „system czyszczenia”
Badacze zwracają uwagę na rolę rodników hydroksylowych. To bardzo reaktywne cząsteczki, które działają jak naturalny system oczyszczania atmosfery. Rozkładają wiele zanieczyszczeń, w tym metan.
Kiedy jednak rodniki hydroksylowe zaczynają reagować z tlenkiem węgla i lotnymi związkami organicznymi, mniej z nich pozostaje do usuwania metanu. W efekcie metan utrzymuje się w atmosferze dłużej. To ważne także dlatego, że część tych zanieczyszczeń pochodzi z bardzo zwyczajnych źródeł: starszych silników, urządzeń grzewczych, spalania odpadów, pożarów roślinności, rozpuszczalników i farb. Nie są więc problemem jednej branży ani jednego kraju. Pojawiają się wszędzie tam, gdzie spalanie jest niepełne albo lotne substancje chemiczne łatwo parują do powietrza.
Ma to znaczenie, ponieważ w perspektywie kilkudziesięciu lat metan zatrzymuje około 80 razy więcej ciepła niż taka sama ilość dwutlenku węgla. Zdaniem autorów badania właśnie dlatego wpływ tych pozornie drugorzędnych zanieczyszczeń okazuje się tak duży. Razem z sadzą, czyli drobnymi cząstkami powstającymi podczas spalania paliw i biomasy, odpowiadają one za około 0,3 stopnia Celsjusza globalnego ocieplenia.
Dobra wiadomość: efekt można szybko odwrócić
W przeciwieństwie do dwutlenku węgla pośrednie gazy cieplarniane nie pozostają długo w atmosferze. CO₂ może wpływać na klimat przez setki lat. Metan utrzymuje się przez dekady. Tymczasem tlenek węgla i wiele lotnych związków organicznych rozkłada się w ciągu godzin, dni lub najwyżej kilku lat. Oznacza to, że ograniczenie ich emisji mogłoby przynieść efekty stosunkowo szybko.
„Dysponujemy grupą zapomnianych zanieczyszczeń klimatycznych, które znacząco przyczyniają się do obecnego ocieplenia i mogłyby wyraźnie spowolnić jego tempo, gdybyśmy uwzględnili je w polityce klimatycznej” – mówi magazynowi „New Scientist” Ilissa Ocko z organizacji Spark Climate Solutions, współautorka badania.
Podobnego zdania jest Alex Archibald z Uniwersytetu Cambridge. „Jeżeli zbliżamy się do punktów krytycznych systemu klimatycznego, to właśnie tutaj znajdują się najłatwiejsze do wykorzystania możliwości ograniczenia ryzyka katastrofalnych zmian” – ocenia badacz.
Problem może rosnąć wraz z transformacją energetyczną
Autorzy zwracają uwagę na jeszcze jeden paradoks. Niektóre technologie rozwijane z myślą o dekarbonizacji mogą zwiększać emisje części pośrednich gazów cieplarnianych. Przykładem jest wodór. Jako najmniejsza cząsteczka bardzo łatwo wydostaje się do atmosfery podczas produkcji, transportu i magazynowania.
Po przedostaniu się do powietrza również wpływa na stężenie rodników hydroksylowych, a pośrednio przyczynia się do powstawania ozonu i pary wodnej. Według szacunków przedstawionych w badaniu szerokie wykorzystanie wodoru w przemyśle mogłoby zwiększyć globalne ocieplenie o dodatkowe 0,1 stopnia Celsjusza do końca stulecia, jeśli wycieki nie będą odpowiednio ograniczane.
Podobne problemy mogą pojawiać się przy spalaniu wodoru lub syntetycznych paliw lotniczych, które również prowadzi do emisji związków wpływających na klimat.
Nieobecne w polityce klimatycznej
Mimo rosnącej liczby badań większość państw nie uwzględnia pośrednich gazów cieplarnianych w swoich celach klimatycznych. Część emisji spadła dzięki regulacjom dotyczącym jakości powietrza. Normy dla samochodów, urządzeń grzewczych czy przemysłu ograniczyły emisje tlenku węgla i lotnych związków organicznych w wielu krajach rozwiniętych. Regulacje te powstawały jednak głównie z myślą o zdrowiu ludzi, a nie o ochronie klimatu.
Autorzy badania opublikowanego w czasopiśmie Science uważają, że to powinno się zmienić. Ich zdaniem państwa powinny zacząć uwzględniać pośrednie gazy cieplarniane w planach składanych w ramach Porozumienia paryskiego, a w przyszłości wyznaczać również cele ich redukcji.
Bo choć są niemal niewidoczne w debacie publicznej, ich wpływ na temperaturę planety okazuje się większy, niż przez lata sądzono.
