รากเหง้าและผลกระทบของวิกฤตสภาพภูมิอากาศ

การพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างหนักของผู้คนและการตัดไม้ทำลายป่าที่เก็บคาร์บอนได้เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก

แม้แต่ในโลกที่สภาพอากาศเลวร้ายรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ คลื่นความร้อนในฤดูร้อนปี 2021 ในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือก็โดดเด่น เป็นเวลาหลายวันในช่วงปลายเดือนมิถุนายน เมืองต่างๆ เช่น แวนคูเวอร์ พอร์ตแลนด์ และซีแอตเทิล อบอ้าวด้วยอุณหภูมิที่สูงเป็นประวัติการณ์ ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนไปหลายร้อยคน วันที่ 29 มิถุนายน ลิตตัน หมู่บ้านแห่งหนึ่งในบริติชโคลัมเบีย ทำลายสถิติความร้อนตลอดกาลของแคนาดาที่ 121 องศาฟาเรนไฮต์ (49.6° องศาเซลเซียส); วันรุ่งขึ้น หมู่บ้านถูกไฟป่าเผา

ภายในหนึ่งสัปดาห์ นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้วิเคราะห์ความร้อนจัดและสรุปว่าเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของดาวเคราะห์เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 1.1 องศาเซลเซียสนับตั้งแต่ระดับก่อนยุคอุตสาหกรรมที่ 1850–1900 เหตุผล: ผู้คนกำลังโหลดบรรยากาศด้วยก๊าซดักความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหินและก๊าซ และจากการตัดไม้ทำลายป่า

การอุ่นเครื่องเกิน 1 องศาอาจฟังดูไม่เยอะ แต่ก็เพียงพอแล้วที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีที่พลังงานหมุนเวียนไปทั่วโลกโดยพื้นฐานแล้ว ก้าวของการเปลี่ยนแปลงกำลังเร่งตัวขึ้น และผลที่ตามมามีอยู่ทุกหนทุกแห่ง แผ่นน้ำแข็งในกรีนแลนด์และแอนตาร์กติกากำลังละลาย ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น และน้ำท่วมประเทศเกาะที่อยู่ต่ำและเมืองชายฝั่ง ความแห้งแล้งทำให้พื้นที่การเกษตรแห้งแล้งและแม่น้ำที่เลี้ยงไว้ ไฟป่ากำลังโหมกระหน่ำ ฝนเริ่มรุนแรงขึ้น และรูปแบบสภาพอากาศก็เปลี่ยนไป

รากเหง้าของการทำความเข้าใจภาวะฉุกเฉินด้านสภาพอากาศนี้มีมายาวนานกว่าหนึ่งศตวรรษครึ่ง แต่จนถึงช่วงทศวรรษ 1950 นักวิทยาศาสตร์ได้เริ่มการตรวจวัดคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศโดยละเอียดซึ่งจะพิสูจน์ว่าคาร์บอนไหลออกจากกิจกรรมของมนุษย์มากน้อยเพียงใด เริ่มต้นในทศวรรษ 1960 นักวิจัยเริ่มพัฒนาแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ครอบคลุมซึ่งขณะนี้ได้ให้ความกระจ่างถึงความรุนแรงของการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้นในอนาคต

วันนี้เรารู้ว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและผลที่ตามมานั้นเป็นเรื่องจริง และเรามีความรับผิดชอบ การปล่อยมลพิษที่ผู้คนปล่อยสู่อากาศมานานหลายศตวรรษ — การปล่อยมลพิษที่ทำให้การเดินทางไกล การเติบโตทางเศรษฐกิจ และชีวิตทางวัตถุของเราเป็นไปได้ — ทำให้เราเข้าสู่วิถีแห่งความอบอุ่นอย่างแท้จริง การลดการปล่อยคาร์บอนอย่างรุนแรงซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเจตจำนงทั่วโลกเท่านั้นที่สามารถสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ

“สิ่งที่เกิดขึ้นกับโลกไม่ใช่เรื่องปกติ” ราล์ฟ คีลิง นักธรณีเคมีแห่งสถาบันสมุทรศาสตร์สคริปส์ในลาจอลลา รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าว “เราอยู่ในภาวะวิกฤตของดาวเคราะห์”

ตั้งเวที

วันหนึ่งในยุค 1850 Eunice Newton Foote นักวิทยาศาสตร์สมัครเล่นและนักเคลื่อนไหวเพื่อสิทธิสตรีที่อาศัยอยู่ในตอนเหนือของรัฐนิวยอร์ค วางขวดแก้วสองใบไว้กลางแสงแดด หนึ่งประกอบด้วยอากาศปกติ — ส่วนผสมของไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซอื่น ๆ รวมทั้งคาร์บอนไดออกไซด์ — ในขณะที่อื่น ๆ มีเพียงคาร์บอนไดออกไซด์ ทั้งสองมีเทอร์โมมิเตอร์ในตัว เมื่อแสงแดดส่องลงมา Foote สังเกตว่าขวด CO2 เพียงขวดเดียวร้อนขึ้นเร็วกว่าและเย็นลงช้ากว่าขวดที่มีอากาศธรรมดา

ผลลัพธ์ที่ได้กระตุ้นให้ Foote รำพึงถึงความสัมพันธ์ระหว่าง CO2 โลกและความร้อน “บรรยากาศของก๊าซนั้นจะทำให้โลกของเรามีอุณหภูมิสูงขึ้น” เธอเขียนไว้ในกระดาษปี 1856 ที่สรุปผลการค้นพบของเธอ

สามปีต่อมา John Tyndall นักฟิสิกส์ชาวไอริชที่ทำงานอย่างอิสระและเห็นได้ชัดว่าไม่รู้ถึงการค้นพบของ Foote ได้แสดงแนวคิดพื้นฐานเดียวกันนี้ในรายละเอียดมากขึ้น ด้วยชุดท่อและอุปกรณ์เพื่อศึกษาการถ่ายเทความร้อน เขาพบว่าก๊าซ CO2 รวมทั้งไอน้ำสามารถดูดซับความร้อนได้มากกว่าอากาศเพียงอย่างเดียว เขาแย้งว่าก๊าซดังกล่าวจะดักจับความร้อนในชั้นบรรยากาศของโลก มากพอๆ กับแผงกระจกดักจับความร้อนในเรือนกระจก และด้วยเหตุนี้จึงปรับสภาพอากาศ

วันนี้ Tyndall ได้รับการยกย่องอย่างกว้างขวางในการค้นพบสิ่งที่เราเรียกว่าก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้โลกร้อน ทำให้เขาได้รับตำแหน่งที่โดดเด่นในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศ Foote จางหายไปในความมืด – ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเพศของเธอ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะขนาดของเธอไวน้อยกว่า การค้นพบนี้ช่วยเริ่มต้นการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ในวงกว้างว่าองค์ประกอบของก๊าซในชั้นบรรยากาศของโลกส่งผลต่ออุณหภูมิโลกอย่างไร

น้ำท่วมคาร์บอน

มนุษย์เริ่มส่งผลกระทบอย่างมากต่อบรรยากาศในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 เมื่อการปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในสหราชอาณาจักร โรงงานเผาถ่านหินเป็นตัน ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิล เครื่องยนต์ไอน้ำปฏิวัติการขนส่งและอุตสาหกรรมอื่นๆ ตั้งแต่นั้นมา เชื้อเพลิงฟอสซิลรวมถึงน้ำมันและก๊าซธรรมชาติก็ถูกควบคุมเพื่อขับเคลื่อนเศรษฐกิจโลก กิจกรรมทั้งหมดเหล่านี้พ่นก๊าซขึ้นไปในอากาศ

นักเคมีกายภาพชาวสวีเดน Svante Arrhenius ไม่ได้กังวลเกี่ยวกับการปฏิวัติอุตสาหกรรมเมื่อเขาเริ่มคิดในช่วงปลายทศวรรษ 1800 เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของระดับ CO2 ในบรรยากาศ เขากลับสงสัยเกี่ยวกับยุคน้ำแข็ง รวมถึงว่าการปะทุของภูเขาไฟที่ลดลงซึ่งสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศจะนำไปสู่ยุคน้ำแข็งในอนาคตหรือไม่ เบื่อและโดดเดี่ยวหลังจากการหย่าร้าง Arrhenius ได้ใช้เวลาหลายเดือนในการคำนวณที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายเทความชื้นและความร้อนในบรรยากาศที่โซนละติจูดต่างๆ ในปี พ.ศ. 2439 เขารายงานว่าการลดปริมาณ CO2 ในชั้นบรรยากาศสามารถทำให้เกิดยุคน้ำแข็งได้ และการเพิ่มขึ้นของ CO2 สองเท่าจะทำให้อุณหภูมิโลกสูงขึ้นประมาณ 5 ถึง 6 องศาเซลเซียส

เป็นการค้นพบที่เฉียบแหลมอย่างน่าทึ่งสำหรับงานที่ทำให้ระบบภูมิอากาศที่ซับซ้อนของโลกลดความซับซ้อนลงเหลือเพียงไม่กี่ตัวแปร แต่การค้นพบของ Arrhenius ไม่ค่อยได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ มากนักในขณะนั้น ระบบภูมิอากาศดูใหญ่ ซับซ้อน และเฉื่อยเกินไปที่จะเปลี่ยนแปลงในทางที่มีความหมายในช่วงเวลาที่เกี่ยวข้องกับสังคมมนุษย์ หลักฐานทางธรณีวิทยาแสดงให้เห็นว่ายุคน้ำแข็งใช้เวลาหลายพันปีในการเริ่มต้นและสิ้นสุด มีอะไรต้องกังวล?

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยคนหนึ่งคิดว่าแนวคิดนี้คุ้มค่าที่จะทำตาม กาย สจ๊วร์ต คัลเลนดาร์ วิศวกรชาวอังกฤษและนักอุตุนิยมวิทยาสมัครเล่น ได้รวบรวมบันทึกสภาพอากาศเมื่อเวลาผ่านไป มากพอที่จะระบุได้ว่าอุณหภูมิเฉลี่ยเพิ่มขึ้นที่สถานีตรวจอากาศ 147 แห่งทั่วโลก ในบทความปี 1938 ในวารสาร Royal Meteorological Society เขาเชื่อมโยงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นนี้เข้ากับการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล Callendar ประมาณการว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้ปล่อย CO2 ประมาณ 150 พันล้านเมตริกตันสู่ชั้นบรรยากาศตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19

เช่นเดียวกับหลายๆ วันของเขา Callendar ไม่ได้มองว่าภาวะโลกร้อนเป็นปัญหา ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนเกินจะช่วยกระตุ้นพืชให้เติบโตและอนุญาตให้ปลูกพืชในพื้นที่ใหม่ได้อย่างแน่นอน “ไม่ว่าในกรณีใด การกลับมาของธารน้ำแข็งที่อันตรายถึงชีวิตควรล่าช้าอย่างไม่มีกำหนด” เขากล่าว แต่งานของเขาได้ฟื้นคืนการอภิปรายย้อนไปถึง Tyndall และ Arrhenius เกี่ยวกับวิธีที่ระบบดาวเคราะห์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงระดับของก๊าซในชั้นบรรยากาศ และเริ่มนำการสนทนาไปสู่วิธีที่กิจกรรมของมนุษย์สามารถขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นได้

เมื่อสงครามโลกครั้งที่ 2 ปะทุขึ้นในปีถัดมา ความขัดแย้งทั่วโลกได้พลิกโฉมภูมิทัศน์สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีในช่วงสงครามที่สำคัญอย่างมหาศาล เช่น เรดาร์และระเบิดปรมาณู เป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษา “วิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่” ที่นำประเทศต่างๆ มารวมกันเพื่อจัดการกับคำถามที่มีเดิมพันสูงในการเข้าถึงทั่วโลก และนั่นทำให้วิทยาศาสตร์ภูมิอากาศสมัยใหม่เกิดขึ้นได้

เส้นโค้งคีลิง

ความพยายามครั้งสำคัญอย่างหนึ่งคือปีธรณีฟิสิกส์สากลหรือ IGY ซึ่งเป็นการผลักดัน 18 เดือนในปี 2500-2501 ที่เกี่ยวข้องกับแคมเปญภาคสนามทางวิทยาศาสตร์มากมาย ซึ่งรวมถึงการสำรวจในอาร์กติกและแอนตาร์กติกา การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ใช่งานวิจัยที่มีลำดับความสำคัญสูงในช่วง IGY แต่นักวิทยาศาสตร์บางคนในแคลิฟอร์เนียนำโดย Roger Revelle จากสถาบันสมุทรศาสตร์ Scripps Institution of Oceanography ใช้เงินทุนที่ไหลเข้ามาเพื่อเริ่มโครงการที่พวกเขาอยากทำมานาน เป้าหมายคือการวัดระดับ CO2 ในสถานที่ต่างๆ ทั่วโลก อย่างถูกต้องและสม่ำเสมอ

งานนี้ตกเป็นของนักธรณีเคมี Charles David Keeling ซึ่งติดตั้งเครื่องตรวจวัด CO2 ที่แม่นยำเป็นพิเศษในแอนตาร์กติกาและบนภูเขาไฟ Mauna Loa ในฮาวาย ในไม่ช้าเงินทุนก็หมดเพื่อรักษาสถิติแอนตาร์กติก แต่การวัด Mauna Loa ยังคงดำเนินต่อไป ดังนั้นจึงถือกำเนิดขึ้นในชุดข้อมูลที่โดดเด่นที่สุดแห่งหนึ่งในวิทยาศาสตร์ทั้งหมด นั่นคือ “เส้นโค้ง Keeling” ซึ่งติดตามการเพิ่มขึ้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศ

เมื่อคีลิงเริ่มการตรวจวัดในปี 2501 คาร์บอนไดออกไซด์คิดเป็น 315 ส่วนในบรรยากาศโลก ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปีก็เห็นได้ชัดว่าจำนวนเพิ่มขึ้นทุกปี เนื่องจากพืชใช้ CO2 เมื่อเติบโตในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน และปล่อยเมื่อสลายตัวในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว ความเข้มข้นของ CO2 เพิ่มขึ้นและลดลงในแต่ละปีในรูปแบบฟันเลื่อย แต่การซ้อนทับบนลวดลายนั้นคือการก้าวขึ้นไปอย่างมั่นคง

ราล์ฟ คีลิง ผู้เป็นลูกชายของคีลิงกล่าวว่า “กราฟได้ฉายแสงไปทั่ว มันเป็นเพียงภาพที่น่าทึ่งมาก” ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เมื่อเส้นโค้งสูงขึ้น “มันมีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์ในการปลุกผู้คนให้ตื่นขึ้นกับปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” เส้นโค้งคีลิงปรากฏอยู่ในหนังสือเรียนเกี่ยวกับธรณีศาสตร์นับไม่ถ้วน การพิจารณาของรัฐสภา และในสารคดีเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศปี 2006 ของอัลกอร์ เรื่อง An Inconvenient Truth

ในแต่ละปีเส้นโค้งยังคงเพิ่มขึ้น: ในปี 2016 มันผ่าน 400 ppm ของ CO2 ในบรรยากาศตามที่วัดในช่วงต่ำสุดประจำปีโดยทั่วไปในเดือนกันยายน วันนี้ เวลา 413 น. (ก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม ระดับ CO2 ในบรรยากาศคงที่มานานหลายศตวรรษโดยอยู่ที่ประมาณ 280 ppm)

ในช่วงเวลาที่การวัดของ Keeling เริ่มขึ้น Revelle ยังช่วยพัฒนาข้อโต้แย้งที่สำคัญว่า CO2 จากกิจกรรมของมนุษย์สร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศของโลก ในปี 1957 เขาและ Hans Suess ซึ่งทำงานอยู่ที่ Scripps ในขณะนั้น ได้ตีพิมพ์บทความที่ติดตามการไหลของคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีผ่านมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศ พวกเขาแสดงให้เห็นว่ามหาสมุทรไม่สามารถรับ CO2 ได้มากเท่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้ ความหมายก็คือก๊าซส่วนใหญ่ต้องเข้าสู่ชั้นบรรยากาศแทน

“ขณะนี้มนุษย์กำลังดำเนินการทดลองทางธรณีฟิสิกส์ขนาดใหญ่ในรูปแบบที่ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในอดีตและไม่สามารถทำซ้ำได้ในอนาคต” Revelle และ Suess เขียนไว้ในบทความ เป็นหนึ่งในประโยคที่มีชื่อเสียงที่สุดในประวัติศาสตร์ธรณีศาสตร์

นี่คือข้อมูลเชิงลึกที่อยู่เบื้องหลังวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศสมัยใหม่: คาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น และมนุษย์ก็ก่อให้เกิดการสะสมตัว Revelle และ Suess กลายเป็นชิ้นสุดท้ายในปริศนาย้อนหลังไปถึง Svante Arrhenius และ John Tyndall “ฉันบอกนักเรียนว่าการจะเข้าใจพื้นฐานของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ คุณต้องมีวิทยาศาสตร์ล้ำสมัยในยุค 1860 คณิตศาสตร์ที่ล้ำสมัยในยุค 1890 และเคมีที่ล้ำสมัยของทศวรรษ 1950” Joshua Howe กล่าว นักประวัติศาสตร์สิ่งแวดล้อมที่ Reed College ในพอร์ตแลนด์ รัฐโอเร

หลักฐานซ้อน

ข้อมูลเชิงสังเกตที่เก็บรวบรวมตลอดช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 ช่วยให้นักวิจัยค่อยๆ สร้างความเข้าใจว่ากิจกรรมของมนุษย์เปลี่ยนแปลงโลกอย่างไร

แกนน้ำแข็งที่ดึงมาจากแผ่นน้ำแข็ง เช่น บนยอดเกาะกรีนแลนด์ ให้ข้อมูลเชิงลึกที่บอกเล่าได้มากที่สุดสำหรับการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอดีต ในแต่ละปี หิมะตกลงมาบนน้ำแข็งและบีบอัดเป็นชั้นน้ำแข็งสดซึ่งแสดงถึงสภาพอากาศในเวลาที่ก่อตัว ความอุดมสมบูรณ์ของรูปแบบหรือไอโซโทปบางอย่างของออกซิเจนและไฮโดรเจนในน้ำแข็งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณอุณหภูมิที่ก่อตัวขึ้นได้ และฟองอากาศที่ติดอยู่ภายในน้ำแข็งเผยให้เห็นว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ อยู่ในชั้นบรรยากาศเท่าใดในขณะนั้น . ดังนั้นการเจาะลงไปในแผ่นน้ำแข็งก็เหมือนกับการอ่านหนังสือประวัติศาสตร์ที่ย้อนเวลากลับไปได้ลึกขึ้นเรื่อยๆ

นักวิทยาศาสตร์เริ่มอ่านหน้าเหล่านี้ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดยใช้แกนน้ำแข็งที่เจาะที่ฐานทัพทหารสหรัฐในกรีนแลนด์ตะวันตกเฉียงเหนือ ตรงกันข้ามกับความคาดหวังว่าสภาพอากาศในอดีตมีเสถียรภาพ แกนกลางบอกเป็นนัยว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างกะทันหันได้เกิดขึ้นในช่วง 100,000 ปีที่ผ่านมา ภายในปี พ.ศ. 2522 กลุ่มนักวิจัยนานาชาติได้ดึงแกนน้ำแข็งลึกอีกอันหนึ่งออกจากตำแหน่งที่สองในกรีนแลนด์ และแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างกะทันหันได้เกิดขึ้นในอดีต ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และต้นทศวรรษ 1990 โครงการขุดเจาะคู่หนึ่งที่นำโดยยุโรปและสหรัฐฯ ได้ดึงแกนที่ลึกกว่านั้นมาจากบริเวณใกล้ยอดของแผ่นน้ำแข็ง ทำลายสถิติอุณหภูมิที่ผ่านมาย้อนหลังไปหนึ่งในสี่ของล้านปี

เมื่อรวมกับแหล่งข้อมูลอื่นๆ เช่น แกนตะกอนที่เจาะจากพื้นทะเลและโมเลกุลที่เก็บรักษาไว้ในหินโบราณ แกนน้ำแข็งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สร้างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ผ่านมาในรายละเอียดที่ไม่ธรรมดาได้ การเปลี่ยนแปลงหลายอย่างเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนน่าตกใจ ตัวอย่างเช่น ภูมิอากาศในกรีนแลนด์อบอุ่นขึ้นอย่างกะทันหันมากกว่า 20 ครั้งในช่วง 80,000 ปีที่ผ่านมา โดยการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในเวลาไม่กี่ทศวรรษ ไม่นานมานี้ คาถาอันหนาวเย็นที่เกิดขึ้นเมื่อ 13,000 ปีก่อนสิ้นสุดลงอย่างกะทันหันเมื่อประมาณ 11,500 ปีก่อน และอุณหภูมิในกรีนแลนด์ก็สูงขึ้น 10 องศาเซลเซียสในหนึ่งทศวรรษ

หลักฐานสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่น่าทึ่งดังกล่าวได้วางไว้เพื่อพักความคิดที่เอ้อระเหยใด ๆ ที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกจะช้าและไม่น่าจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่มนุษย์ควรกังวล “มันเป็นเครื่องเตือนใจที่สำคัญว่าสิ่งต่าง ๆ ที่ ‘อ่อนแอ’ เป็นอย่างไร” เจสสิก้าเทียร์นีย์นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนกล่าว

หลักฐานเพิ่มเติมของการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกมาจากดาวเทียมสำรวจโลก ซึ่งทำให้เกิดมุมมองใหม่ทั่วทั้งโลกเกี่ยวกับภาวะโลกร้อนซึ่งเริ่มต้นขึ้นในทศวรรษ 1960 จากมุมมองของพวกเขาบนท้องฟ้า ดาวเทียมได้วัดการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลทั่วโลก – ปัจจุบัน 3.4 มม. ต่อปีและเร่งขึ้นเมื่อน้ำอุ่นขยายตัวและแผ่นน้ำแข็งละลาย – รวมถึงการลดลงอย่างรวดเร็วของน้ำแข็งที่ทิ้งไว้ในมหาสมุทรอาร์กติก ฤดูร้อนเมื่อสิ้นสุดฤดูหลอมเหลว ดาวเทียมตรวจจับแรงโน้มถ่วงได้ “ชั่งน้ำหนัก” แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกและกรีนแลนด์จากด้านบนตั้งแต่ปี 2545 โดยรายงานว่ามีการสูญเสียน้ำแข็งมากกว่า 400 พันล้านเมตริกตันในแต่ละปี

การสังเกตอุณหภูมิที่สถานีตรวจอากาศทั่วโลกยังยืนยันว่าเราอยู่ในปีที่ร้อนที่สุดเป็นประวัติการณ์ 10 ปีที่อบอุ่นที่สุดนับตั้งแต่เริ่มการบันทึกในปี 1880 ทั้งหมดเกิดขึ้นตั้งแต่ปี 2005 และเก้าใน 10 ปีนั้นมาตั้งแต่ปี 2010

คำทำนายที่น่าเป็นห่วง

ในช่วงทศวรรษที่ 1960 ไม่มีการปฏิเสธว่าโลกกำลังร้อนขึ้น แต่การทำความเข้าใจผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้น ซึ่งรวมถึงภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์และความเป็นอยู่ที่ดี จะต้องการมากกว่าข้อมูลเชิงสังเกต การมองไปสู่อนาคตขึ้นอยู่กับการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์: การคำนวณที่ซับซ้อนว่าพลังงานไหลผ่านระบบดาวเคราะห์อย่างไร

ขั้นตอนแรกในการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศดังกล่าวคือการเชื่อมโยงการสังเกตการณ์สภาพอากาศในชีวิตประจำวันกับแนวคิดในการพยากรณ์สภาพอากาศในอนาคต ระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1 นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ลูอิส ฟราย ริชาร์ดสัน ได้จินตนาการถึงนักอุตุนิยมวิทยาหลายหมื่นคน โดยแต่ละฝ่ายคำนวณเงื่อนไขสำหรับส่วนเล็กๆ ของชั้นบรรยากาศ แต่รวมเอาการคาดการณ์ทั่วโลกเข้าด้วยกัน

แต่จนกระทั่งหลังสงครามโลกครั้งที่ 2 พลังการคำนวณได้เปลี่ยนความฝันของริชาร์ดสันให้กลายเป็นความจริง หลังจากชัยชนะของฝ่ายสัมพันธมิตรซึ่งอาศัยการพยากรณ์อากาศที่แม่นยำสำหรับทุกอย่างตั้งแต่การวางแผน D-Day ไปจนถึงการหาเวลาและสถานที่ที่จะทิ้งระเบิดปรมาณู นักคณิตศาสตร์ชั้นนำของสหรัฐฯ ได้รับเงินทุนจากรัฐบาลกลางเพื่อปรับปรุงการคาดการณ์ ในปีพ.ศ. 2493 ทีมงานที่นำโดย Jule Charney นักอุตุนิยมวิทยาจาก Institute for Advanced Study ในพรินซ์ตัน รัฐนิวเจอร์ซีย์ ใช้ ENIAC ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งโปรแกรมได้เครื่องแรกของสหรัฐฯ เพื่อจัดทำพยากรณ์อากาศในภูมิภาคที่ขับเคลื่อนด้วยคอมพิวเตอร์เครื่องแรก การพยากรณ์นั้นช้าและเป็นพื้นฐาน แต่สร้างจากแนวคิดของริชาร์ดสันในการแบ่งชั้นบรรยากาศออกเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือเซลล์ และคำนวณสภาพอากาศสำหรับแต่ละสิ่งเหล่านั้น งานนี้เป็นเวทีสำหรับทศวรรษของการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่จะตามมา

ภายในปี 1956 นอร์แมน ฟิลลิปส์ สมาชิกในทีมของชาร์นีย์ ได้ผลิตแบบจำลองการหมุนเวียนทั่วไปครั้งแรกของโลก ซึ่งจับได้ว่าพลังงานไหลผ่านระหว่างมหาสมุทร บรรยากาศ และพื้นดินอย่างไร เกิดสาขาของการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ

งานนี้เป็นพื้นฐานในตอนแรกเพราะคอมพิวเตอร์ยุคแรกไม่มีพลังในการคำนวณมากนักในการจำลองทุกด้านของระบบดาวเคราะห์

การค้นพบครั้งสำคัญเกิดขึ้นในปี 1967 เมื่อนักอุตุนิยมวิทยา Syukuro Manabe และ Richard Wetherald ทั้งคู่อยู่ที่ Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ในพรินซ์ตัน ห้องทดลองที่เกิดจากกลุ่มของ Charney ได้ตีพิมพ์บทความใน Journal of the Atmospheric Sciences ซึ่งจำลองการเชื่อมต่อระหว่างพื้นผิวโลกกับบรรยากาศ และคำนวณว่าการเปลี่ยนแปลงของ CO2 จะส่งผลต่ออุณหภูมิของโลกอย่างไร Manabe และ Wetherald เป็นคนแรกที่สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่บันทึกกระบวนการที่เกี่ยวข้องซึ่งขับเคลื่อนสภาพอากาศ และเพื่อจำลองอย่างถูกต้องว่าโลกตอบสนองต่อกระบวนการเหล่านั้นอย่างไร

การเพิ่มขึ้นของแบบจำลองสภาพภูมิอากาศทำให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นผลกระทบของภาวะโลกร้อนได้แม่นยำยิ่งขึ้น ในปี 1979 ชาร์นีย์และผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ได้พบกันที่วูดส์โฮล รัฐแมสซาชูเซตส์ เพื่อพยายามรวบรวมฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ว่าระดับ CO2 ที่เพิ่มขึ้นจะมีความหมายต่อโลกอย่างไร “รายงานของชาร์นีย์” ที่ได้ข้อสรุปว่าการเพิ่มขึ้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สำคัญและเพิ่มเติม

ในทศวรรษที่ผ่านมา การสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศมีความซับซ้อนมากขึ้น และในขณะที่วิทยาศาสตร์ภูมิอากาศกระชับขึ้น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกลายเป็นประเด็นทางการเมือง

ฟันเฟือง

การรับรู้ของสาธารณชนที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการต่อสู้กับสิ่งที่ควรทำ เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการรับรู้ถึงปัญหาสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ในทศวรรษ 1960 และ 70 หนังสือ Silent Spring ของ Rachel Carson ในปี 1962 ซึ่งประณามสารกำจัดศัตรูพืช DDT สำหรับผลกระทบทางนิเวศวิทยา กระตุ้นการเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมในสหรัฐอเมริกา และนำไปสู่วันคุ้มครองโลกครั้งแรกในปี 1970

ในปี 1974 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบภัยคุกคามด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญอีกประการหนึ่งของโลก นั่นคือหลุมโอโซนของแอนตาร์กติก ซึ่งมีความคล้ายคลึงและแตกต่างจากเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่สำคัญบางประการ นักเคมี Mario Molina และ F. Sherwood Rowland จาก University of California, Irvine รายงานว่าสารเคมีคลอโรฟลูออโรคาร์บอนที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น กระป๋องสเปรย์และสารทำความเย็น ทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องกันที่ชั้นโอโซนป้องกันของบรรยากาศ หลุมโอโซนที่เกิดขึ้นซึ่งก่อตัวขึ้นเหนือทวีปแอนตาร์กติกาทุกฤดูใบไม้ผลิ ช่วยให้รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์สามารถผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและไปถึงพื้นผิวได้มากขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดมะเร็งผิวหนังและความเสียหายต่อดวงตาได้

รัฐบาลต่างๆ ทำงานภายใต้การอุปถัมภ์ของสหประชาชาติเพื่อจัดทำพิธีสารมอนทรีออลปี 1987 ซึ่งจำกัดการผลิตคลอโรฟลูออโรคาร์บอนอย่างเคร่งครัด หลายปีต่อมา หลุมโอโซนเริ่มหาย แต่การต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนั้นท้าทายกว่ามาก การเปลี่ยนแปลงภาคพลังงานทั้งหมดเพื่อลดหรือกำจัดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์นั้นยากกว่าการเปลี่ยนชุดสารเคมีทางอุตสาหกรรม

ในปีพ.ศ. 2523 นักวิจัยได้ใช้ขั้นตอนสำคัญในการรวมตัวกันเพื่อสังเคราะห์ความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและนำเสนอความสนใจของผู้กำหนดนโยบายระหว่างประเทศ เริ่มต้นจากการประชุมทางวิทยาศาสตร์เล็กๆ ในเมืองวิลลาค ประเทศออสเตรีย เกี่ยวกับความร้ายแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ระหว่างนั่งรถไฟกลับบ้านจากการประชุม นักอุตุนิยมวิทยาชาวสวีเดน Bert Bolin ได้พูดคุยกับผู้เข้าร่วมคนอื่นๆ ว่าจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์ในวงกว้าง ลึกซึ้ง และเป็นสากลมากขึ้นอย่างไร ในปีพ.ศ. 2531 องค์การสหประชาชาติที่เรียกว่าคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (IPCC) ได้ถือกำเนิดขึ้น โบลินเป็นประธานคนแรก

IPCC กลายเป็นหน่วยงานที่ทรงอิทธิพลและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ไม่มีการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นต้นฉบับ แทนที่จะสังเคราะห์และสรุปวรรณกรรมมากมายเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศเพื่อให้ผู้กำหนดนโยบายได้พิจารณา หลักๆ แล้วผ่านรายงานขนาดใหญ่ที่ออกทุกๆ สองสามปี รายงาน IPCC ฉบับแรกในปี 1990 คาดการณ์ว่าอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกของดาวเคราะห์จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในศตวรรษหน้ามากกว่าในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา อันเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ

รายงานของ IPCC มีบทบาทสำคัญในการให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์สำหรับประเทศต่างๆ ที่พูดคุยเกี่ยวกับวิธีรักษาความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกให้คงที่ กระบวนการนี้เริ่มต้นด้วยการประชุมสุดยอดริโอเอิร์ธในปี 1992 ซึ่งส่งผลให้เกิดอนุสัญญากรอบการทำงานแห่งสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การประชุมประจำปีของสหประชาชาติเพื่อแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนำไปสู่พันธสัญญาระหว่างประเทศครั้งแรกในการลดการปล่อยมลพิษ ซึ่งเป็นพิธีสารเกียวโตปี 1997 ภายใต้ข้อตกลงนี้ ประเทศพัฒนาแล้วมุ่งมั่นที่จะลดการปล่อย CO2 และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ ภายในปี 2550 IPCC ประกาศว่าความเป็นจริงของภาวะโลกร้อนนั้น “ไม่ชัดเจน” กลุ่มได้รับรางวัลโนเบลสาขาสันติภาพในปีนั้นพร้อมกับอัลกอร์สำหรับงานของพวกเขาเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

กระบวนการ IPCC ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผู้กำหนดนโยบายมีวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุดอยู่ในมือเมื่อพวกเขามาที่โต๊ะเพื่อหารือเกี่ยวกับการลดการปล่อยมลพิษ แน่นอน นานาประเทศไม่จำเป็นต้องปฏิบัติตามวิทยาศาสตร์นั้น และบ่อยครั้งที่พวกเขาไม่ปฏิบัติตาม ตลอดช่วงทศวรรษ 2000 และ 2010 การประชุมด้านสภาพอากาศระหว่างประเทศได้หารือเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์แบบฮาร์ดคอร์น้อยลงและประเด็นเรื่องความเท่าเทียมมากขึ้น ประเทศต่างๆ เช่น จีนและอินเดีย ชี้ให้เห็นว่าพวกเขาต้องการพลังงานเพื่อพัฒนาเศรษฐกิจของตน และประเทศต่างๆ ที่รับผิดชอบเรื่องการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำนวนมากตลอดประวัติศาสตร์ เช่น สหรัฐอเมริกา จำเป็นต้องเป็นผู้นำในการลดก๊าซเรือนกระจก

ในขณะเดียวกัน ผู้อยู่อาศัยในประเทศที่เปราะบางที่สุดบางประเทศ เช่น เกาะต่ำซึ่งถูกคุกคามจากการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล ได้รับการมองเห็นและมีอิทธิพลต่อฟอรัมการเจรจาระหว่างประเทศ Rachel Cleetus ผู้เชี่ยวชาญด้านนโยบายสภาพภูมิอากาศของ Union of Concerned Scientists ในเคมบริดจ์ รัฐแมสซาชูเซตส์ กล่าวว่า “ประเด็นเกี่ยวกับความเท่าเทียมมักท้าทายเป็นพิเศษในปัญหาการดำเนินการร่วมกันนี้

ภายในปี 2558 นานาประเทศทั่วโลกมีความคืบหน้าในการลดการปล่อยมลพิษตามที่กำหนดไว้ในพิธีสารเกียวโต แต่ก็ยังไม่เพียงพอที่จะบรรลุการลดระดับโลกจำนวนมาก ในปีนั้น การประชุมด้านสภาพอากาศที่สำคัญของสหประชาชาติในปารีสได้จัดทำข้อตกลงระหว่างประเทศเพื่อพยายามจำกัดภาวะโลกร้อนไว้ที่ 2 องศาเซลเซียส และควรอยู่ที่ 1.5 องศาเซลเซียส ซึ่งสูงกว่าระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม

ทุกประเทศมีแนวทางของตนเองในการแก้ไขปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้รับพลังงานประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์จากเชื้อเพลิงฟอสซิล ความพยายามที่ซับซ้อนในการวัดผลและวิพากษ์วิจารณ์วิทยาศาสตร์ทำให้เกิดความล่าช้าอย่างมากในการดำเนินการด้านสภาพอากาศ เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่บริษัทเชื้อเพลิงฟอสซิลของสหรัฐฯ เช่น ExxonMobil ทำงานเพื่อโน้มน้าวให้นักการเมืองดำเนินการลดการปล่อยมลพิษให้น้อยที่สุด

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ restaurant-lemandalay.com