Interviu Nicoleta Ionac: ”În prezent, ne aflăm într-un interglaciar cald, pe care nu-l contestă nimeni, care s-ar putea să nu evolueze neapărat spre o nouă eră glaciară, ci spre o perioadă cu un climat și mai cald”

Cum evaluăm din punct de vedere climatic temperaturile record din acest an și din anii trecuți, precum și numeroasele fenomene extreme: sunt semnul clar al încălzirii accelerate sau e vorba de alți factori ce țin de dinamica naturală a climei care au dus la aceste fenomene atipice?

Într-adevăr, Raportul provizoriu al OMM privind starea climei globale confirmă faptul că anul 2023 va rămâne drept unul dintre cei mai călduroși ani din istoria recentă, în condițiile în care temperatura medie globală a aerului a ajuns în prezent să fie mai mare cu 1,4⁰C peste cea din perioada pre-industrială (1850-1900) iar prognoza pentru anul 2024 nu este nici ea mai optimistă.

În opinia mea, și nu numai a mea, ne confruntăm cu un proces de restructurare sau reorganizare a geosistemelor terestre dar mai ales a sistemului climatic, mai degrabă ca o consecință a unor evoluții de ordin natural, fără însă a minimaliza și rolul factorului antropic de influență, la scări diferite de referențiere.  

Astfel, având în vedere că radiația solară reprezintă sursa primară de energie pentru toate procesele din cadrul sistemului climatic, a cărui structură extrem de complexă include însă și interconexiunile existente între Pământ, atmosferă, hidrosferă și biosferă, cred că ar trebui să ne raportăm, în primul rând, la activitatea solară în sine. Din acest punct de vedere, o privire sumară la evoluția ciclurilor solare, din jurul anului 1800 până în prezent (Vezi figura alăturată) ar impune următoarele concluzii:

• Ciclurile solare (CS) 5-7, aproximativ din intervalul 1790-1830, care au fost relativ slabe, au fost urmate de patru cicluri solare consecutive foarte puternice (CS 8-11) în perioada 1830-1880 (adică în Perioada Industrială), după care activitatea solară s-a redus sensibil, dar a continuat să crească constant în următoarele șapte CS (12-18) până aproximativ în anul 1960, când s-a inițiat unul dintre cele mai puternice CS (19) de până în prezent. Ciclurile următoare (CS 20-24) nu au mai avut nicidecum intensitatea celui din anii 1960-1970, iar ultimele patru (CS 21-24) au fost chiar din ce în ce mai slabe;
• În prezent ne aflăm în cursul celui de-al 25-lea ciclu de activitate solară, care a început în decembrie 2019 și care, initial, fusese prognozat ca menținându-se în tendința descrescătoare a ultimelor două CS (23-24);
• Durata medie a unui ciclu solar este de aproximativ 11,2 ani dar, în realitate, aceasta poate varia între 8 și 15 ani; în genere durata unui CS fiind cu atât mai scurtă, cu cât intensitatea activității solare este mai mare;
• Prezentul CS (25), despre care se aprecia inițial că-și va atinge maximul de intensitate prin anul 2025, a prezentat însă semne de evidentă revigorare prematură a activității solare, astfel încât, potrivit ultimelor estimări ale specialiștilor NASA și NOAA, se apreciază că acesta își va atinge apogeul (Solar Maximum) chiar la sfârșitul anului 2023 sau începutul anului 2024, ceea ce înseamnă că durata sa totală se va reduce la mai puțin de 8 ani;
• În aceste condiții, chiar dacă actualul CS (25) se dovedește a fi mai intens, pe fondul celor trei CS precedente descrescătoare, este posibilă inițierea unei perioade de câțiva ani cu tendință de reducere a temperaturilor globale, dacă se face însă abstracție de influența altor factori (cum ar fi gazele cu efect de seră); dimpotrivă, dacă prezentul CS va fi urmat de altele din ce în ce mai puternice, atunci este clar că nu ne putem aștepta decât la o creștere și mai accentuată a temperaturii medii globale.  

Cred că devine astfel evident pentru oricine că, cu cât Pământul primește influxuri tot mai puternice de energie radiantă solară de undă scurtă (UV, vizibil și IR apropiat), care se distribuie însă diferit pe suprafața acestuia în funcție de numeroși și variați factori astronomici (mișcările de revoluție și rotație ale Pământului), de ciclurile Milankovitch, de caracteristicile (natura, culoarea, orientarea, gradul de rugozitate) diverselor tipuri de suprafețe active etc., cu atât, prin absorbția acesteia, el se va încălzi mai mult și mai diferențiat, emițând astfel, spre atmosfera din jurul său, propria radiație (terestră) cu efect caloric, care este, la rândul său, absorbită în mod selectiv de diversele gaze componente ale atmosferei (dintre care dioxidul de carbon, vaporii de apă și ozonul joacă un rol prioritar), contribuind astfel la încălzirea de ansamblu a atmosferei terestre, prin așa-numitul efect de seră.

Din acest punct de vedere, este clar așadar că variabilitatea cantităților de energie (solară) care intră în geosistemul terestru (mai specific, în sistemul climatic) va determina automat nu numai variabilitatea schimburilor de energie care se realizează între diversele componente ale acestuia (Pământ-ocean-atmosferă), indiferent de natura lor, dar va influența mai ales tipul și amplitudinea transformărilor energetice extrem de complexe care se produc prin dinamica generală a atmosferei. Din fericire, sistemul climatic este destul de robust și, în plus, dispune de multe mecanisme ingenioase de reglare și control (cum ar fi ciclonii tropicali și extratropicali, musonii, fenomenele Atlantic Meridional Overturn Circulation sau ENSO) chiar dacă unele dintre acestea au caracter anomal, numai că funcționalitatea, frecvența/ritmul de producere și intensitatea lor va depinde nemijlocit de cantitatea totală și viteza cu care energia primară (solară) care intră în sistem(ul climatic) trebuie procesată/convertită și transportată la nivel planetar sau regional. Și tocmai din acest motiv, se așteaptă, de exemplu, ca impactul fenomenului ENSO să atingă apogeul chiar în această iarnă (2023-2024), contribuind astfel la creșterea temperaturilor aerului și în anul următor (2024).     

Acum, revenind la problematica legată de influența, mult discutată și disputată, a gazelor cu efect de seră, mai ales de origine antropică, eu sunt de părere că, deși dioxidul de carbon este cel mai des incriminat dintre acestea, nu el este principalul responsabil pentru accentuarea efectului de seră al planetei, ce determină creșterea temperaturilor aerului peste anumite praguri critice (tipping points), care ar putea declanșa unele efecte disruptive ireversibile în sistemul climatic, din mai multe motive, după cum urmează:

• Dioxidul de carbon are, într-adevăr, cea mai largă bandă de absorbție, adică produce cea mai eficientă absorbție a radiaţiilor IR cu lungimi de undă cuprinse între 12,9 şi 17,1μ (maximul fiind centrat pe valoarea de 14,7μ) emise de suprafața terestră, contribuind astfel la încălzirea atmosferei prin producerea efectului de seră;
• Totodată, dioxidul de carbon are și un interval îngust (17,1 – 18μ) de transparență maximă (denumit fereastră atmosferică), prin care o parte din radiațiile calorice emise de suprafața terestră se pierd în spațiul interplanetar, contribuind la moderarea efectului de seră, deși aceasta are eficiență doar atunci când umezeala absolută a aerului este foarte mica. Cu toate acestea, presupunând că aerul atmosferic ar avea un grad foarte redus de umezeală, atunci indiferent cu cât crește concentrația dioxidului de carbon din atmosfera terestră, proporția dintre radiațiile IR calorice pe care acesta le absoarbe, contribuind la încălzirea planetei, și respectiv, le lasă să se piardă în spațiul extraplanetar, menținând astfel efectul de seră sub un oarecare control, ar rămâne, în mod fundamental, aceeași, ceea ce înseamnă, mai departe că, de fapt, vaporii de apă joacă un rol mult mai important în crearea și accentuarea efectului de seră al Pământului, mai ales că aceștia au mult mai multe linii și benzi de absorbție a radiațiilor IR emise de suprafața terestră, decât dioxidul de carbon, și, în plus, prezintă și o variabilitate spațială și temporală mult mai eterogenă, mai ales în părțile inferioare ale troposferei, unde se și resimte mai acut efectul de încălzire globală;        
• Circuitul natural (global) al dioxidului de carbon este complex iar transformările pe care acest gaz le suportă, nu numai în atmosferă, sunt destul de rapide, astfel încât durata sa medie de staţionare în atmosferă nu depăşește câteva zile sau săptămâni, spre deosebire de alte gaze de seră, exclusiv de origine antropică, care pot atinge durate de staționare în atmosferă de până la 50.000 de ani (ca în cazul perfluorometanului);
• În linii mari, dioxidul de carbon este emis în atmosferă în urma erupţiilor vulcanice şi a incendiilor naturale sau antropice, sau prin procesele de respiraţie ale animalelor şi oamenilor şi prin arderea combustibililor fosili în toate procesele industriale şi motoarele de tot felul, dar este, în acelaşi timp, absorbit de apa oceanelor sau prin procesele de fotosinteză ale plantelor, motiv pentru care concentraţia lui în atmosferă nu numai că se menține redusă în comparație cu alte gaze componente ale atmosferei (circa 0.0318% din volumul întregii atmosfere), chiar dacă ea a crescut după Perioada Industrială, dar și variază amplu atât în spaţiu, cât şi în timp, în funcţie de foarte mulţi factori care-i pot influenţa ritmul ciclurilor sale de emisie – consum;
• Potențialul său global de încălzire (așa-zisul Global Warming Potential – GWP, reprezentând un factor numeric ce indică gradul în care un anumit tip de GHG contribuie la fenomenul de încălzire globală, în comparaţie cu aceeaşi cantitate de CO₂, pentru o perioadă dată de timp), este egal cu unitatea (1/100 de ani), în timp ce alte GHG (precum hexafluoratul de sulf) au un GWP mult mai mare (în speță de 22.200 de ori mai mare decât al dioxidului de carbon);
• În plus, să nu uităm că, în trecutul geologic al Pământului, au mai existat perioade în care concentrația dioxidului de carbon din atmosferă a atins valori foarte ridicate și nu a fost neapărat mai cald, dar aceasta nu înseamnă, desigur, că nivelurile în creștere ale acestui gaz în atmosferă trebuie ignorate.

În schimb, începând cu anul 2006, s-a înregistrat o creștere bruscă a unui alt component atmosferic – metanul, care este un important gaz cu efect de seră, provenind, în principal, din surse naturale, legate fie de procesele fizice de descompunere a biomasei din zonele intertropicale umede, unde nivelurile aportului radiativ solar se mențin constant ridicate tot timpul anului, fie de cele de topire a permafrostului din regiunile subpolare, cu o mare întindere mai ales în continentul asiatic care, în timpul verii boreale, se supraîncălzește prin absorția intensă a radiației solare incidente. Totodată, metanul este și produsul unor emisii antropice care provin din arderea combustibililor fosili, ca și dioxidul de carbon, din agricultură și din descompunerea reziduurilor organice menajere. În cazul acestuia, emisiile atmosferice de metan au crescut puternic până prin anii 1980, după care s-au stabilizat până prin 1990, dar începând cu anul 2006 s-a înregistrat o creștere bruscă până în 2010, urmată de o ușoară stagnare până prin 2013, după care s-a accelerat creșterea concentrației sale până în prezent.

Comparând evoluția intens crescătoare a concentrației metanului în atmosfera terestră din ultimii 16 ani (2006-2020), cu altele asemănătoare din trecutul geologic al Pământului, în special din perioadele post-glaciare, un colectiv de cercetători din Londra este de părere că, actualmente, omenirea trece printr-un așa-numit eveniment terminal (Termination Event), care ar marca sfârșitul glaciațiunilor din Pleistocenul superior, inițiate în urmă cu aproximativ 2,5 milioane de ani și urmate de perioada interglaciarului holocen, în care se produce o reorganizare majoră a sistemului climatic terestru, asigurându-se tranziția de la o eră glaciară în sine, spre o perioadă interglaciară. Desigur, evoluțiile următoare vor arăta dacă nivelurile actuale de metan din atmosferă se vor menține în limitele lor obișnuite de variație din întreaga perioadă interglaciară holocenă, care a debutat în urmă cu vreo 12.000 de ani, sau dacă recenta și cu adevărat îngrijorătoarea creștere a concentrației sale indică o reorganizare la scară mare a interconexiunilor din cadrul sistemului atmosferă – biosferă – hidrosferă, fără vreo condiționalitate de ordin antropic. Iar aceasta ar însemna, de fapt, că în prezent, ne aflăm într-un interglaciar cald, pe care nu-l contestă nimeni, care s-ar putea să nu evolueze neapărat spre o nouă eră glaciară, ci spre o perioadă cu un climat și mai cald, în funcție și de intensitatea ciclurilor solare care vor urma, ce vor impune creșterea sau descreșterea cantității totale de energie incidentă mai ales în regiunile intertropicale ale Pământului, unde se vor intensifica și mai mult procesele de descompunere a biomasei, din care rezultă emisii din ce în ce mai mari de metan. Drept urmare, emisiile crescânde de metan, precum și cele de dioxid de carbon, ar reprezenta chiar semnalul unui astfel de Ice Age Termination Event care, din nefericire, se produce mai devreme decât s-ar preconiza în funcție de ciclicitatea naturală a perioadelor glaciare și interglaciare.

În contextul discuției de față, este important totuși să menționăm și faptul că sfărșitul unei perioade glaciare (Ice Age Termination Event), cum a fost cea pleistocenă, se produce treptat, în trei etape distincte:

• Etapa inițială, de instalare a deglaciațiunii, poate fi declanșată numai de ciclurile Milankovitch, între care ublicuitatea (înclinarea axei terestre) și precesia (rotația conică în spațiu a axei terestre) joacă un rol mult mai important decât excentricitatea (data de variația formei orbitei terestre de revoluție). Potrivit unui studiu recent publicat în revista Nature Geoscience, aceste condiții laolaltă determină modificarea poziției polilor N și S față de Soare, favorizând diminuarea suprafețelor acoperite cu gheață din regiunile polare și, prin modificarea albedoului suprafeței terestre de la aceste latitudini, contribuind la absorbția sporită a radiației solare de către aceasta și la creșterea temperaturilor aerului din regiunile polare;
• Etapa intermediară, de dezgheț complet, se caracterizează prin topirea pe scară largă a ghețarilor, determinând creșterea nivelului apei oceanului, mai ales prin dilatare, și în final, provocând o accentuată încălzire a climei;
• Etapa terminală / finală, reprezentând o perioadă interglaciară, este dominată de creșterea temperaturilor aerului, care stimulează creșterea plantelor ce, astfel, absorb mult mai eficient dioxidul de carbon din atmosferă, contribuind la reducerea concentrației sale din atmosferă. În schimb, efectul de fixare biogenă a dioxidului de carbon determină, la rândul său, creșterea biomasei care intră în procesul de descompunere organică, din care rezultă astfel, emisii substanțiale de metan ce accentuează efectul de seră, responsabil pentru o încălzire și mai pronunțată a climei. În plus, ținând cont și de faptul că durata de staționare a metanului în atmosferă este de vreo 10 ani, atunci totul devine de-a dreptul îngrijorător, mai ales că nu se știe nici cum va evolua activitatea solară în perioada următoare. Iar în asemenea condiții, vor rezulta o serie întreagă de manifestări atmosferice și climatice sau chiar geosistemice din ce în ce mai ciudate și mai agresive.

În ce măsură localitățile din România (și populația în general) sunt pregătite să facă față fenomenelor meteo extreme și care ar fi strategiile ca acestea să devină mai reziliente în condiții de instabilitate climatică accentuată?

În primul rând, aș scoate în evidență eforturile și investițiile care se fac în modernizarea și extinderea rețelei naționale de meteorologie, care joacă un rol prioritar în prognoza cât mai timpurie și exactă a oricăror fenomene meteorologice aflate în desfășurare sau care riscă să depășească anumite limite critice de manifestare prin extinderea lor spațială, frecvența sau intensitatea lor. Astfel, aș menționa achiziția unor stații meteorologice performante care să ofere un grad mult mai precis de reprezentare teritoriala, înființarea primului centru regional (pentru Europa de Sud-Est) de cercetări agroclimatice și preocupările de utilizare și aplicare a unor mijloace și metode ultra-moderne de prognozare timpurie a fenomenelor atmosferice de risc și de intervenție activă rapidă în atmosferă în cazuri critice. Totodată, știu că se are în vedere și creșterea numărului de stații care efectueză sondaje aerologice (în prezent, pe teritoriul României fiind una singură), care sunt absolut necesare pentru evaluarea mai exactă a gradului de instabilitate verticală a atmosferei, precum și introducerea unor programe bazate pe inteligență artificială, care să faciliteze procesarea superioară a unui volum din ce în ce mai mare de date, într-un interval de timp din ce în ce mai scurt. Desigur, principalul raționament al tuturor acestor direcții de acțiune și dezvoltare constă în obținerea unei imagini cât mai exacte a dinamicii interconective dintre masele de aer în mișcare și particularitățile suprafeței active, dată fiind și configurația specifică a formelor și treptelor de relief din țara noastră. Iar mai departe, cred că este de la sine înțeles că, dacă organismul cu atribuții legale și specifice în domeniul activității meteorologice (respectiv, Administrația Națională de Meteorologie) emite prognoze cât mai exacte, cu atât autoritățile locale pot să adopte măsuri cât mai eficiente de prevenire, protecție și combatere, prin acțiuni specifice, în funcție de caracteristicile și cerințele diferitelor tipuri de localități.

În al doilea rând, referitor la populație aș aprecia că două elemente sunt importante pentru atingerea unui grad mai înalt de reziliență. Pe primul l-aș menționa amintind de refrenul unui cântec al formației Crowded House: Always take the weather with you! Adică, populația este sfătuită să se informeze în permanență, de la sursele autorizate în domeniu, asupra stării și evoluției vremii, pentru a-și putea adopta măsurile corespunzătoare de protecție, în special în cazul variațiilor pe termen scurt a caracteristicilor atmosferei. Iar în ceea ce privește evoluțiile mai mult sau mai puțin prognozate de evoluție pe termen lung ale climei, eu aș aprecia că educația științifică, în general, și mai ales educația pentru mediu și schimbări climatice, în special, realizată în mod sistematic și profesionist, pe baze curiculare consistente și consecvente, va contribui în mare măsură nu numai la eliminarea eco-anxietății, ci mai ales la dezvoltarea, în rândul noilor sau chiar mai vechilor generații, a unei gândiri critice și sistemice, a unor atitudini conștiente, deschise față de sustenabilitate,  dar mai ales a unor comportamente bazate pe adaptabilitate, acțiune explorativă și reconstrucție ecologică. La urma urmei, dată fiind anvergura și diversitatea factorilor de influență a climei globale, mai ales la scări mari de timp, cred că asemenea cunoștințe și competențe “verzi”, incluse de altfel și în Obiectivele de Dezvoltare Durabilă (Sustainable Development Goals – SDGs), nu vor putea fi decât benefice atât la nivel individual, cât și la nivel colectiv.       

Cum evaluați întâlnirea COP28?

Sinceră să fiu, date fiind evoluțiile meteorologice și climatice în desfășurare, despre care se scriu sute de mii de pagini de cercetare științifică și literatură jurnalistică, datele obiective care s-au colectat de-a lungul anilor cu mijloace din ce în ce mai performante, a nenumăratelor rapoarte și planuri de acțiune climatică întocmite la diferite niveluri ș.a.m.d., dacă națiunile lumii sau, mă rog, reprezentanții acestora, ar fi avut intenții clare și intervenții ferme pentru implementarea unor programe congruente de acțiune climatică, nu s-ar fi ajuns la cea de-a 28-a ediție a COP, pe lângă numeroase alte întruniri, dezbateri, conferințe și forumuri care se organizează anual pe problematica schimbărilor climatice, cel puțin. Sigur, un asemenea eveniment este important la scară mondială, în măsura în care se împărtășesc ultimele opinii, informații, cercetări, concluzii în domeniu dar, ca-n orice alt domeniu, pentru ca cel puțin unele din acestea să fie susținute și prin inițiative de acțiune sau remediere geosistemică, este nevoie de angajamente financiare ferme. Iar aici intervin probleme de ordin etic: cine și cât plătește…! Ori, când se ajunge la asta, haosul climatic nu mai pare să fie chiar atât de urgent, deși toate vocile îl invocă. Totuși, este de apreciat faptul că, la ediția COP 2023, vicepreședinta SUA a anunțat o contribuție de 3 miliarde de dolari, din partea SUA, la Fondul Verde pentru Climă, menit să ajute țările în curs de dezvoltare să investească în reziliență, energie curată și soluții bazate pe resurse naturale. Nu e mult, dar e un pas….! Însă știți cum e întotdeauna în situații de criză – ca și în avion, când se depresurizează cabina iar stewardesa îți spune să-ți pui mai întâi masca ta de oxigen pe față și apoi să-I ajuți și pe cei din jur să și-o pună…