Nauka o klimacie na papierze

7 grudnia 2018
Blog szalonych naukowców

Kilkanaście lat temu przyszło mi prowadzić zajęcia na temat roślinności w różnych biomach. Prowadzący mają odmienne style. Jako że nie za bardzo mogę się pochwalić rozpoznawaniem z biegu gatunków torfowców czy niezwykłą biegłością w fizjologii, poszedłem inną drogą. Otóż zawsze miałem tendencję do pewnej interdyscyplinarności, a geobotanika (czy też fitogeografia) to idealne dla tego pole.

To, że w ogóle tworzą się biomy czy strefy roślinności ułożone geograficznie zgodnie z szerokościami geograficznymi, a nieco podobnie też z wysokością, zależy wprost od klimatu. Dlatego podstawowym źródłem dla mnie stała się książka Heinricha Waltera „Strefy roślinności a klimat”. Książka dość stara, ale opisująca rzeczywistość mało zmienną, przynajmniej co do zasad ogólnych. Tam, gdzie deszcz pada często, a temperatury nie zmieniają się zbytnio w skali roku, będą lasy deszczowe. Tam, gdzie jest ciepło, będą to lasy deszczowe równikowe, tam, gdzie niezbyt – lasy deszczowe strefy umiarkowanej z daglezjami i cisami. Tam, gdzie deszcz prawie nie pada – będą pustynie. Pomiędzy nimi będą sawanny, stepy itd. Układ opadów zależy od cyrkulacji atmosferycznej i oceanicznej. Na tej samej szerokości geograficznej Ameryki Północnej będą deszczowe lasy Kolumbii Brytyjskiej, stepy Wielkiej Prerii i lasotundra Labradoru. Sprawa stref klimatycznych jest najwyraźniej bardziej skomplikowana, niż mówiłyby o tym współrzędne, ale do opanowania. Trzeba było tylko trochę głębiej wniknąć w sprawy i oswoić się nie tylko z pojęciami z podstawówki, typu monsun, ale nieco bardziej zaawansowanymi, typu komórka Hadleya, ale to wciąż nie wymaga studiów klimatologicznych.

Wtedy już oczywiste było, że klimat się zmienia i to raczej w dość określonym kierunku. Wtedy mój stan wiedzy był taki, że sprawa jest nieco bardziej skomplikowana, niż to przedstawiają popularne opracowania na temat efektu cieplarnianego. Że zasadniczo naukowcy są zgodni co do mechanizmu i przyczyn globalnego ocieplenia, ale wiele spraw wciąż jest niewyjaśnionych i kontrowersyjnych. Zwłaszcza co do przyczyn.

Pewnym zwieńczeniem mojej tamtej pracy była propozycja od Zielnika UW, który właśnie przygotowywał serwis „Życie a klimat”. Początkowo miałem zrobić opisy paru zgrupowań roślinnych, ale po rozmowie z kierowniczką ustaliliśmy, że zrobię też pewien przegląd wpływu klimatu na cywilizację (i słabszego wpływu odwrotnego), jako że byłem właśnie po lekturze książki popularnonaukowej na ten temat (nie potrafię sobie przypomnieć tytułu). Serwis jest popularyzatorski, nie przewiduje serwowania zaawansowanych danych, ale uznałem, że rzetelność wymaga sięgnięcia do źródeł nieco głębiej.

Okazało się, że nie jest tak łatwo. Samodzielne przekopywanie się przez publikacje naukowe, gdy nie jest się specjalistą, nie jest szczególnie efektywne. Blogosfera spod znaku „Drogi pamiętniczku” już wtedy chyba była po punkcie kulminacyjnym, blogosfera polityczna chyba właśnie osiągała ten punkt, ale popularnonaukowa dopiero raczkowała. Nawet gdy na tym blogu komentator ryzyk-fizyk prezentował w komentarzach poważne źródła i było zasadniczo widać, że zna się na rzeczy, to formalnie ciężko było uznać, że jego głos naprawdę więcej waży niż głos komentatora ppanka czy Boboli.

Jakoś jednak poszukiwałem tych informacji i nagle uderzyło mnie, że o ile w sferze komentarzy, artykułów gazetowych, nawet popularnonaukowych, można znaleźć opinie o zmianach klimatu przeróżne, o tyle w sferze publikacji naukowych (z zakresu nauk przyrodniczych, bo specjaliści od gospodarki to trochę inna sprawa) i popularnonaukowych opartych na tych pierwszych w zasadzie panuje jednomyślność.

Z czasem jednak rozwijały się blogi takie jak doskonaleszare, anomaliaklimatyczna, a i na innych blogach, gdy pojawiał się temat, komentatorzy arctic_haze czy pdjakow zdecydowanie sprawiali wrażenie lepiej znających się na rzeczy niż pierwszy z brzegu miłośnik Ziemkiewicza czy JKM. W pewnym momencie wreszcie oprócz blogów pojawiło się nowe źródło informacji o klimacie i jego zmianach łączące nawiązania do publikacji naukowych, popularyzatorski styl i fachowy komentarz – wortal Nauka o klimacie. Jest to serwis publikujący co jakiś czas nowe artykuły, jednak w odróżnieniu od linearnej formy blogów są one ułożone dużo przejrzyściej. Autorzy też nie są mniej lub bardziej anonimowi – to naukowcy z konkretnymi afiliacjami, głównie fizycy.

To nie tylko nie są zwykli felietoniści, którzy raz zaatakują wegetarianizm, drugi raz buspasy, a trzeci antropogeniczny wkład w globalne ocieplenie, bo tak im pasuje do poglądów „niezależnych” czy „rebelyanckich” (pisownia nieprzypadkowa) wobec mainstreamu i tego, co Ziemkiewicz kiedyś określił jako „rój”. Tak bardzo niezależnych, że niezależnych też od zgodności z faktami i metodą naukową. To nawet nie przyrodnicy jak ja, którzy patrzą na zmiany klimatu, które wpływają na przyrodę ożywioną lub nie, ale lepiej się znają na torfowcach niż interpretacji proporcji izotopów w osadach, czy geolodzy, którzy izotopy te może i dobrze interpretują, ale na procesach atmosferycznych czy astronomicznych znają się mniej.

To właśnie fizycy, którzy wiedzą, jak energia krąży w atmosferze oraz pomiędzy atmosferą a hydrosferą i litosferą. To też fizycy, którzy wiedzą, że wniosków nie wyciąga się na podstawie obserwacji na oko, ale się liczy i rozwiązuje równania. Jeżeli z równań wynika, że ilość energii na wejściu i wyjściu się nie zgadza, musi się ona gdzieś gromadzić. I wiedzą, że jeżeli coś się dzieje, to trzeba szukać wyjaśnień w równaniach i w obserwacjach przyrody, a nie odwoływać się do mistycznych cykli. (Z drugiej strony to nie są klimatolodzy fizycznogeograficzni i w ich artykułach trudno szukać dyskusji w stylu: czy lepszy jest system stref klimatycznych Okołowicza czy Köppena. To dla nich najwyraźniej nieistotne, istotne są przepływy materii i energii między miejscami na globie, a nie nazwy tych miejsc).

I oto właśnie twórcy serwisu „Nauka o klimacie” wydali książkę pod właśnie takim tytułem. Od razu zaznaczę, że zgodnie z tym, co napisałem akapit wyżej, to nie jest podręcznik klimatologii czy meteorologii. Autorzy wielokrotnie odsyłają w takich sprawach do odpowiednich podręczników. To jest najwyraźniej skierowane do osób takich jak np. ja – zainteresowanych zmianami klimatu, a nie badaniem wszystkich jego aspektów i planujących karierę synoptyka. Jednak to zdecydowanie nie jest też po prostu opis tych zmian. Największy rozdział tej książki to rozdział drugi: Maszyna klimatyczna. Coś, w czym autorzy najwyraźniej czują się najbardziej w swoim żywiole. Sto kilkadziesiąt stron opisu, jak energia do Ziemi dociera i jak z niej uchodzi oraz wszystko pomiędzy. Równania pokazujące jak krowie na miedzy, jak waty niesione przez jedno promieniowanie bilansują się z watami niesionymi przez inne. Kiedy Ziemię można traktować jak ciało doskonale czarne, a kiedy nie. Co to znaczy, że dany gaz cieplarniany jest bardziej albo mniej istotny. Dlaczego na pytanie o wpływ chmur i wulkanów odpowiedź brzmi: „to zależy”. Czy paralotniarz może być uznany za element aerozolu.

Rozdział ten uporządkowuje wiedzę na temat tego, jak klimat działa. Kolejne rozdziały są cieńsze, ale nie mniej ciekawe. Przedstawiają one odpowiednio stan przeszły zmian klimatycznych, stan współczesny i prognozy. Pewnie można je przeczytać, odpuszczając sobie podstawy z rozdziału drugiego. To jest opcja dla osób, które mniej chcą wnikać w mechanizmy, bardziej interesują się skutkami. Jak dla mnie rozdział trzeci, mówiący o przeszłości, jest nieco za cienki, za to przegląd prognoz zawsze mnie nieco nuży. Ciekawy jest za to rozdział szósty, który zawiera różne informacje, które nie zmieściły się w głównej części.

W rozdziale tym opisane są m.in. sposoby pomiaru temperatury współczesnej i dawnej. Jest też skrót historii badań nad zmianą klimatu. Znaczną jego część tworzy specjalność serwisu internetowego Nauka o klimacie – zestawienie mitów klimatycznych. Autorzy nie łudzą, że w dyskusji z osobami prezentującymi mity uda się je przekonać, bo najczęściej ich stanowisko nie wynika z rzeczywistego niedoinformowania, tylko z pozanaukowych uprzedzeń. Mimo to wskazują, jak rewelacje z tych mitów są zbijane faktami, a nawet podsuwają kontrpytania podważające podłoże mitu. Po zestawie typowych mitów znajduje się kilka autentycznych wypowiedzi z polskiej debaty publicznej. W tym przypadku jednak nie ma w książce gotowej odpowiedzi. Zamiast tego są linki do odpowiedzi umieszczonych na witrynie serwisu.

W ogóle książka jest pełna nie tylko przypisów bibliograficznych w tradycyjnym stylu, ale gdy tylko się da, do wersji internetowych publikacji naukowych. Jest to znak czasów mało książkowych. Trzeba docenić, że autorzy, prowadząc popularny serwis internetowy, zdecydowali się na tradycyjną książkę. Oczywiście ma to też pewne ograniczenia – obecnie liczba publikacji tematycznych rośnie lawinowo. Skądinąd właśnie przeglądam publikacje na temat zasobów węgla w wieloletniej zmarzlinie i widzę, jak z roku za rok szacowane liczby się zmieniają.

Co do odnośników, to jest ich też dużo wewnątrz samej książki. Jej objętość sprawia, że ten sam aspekt może się pojawić w różnych miejscach. To dobrze idzie przy pierwszym czytaniu, ale trochę utrudnia znalezienie informacji później. Objętość jest m.in. konsekwencją liczby grafik. Prawie nie ma stron, na których nie byłoby wykresów, map, schematów czy zwykłych ilustracji. To na pewno pomaga zrozumieć opisywane mechanizmy. Podobnie jak mnóstwo wzorów. Widać, że książka nie jest kroniką zmian klimatu, tylko przeglądem zjawisk termodynamiki i geofizyki, które są policzalne i dalekie od tajemniczości.

Nie będę udawał, że z pasją zbierałem się za dogłębną analizę tych wzorów. Nie przerażają mnie, zwłaszcza że akurat w tej książce większość nie jest zbyt skomplikowana, ale po prostu zakładam, że eksperci wiedzą, co z nich wynika. Raczej nie podążam drogą pewnego polityka, który twierdzi, że większość ludzi, a zwłaszcza kobiet, po opuszczeniu szkoły zapomina wszystko z matematyki i właściwie to dobrze, bo nie potrzebuje takiej wiedzy, a jednocześnie ma tupet podważać obliczenia tych, którzy zajmują się nimi profesjonalnie. Niemniej pewne lenistwo sprawia, że poprzestaję na rzucie oka na wzór, żeby nabrać ogólnego oglądu jego składników i ich relacji. Gdyby jednak kogoś bardziej to pociągało, to książka zawiera też zadania do rozwiązania (z rozwiązaniami na końcu).

Zadania i mity to tylko dodatek, a tak naprawdę – niezupełnie. Otóż cała treść książki jest poprowadzona jak rozbiór zadania. Problemy płynnie rozwijają się i w miarę płynięcia tekstu rozwiązują się. Wszystko klarownie i pewnie. Oczywiście autorzy zaznaczają, że pewne liczby są obecnie najlepiej wyprowadzonym przybliżeniem, ale same mechanizmy są w gruncie rzeczy mało zależne od dokładnych liczb. Choć oczywiście to właśnie te liczby decydują o rozmiarze pewnych zjawisk. Na przykład o tym, czy cykl Milankovicia wyjaśnia kilkustopniowe różnice między glacjałami i interglacjałami.

I tu jest kolejna cecha stylu książki. Zasadnicza jej cześć w ogóle nie tyka mitów. Ale za to jest poprowadzona tak, że z podstaw, które czasem stają się pożywką mitów, dochodzi się do wniosków mity te obalających. Co jest głównym czynnikiem odpowiedzialnym za temperaturę na Ziemi? Aktywność Słońca. Co inicjuje wchodzenie lub wychodzenie z epok lodowych? Cykle Milankovicia. Co jest podstawowym gazem cieplarnianym? Para wodna. Kiedy zwykle następuje silny wzrost stężenia dwutlenku węgla w powietrzu? Po rozpoczęciu ocieplenia. Każdej z tych odpowiedzi udzieliłby klimatyczny denialista. Autorzy też, tylko że oni pokazują, jak z tych punktów wyjścia prawa fizyki prowadzą do wniosków zupełnie odmiennych niż mniemania denialistów. Jednocześnie nie ma jakiegoś szczególnego pastwienia się nad nimi – autorzy wychodzą najwyraźniej z założenia, że fakty mówią same za siebie.

W takiej objętości nie udało się uniknąć drobiazgów w stylu braku przecinka (można odnieść wrażenie, że istnieją masy powietrza „polarne zwrotnikowe”). Mam też wrażenie, że wykres wskazujący głębokość kompensacji aragonitu nie ukazuje różnic, o których mówi jego opis. To są drobiazgi do ewentualnej korekty przy przyszłych wydaniach. Gdybym miał wnosić skargi i wnioski, to przyznam się do pewnego rozdarcia. Co chwila miałem wrażenie, że dany wątek można by było pociągnąć. Że kwestia kwitowana połową zdania mogłaby zająć cały rozdział. Że brakuje takiego czy innego przykładu ilustrującego opisane procesy. Ale jednocześnie wciąż w ręce miałem te pół tysiąca stron wysyconych treścią. Ta książka jest już gruba i ciężko oczekiwać jej rozbudowy. Wycinania czegokolwiek też sobie ciężko wyobrazić. Pozostaje liczyć na to, że osoby zainteresowane sięgną do odnośników. No i sięgną do samego serwisu internetowego.

Bo chyba taka jest rola dzisiejszych książek – w szybko zmieniającym się krajobrazie wiedzy naukowej (i popularnej) one mają być pewnym szkicem. I „Nauka o klimacie” właśnie takim szkicem jest. Jest już teraz szkicem wypełnionym treściami, ale czytelnik musi sobie część treści dodać. Dzięki tej książce lepiej będzie wiedział, gdzie tych treści szukać i jak odróżniać treści wartościowe od banialuk. Dziękuję autorom za podjęcie się tego zadania. Osobiście zaś dziękuję za przesłanie mi egzemplarza do recenzji, czuję się wyróżniony, choć moje kompetencje na pewno nie dorównują autorom i recenzentom naukowym książki. Obiecuję jednak, że jakiś tekst okołoklimatyczny jeszcze się tu pojawi.

  • Marcin Popkiewicz, Aleksandra Kardaś, Szymon Malinowski (2018) Nauka o klimacie. Mechanizmy działania systemu klimatycznego. Zmiany klimatu w przeszłości i obecnie. Warszawa. Wydawnictwo Sonia Draga/Wydawnictwo Nieoczywiste. ISBN 978-83-8110-659-7/978-83-63391-71-3/978-83-8110-752-5