Świat nieustannie ulega wielu przemianom. Przełomem w życiu mogą być zarówno wydarzenia w dziedzinie politycznej, społecznej oraz geograficznej. Zmiany w systemach politycznych, powstawanie nowych państw, przekształcanie się już istniejących od wieków granic, ciągle zmieniająca się mapa świata. Chodzi również o geografie fizyczna, która chcąc nadążyć za przemianami musi często uaktualniać swoje mapy. Rzeczywisty kształt Morza Kaspijskiego ( wielkiego morza śródlądowego ) już dawno nie pasuje do znanym nam zarysom. Z ogromna szybkością zmieniają się również rozmiary lodowców wysokogórskich. Klimat, który zmienia się w niezwykłym tempie, wpływa na nieaktualność map klimatycznych danych regionów oraz świata. W najbliższej przyszłości mogą się również przekształcić linie brzegowe wielu państw na świecie, inne mogą nawet zniknąć z kuli ziemskiej. Tereny, które są zagrożone zalaniem są już objęte obserwacja i opracowuje się plany ewakuacji mieszkającej na tych terenach ludności.
Rekordowe wysokości temperatury, przyniesionej przez ostatnie lata, zostaną wpisane do historii. Przypuszczalnie były to najcieplejsze lata, biorąc pod uwagę okres od przebytej epoki lodowej, ale na pewno w ostatnich stuleciach.
Również okres lat osiemdziesiątych można nazwać rekordowym pod względem występujących wówczas upałów. W książce pt. Hothouse Earth, John Gribbin pisze: "od czasu rozpoczęcia wiarygodnych pomiarów temperatury przed 100 laty sześć najcieplejszych lat odnotowaliśmy w ciągu ostatniej dekady - były to, w kolejności, lata 1988, 1987, 1983, 1981, 1980 i 1976. Globalne temperatury wzrosły o około 0,5°C od początku bieżącego stulecia". Jest to zdanie z roku 1989, zwarte w Raporcie Badań Klimatycznych Uniwersytetu Wschodniej Anglii. Zapisane zostało przed rekordowymi temperaturami dekady lat osiemdziesiątych.
- J. Gribbin: Hothouse Earth, Londyn 1990, s. 9.
- G. Utterstrom: Climatic Fluctuations and the Population Problem in Early Modern Times, [w:] D. Worster (red.): The Ends of the Earth, Cambridge 1988, s. 77.
Wzrost średnich temperatur następował powoli i prawdopodobnie rozpoczął się w 1850 roku, co może wskazywać na większe ocieplenie się klimatu, nawet do 1°C. Niewątpliwie otaczający nas, współczesny świat jest cieplejszy od istniejącego w przekazach historycznych. Być może, podwyższenie temperatury o 1 °C nie wydaje się groźnym zjawiskiem. Natomiast trzeba pamiętać, ze oznacza to wzrost temperatury każdego dnia o średnio 1°C, porównując z temperatura panująca sto lat temu. John Gribbin uważa, ze gdyby skoncentrować to ciepło w jednym dniu, temperatura byłaby wyższa o 365°C od normalnej, średniej temperatury na danym terenie. Zauważmy, ze taka temperatura sprawia, ze ołów przechodzi w stan płynny. Wobec takich zmian nie powinno się być obojętnym.
Nie do końca jest wiadome, czy działalność człowieka ma wpływ na te przemiany. Możliwe, ze podobnie jak w przeszłości zachodzą naturalne fluktuacje. Jednak fakt występowanie ich w dzisiejszych czasach, bezprecedensowych przemian środowiska naturalnego na całej kuli ziemskiej, jest znaczący.
Niekwestionowany autorytet do spraw związanych ze zmianami klimatycznymi, Jim Hansen (NASA), w emocjonującej przemowie przed Kongresem Stanów Zjednoczonych w Waszyngtonie, powiedział, ze: "możemy stwierdzić z 99-procentowym prawdopodobieństwem, iż obecne ocieplenie rzeczywiście wykazuje trend wznoszący, nie jest więc przypadkową fluktuacją". Zdania na ten temat są jednak podzielone. "Efekt szklarni" , bardzo złożone zjawisko, prowokuje dyskusje na temat działalności człowieka, która miałaby się przyczynić do jego powstania. Jednak wciąż nie istnieją jednoznaczne dowody, aby to potwierdzić.
Z innej strony trudno uwierzyć, ze tak gwałtowne przeobrażenia, zachodzące na Ziemi, nie maja żadnego wpływu na zmieniający się klimat ziemskiego globu.
Dobrze znane są przypadki, kiedy lokalne, niewielkie zmiany w środowisku miały dramatyczne skutki, których nie było w stanie odwrócić. Konsekwencje te mogły również dotknąć cale regiony. Zachwianie równowagi "ekologicznej" na terenie zamieszkałym przez pewne ludności, mogło być przyczyna załamania się wielu cywilizacji, w tym, na przykład Majów albo Mohendzo-Daro.
W dzisiejszych czasach, zmiany zwiększyły swoja skale, zachodzą w szybszym tempie, dotyczą, maja wpływ na cala kule ziemska. Musimy się w takim wypadku liczyć z globalnymi konsekwencjami. Jedna, przykładowa konsekwencja dotycząca całej naszej planety to efekt cieplarniany. Dotyczy on zawartości gazów szklarniowych, w tym dwutlenku węgla, w atmosferze. Ilość ta nieustannie rośnie i prawdopodobnie nie da się tego wzrostu temperatury w najbliższym czasie powstrzymać. Można powiedzieć, ze nadchodzą cieple lata.
Jeżeli modele klimatyczne będą prawdziwe, nadejdą z pewnością wyższe temperatury. Analogia wydarzeń, które wystąpiły w przeszłości i nie były spowodowane działalnością człowieka, mogą być zmiany, które czekają nasz klimat w przyszłości. Zaskakujący może być fakt, ze zdarzenia, które są nieodmiennym czynnikiem towarzyszącym przeobrażeniom, niekoniecznie kojarzą się z czymś negatywnym.
Nasza egzystencja przypada na okres polodowcowy, na dawniejszym terenie lodowcowego świata. Stosunkowo niedawno zakończona epoka lodowcowa, która pozostawiła po sobie ogromne ilości niezwykłych śladów zdeterminowała cala geografie otaczającego nas świata. Szczególnie północna część kuli ziemskiej, w tym dzisiejsza Ameryka Północna oraz północna Europa znajdowały się przez wiele wieków pod potężnymi lodowcami. Wynikiem działalności lodowca jest istniejąca dzisiaj rzeźba powierzchni, układ jezior, rozmieszczenie skal i roślinności. Świat, który znamy jest stosunkowo młody - można powiedzieć, ze ma około 12 000 lat
Holocen, jest to okres po ostatnim wycofaniem się lodowca. Porównując dzisiejszy świat z epoka lodowcową, zauważamy średnio kilku stopniowe ocieplenie i jest on wilgotniejszy. Wynika to z uwolnienia wielkich pokładów wody tworzących wcześniejsze czapy lodowe, i która obecnie krąży swobodnie w przyrodzie.
Jednak nie tylko w tym okresie, holocenie, klimat ulegał zmianom. Przez 12000 lat przeplatały się ze sobą rożne okresy klimatyczne. Zarówno podczas okresu glacjalnego, okres cieplejszy wymieniał się z chłodniejszym, również w okresie polodowcowym zachodziły zmiany klimatu.
W historii świata zauważamy, ze przemianom klimatycznym towarzyszymy zmiany na płaszczyźnie gospodarczej, społecznej i politycznej.
Wpływem zmian zachodzących w środowisku naturalnym na życie człowieka, biorąc pod uwagę szczególne etapy w dziejach ludzkości zajmuje się nowy dział wiedzy: historia środowiskowa (inaczej: klimatyczno - ekologiczna). Również wojny, rewolucje czy przemiany na tle gospodarczym i politycznym są tłumaczone jako skutek przystosowywania się społeczeństwa do wydających się, nawet niewielkich zmian środowiska naturalnego, w tym klimatu. Widzimy narodziny nowego rodzaju determinizmu. Sprawcza moc historii, której przypisywano decyzje znaczących jednostek i logikę postępowania masowej ludności w dzisiejszych czasach zamienia się na nawet kilkustopniową zmianę klimatu, tłumacząc największe wydarzenia historyczne. W niektórych sytuacjach ciężko jest się obronić przed tak rozumianym determinizmem.
Weźmy po uwagę holocen, w którym miały miejsce trzy zdecydowanie cieplejsze okresy ( nie biorąc pod uwagę naszego). Pierwszy z nich, optimum klimatyczne, który rozpoczął się tuz po ustąpieniu lodowca, zakończył się mniej więcej 5 000 lat temu. Kolejny, wystąpił na przełomie er, występował od 500 roku przed nasza era do roku 400 naszej ery. Trzeci, który trwał od 800 roku do końca dwunastego wieku, przypadł na wieki historyczne. Wszystkie wymienione okresy, szczególnie dwa ostatnie wpłynęły na historie człowieka.
Wydawać się może mało znaczący fakt, ze różnica temperatury za jakieś 20 lat wzrośnie od 1 do 2 °C. Jesteśmy przyzwyczajeni do dużych różnic temperatury miedzy kolejnymi porami roku, które mogą nawet wynosić kilkadziesiąt stopni. Zdarza się również, ze w ciągu jednego dnia dochodzą one do 20°C.
Właśnie te ledwo zauważalne zmiany występujące w ostatnich wiekach miały znaczący wpływ na rożne, nieraz drastyczne wydarzenia oraz na rozwijającą się cywilizacje.
Niedługo po ustąpieniu płatów lądolodu, rozpoczęło się optimum klimatyczne. Był to najcieplejszy okres, przynajmniej podczas ostatnich 75 000 lat, czyli od poprzedniego, trochę cieplejszego niż obecny interglacjału. Potwierdzają to przeprowadzone badania na pyłkach kopalnych, z których wynika, ze tajga ( lasy iglaste ) na terenie zachodniej Syberii oraz Kanady rozciągały się dalej w kierunku północnym, o około 300 km. Zajmowały wiec dzisiejsze obszary tundrowe ( całkowicie bezleśne ), na których spotykamy jedynie trawy, krzewy i mchy.
Wyższa była również temperatura wody w oceanach, różnica z dzisiejsza dochodzi nawet do 6°C. Prowadziło to do silniejszego parowania oceanów, przez co zwiększyła się wilgotność powietrza. Silne i częste opady zwiększyły objętość jezior saharyjskich, wypełniając je po brzegi. Na przykład jezioro Czad przybrało powierzchnie morza, rozlewając się na terenie wielkości dzisiejszego Morza Kaspijskiego.
Właśnie to wydarzenie sprawiło, ze zazielenił się Bliski Wschód oraz tereny Sahary. O tętniącym życiem światem i bogata fauna ( podobna do dzisiejszej występującej na terenach sawannowej Afryki) świadczą niesamowite malowidła i ryty skalne. Podczas kolejnych tysiącleci powstają nadal naskalne malowidła, w rożnych odmianach stylistycznych. Pokazują one obraz terenu, który przechodzi wiele zmian klimatycznych. Początkowo bogactwo dzikiej zwierzyny, później powoli udomowionej, przeradzają się w malowidła, które powstają krotko przed odejściem człowieka, przedstawiające jedynie wielbłądy, wytrzymałe zwierzęta żyjące na pustyni. Relikty tamtych czasów możemy znaleźć tylko w niektórych miejscach, na wilgotniejszym terenie pustyni. Są nimi bardzo stare drzewa oliwne, zakorzenione głęboko w ziemi, dosięgając warstwy wodonośnej, oraz krokodyle Nilowe (niewiele populacji), odizolowane od świata.
Koniec cieplejszego okresu wypada 5 000 lat temu. Zwiastowały go miedzy innymi: spadające temperatury, wydłużające się lodowce na terenach górskich, wycofujące się w stronę południowa lasy szpilkowe, obniżające się wysokości poziomu morza oraz obszary pustynne ponownie przypominające pustynie.
Przyszły trudne czasy dla ówczesnego człowieka, szczególnie na północy. W ponownie mroźnej Skandynawii rodziły się legendy. Ponad 2000 lat temu powala legenda na temat Ragnarok, czyli wspomnienie ciepłego, dobrego i odległego świata, który niczym nie przypomina mroźnej rzeczywistości.
Kolejne, niewielkie ocieplenie, zaczęło się w 500 roku przed nasza era, a jego koniec przypada na rok 400 naszej ery. Okres ten zbiegł się ze znanym, szybkim rozwojem cywilizacji rzymskiej, co prawdopodobnie nie jest przypadkiem. Również upadek tej cywilizacji wiąże się z kolejna zmiana klimatu, łagodnym oziębieniem, które Europejczykom towarzyszyło do 700 roku naszej ery.
Wtedy nastąpiło nowe ocieplenie, łagodne i krótkotrwale, jednak potrafimy dostrzec jego skutki. Zaliczamy do nich wielkie wydarzania, miedzy innymi: wyprawy Wikingów, rozwój cywilizacji nordyjskiej, kolonizacja Islandii, odkrycie Grenlandii i chyba najbardziej znane - odkrycie Ameryki (Labrador). Rozkwit kultury normańskiej oraz dzieje wypraw Wikingów odzwierciedla istniejące powiązania miedzy klimatem, a historia.
Zmiany spowodowane zmiana klimatu, w tym wypadku ociepleniem można najbardziej odczuć na terenach dalekiej północy, ponieważ właśnie tam zachodzą najbardziej radykalne odmiany. Na innych terenach zazwyczaj odczuwa się jedynie poprawę życia. Do uprawy roślin potrzebna jest odpowiednia temperatura, związana z długością okresu wegetacji. Przełomem może się stać jednoczesny, nawet niewielki wzrost temperatury i wydłużenie okresu wegetacji. Wraz z ociepleniem, kiedy klimat stal się bardziej łagodny, mniej więcej w osiemnastym wieku nastał okres wielkiego rozwoju cywilizacji zamieszkującej Skandynawie.
Ludność Normandii słynęła z ruchliwości. Zdobywali kolejne państwa żeglując północnymi szlakami, Islandie, Grenlandie oraz Amerykę. Inna cześć płynęli rzecznymi szlakami Europy na południe oraz na wschód. Byli nawet świadkami narodzin nowych struktur państwowych. (w Rosji silnie ugruntowana jest hipoteza wareckiego - linia Rurykowiczow jest pochodzenia normańskiego).
Wpływy tych wypraw można było odczuć na terenie całej Europy, a nawet na obszarach zdominowanych przez Arabów oraz Bizancjum, korzystając ze szlaków śródziemnomorskich.
Powstawały większe i mniejsze państwa sięgające korzeniami do Normandii. Leżały na terenach południowej Europy: Sycylii, Italii, Hiszpanii. Nawet państwo leżące w Afryce północnej - państwo Wandalów, można łączyć z aktywnością cywilizacji normańskiej.
John Gribbin twierdzi, ze od 900 do 1100 roku, można powiedzieć, ze Europa należała do Normanów, i ze Ameryce niewiele brakowało by znaleźć się pod ich władzą.
Wyprawy Wikingów trwające od dziewiętnastego wieku odbywały się szlakami na północnym Atlantyku. W 850 roku odkryto Islandie - krainę lodu. Nazwa pochodzi od lodowców, które w tym okresie (krótkotrwale ochłodzenie) przykryły prawie cala jej powierzchnie. Około 950 roku została odkryta Grenlandia - kraina zieleni. Był to okres optimum klimatycznego, kiedy lodowa wyspa, a szczególnie jej brzegi się zazieleniły. Do dzisiejszego dnia nazwy tych krain (Islandia i Grenlandia) niosą za sobą wydarzenia; niewielkie, ale wymowne zmiany klimatu, który miały miejsce tysiące lat temu.
Na początku dziesiątego wieku Islandia stała się miejscem, gdzie coraz bardziej korzystne warunki życia sprzyjały osiedlaniu się na wyspie przybywających Wikingów. Ilość ludności Islandii rosła w szybkim tempie, do czego przyczyniła się również znajdująca się na tych terenach dobra, wulkaniczna gleba oraz łagodny klimat.
Niepodległość Islandii obserwujemy od 870 do 1262 roku, czyli niemal 400 lat, prawie tyle co okres optimum klimatycznego. Utrata niezależności oraz zmiana struktury państwa spowodowała radykalne zmiany w sposobie gospodarowania i tradycji dla ludności, która pozostała na wyspie.
Odczuwalna zmiana klimatu, przypadająca na lata od 1270 do 1390 było oziębienie. Skutki tego okresu widzimy również na wyspie, gdzie obserwujemy upadek rolnictwa oraz hodowli. Wynika to z faktu, ze okres wegetacji skrócił się i zboża nie miały odpowiedniej ilości czasu aby zakończyć swój cykl życiowy zanim nadejdzie mroźna zima.
Zmiana trybu życia i migracja, w celu znalezienia odpowiednich warunków do życia sprawiły, ze ludność Islandii zaczęła przenosić się na wybrzeża. Wówczas rolnictwo i hodowla zastąpiło morze, które było zasadniczym źródłem pożywienia. Dopiero w ostatnich latach na wyspę powróciła uprawa ziemi, w związku z kolejnym nadejściem ocieplenia.
Jeżeli chodzi o rozwój normańskiej cywilizacji na "zielonej wyspie", to jest ona zdecydowanie bardziej drastyczna.
Około roku 982, w którym rozpoczęła się kolonizacja wyspy (wczesne średniowiecze) możemy zaobserwować bujny rozwój życia na Grenlandii. Przez ponad 500 lat ludność walczyła o godne życie na tej wyspie, co jednak nieubłaganie prowadziło do jej upadku. Ostatecznie wykończona i niezdolna do przystosowania się do życia na Grenlandii populacja normańska wymarła. Koniec życia n zielonej wyspie może być również związany z kolejna zmiana klimatu, tym razem wyjątkowo chodnego. Zapisał się on także w historii całej Europy. Dzisiaj znamy go jako początek "malej epoki lodowej".
Pozostałości po tamtych czasach i Ludności normańskiej zamieszkującej Grenlandie odnajdujemy w niewielki ilości obiektach archeologicznych oraz mumiach dawnych mieszkańców, które odkrywamy w wiecznej zmarzlinie. Dawny skąd atmosfery pozwala odtworzyć powietrze znajdujące się w lodach.
Upadek ludności zamieszkującej Grenlandie jest dramatyczny. Jednak do końca trwali w swojej tradycji i codziennym trybie życia.
Poprzez działalność lodowców stawali się coraz bardziej oddalani od terenów uprawnych i hodowlanych oraz od szlaków morskich, które były możliwością kontaktu ze skandynawska Europa.
Kontakt ten był coraz bardziej uciążliwy i ostatecznie urwał się na początku piętnastego wieku (1408 rok).
Jeszcze prze sto lat ludność walczyła o życie swoje i kolejnych pokoleń. Populacja jednak zmniejszała się pod każdym względem: zarówno jeżeli chodzi o liczebność, jak i o wzrost mieszkańców (ludzie byli coraz niżsi co potwierdzają szkielety znalezione w miejscach pochowku: pod koniec dziesiątego wieku mierzyli średnio 177 cm, natomiast na początku piętnastego wieku ich średni wzrost wynosił 164 cm) aż ostatecznie wymarła.
Ostatniego potomka Wikingów znaleziono w połowie szesnastego wieku (1540 roku), ale zmarł on pól wieku wcześniej (1500 rok). Podczas sztormu został zepchnięty norweski statek, który znalazł się nad brzegiem Grenlandii. Właśnie wtedy okazało się, ze ludzie nie potrafili zaadaptować się w nowych warunkach, ponieważ znalezione na śniegu ciało było ubrane w europejskie tkaniny, które nie umożliwiały przetrwania podczas długich, mroźnych zim.
Taki był koniec ostatniego mieszkańca Grenlandii, którego życie wypełniało rolnictwo i hodowla i który nie potrafił pogodzić się z nadeszła zmiana klimatu.
Od tego czasu jedynymi mieszkańcami Grenlandii są Eskimosi, którzy lata wcześniej, przed Normanami przybyli na wyspę. Dostosowując się do panujących na wyspie warunków noszą cieple skory tamtejszej zwierzyny oraz prowadząc koczowniczy tryb życia.
Zaistniałe w Średniowieczu ocieplenie klimatu, którego skutkiem był rozwój cywilizacji i gospodarki na wyspach: Islandii i Grenlandii, miało również wpływ na cala Europę. Szczególnie ważnym wydarzeniem dla życia i kultury Europejczyków było odkrycie Ameryki.
W okresie, gdy rolnictwo rodziło się na Islandii i Grenlandii, nieco niżej , na terenie Anglii istniał dogodny klimat do uprawy winnej latorośli. Od 1250 roku nastąpił kryzys i pnącza zaczęły znikać z wyspy. Kolejny rozkwit nastąpił dopiero w ówczesnym stuleciu, kiedy nadeszło ocieplenie klimatu. Podobnie wyglądało rolnictwo na terenach północnej Europy.
Trwający prawie 600 lat okres nazywamy "mała epoka lodowa", który rozpoczął się od średniowiecznego optimum klimatycznego i trwającym do wieku dziewiętnastego, kiedy nastąpiła ocieplenie.
Po tym ociepleniu badacze alpejscy zauważyli, ze niedawna działalność lodowców sięgała głębiej w lad. Lodowiec nie wypełniał już szczelnie wysokich górskich dolin, chociaż można było dostrzec świeże ślady obecności lodowca poniżej jęzorów. Ten fakt potwierdził istniejący przed wiekami chłodniejszy klimat.
Po niedługim czasie badania zostały przeniesione na tereny górskie w Szkocji. Następnie rozszerzona je na tereny wielkich nizin w Europie, gdzie również odkryto działalność lodowca.
Obserwacje naukowców doprowadziły do powstania nowej teorii lodowcowej (XIX wiek), która miała wpływ na wyobrażenie i świadomość ludzkości na temat historii geologicznej Europy i całego świata.
Wydarzenia te opisywały dzieje naszej ziemi tysiące lat do tylu. Ostatni lądolód kontynentalny opuścił tereny Europy około 10 tysięcy lat temu. Wyglądem okres ten w plejstocenie mógł przypominać wysokogórskie lodowce.
Jednak w ostatnim czasie stwierdzono, ze ciepły okres, polodowcowych tysiącleci jest nietypowy dla rozwijającej się nowożytnej wiedzy o Ziemi.
"Mała epoka lodowa" to pojecie powstałe stosunkowo niedawno.
W dziewiętnastym wieku oraz 300 lat wcześniej średnia temperatur na świecie była zdecydowanie niższa. Wpływało to na wydłużanie się lodowców górskich, natomiast zamarzanie rzek czy nawet mórz (szczególnie morza Bałtyckiego) było zjawiskiem często spotykanym. Równocześnie uświadomiono sobie, jak bardzo znaczące były te zmiany klimatu dla historii ludzkości.
Okres charakteryzujący się chłodniejszym klimatem zaczął się po małym optimum klimatycznym i trwał do dziewiętnastego wieku. W tym czasie nastąpiła jednak stuletnia przerwa, również istotna dla Europy.
Na przełomie czternastego i piętnastego wieku na terenie Europy wystąpiły bardzo mroźne, surowe zimy. Doprowadziły do ogólnego zachwiania gospodarki, także na terenie Azji. Miały miejsce częste zamieszki, wielkie epidemie; do jednej z większych zaliczamy Czarna Śmierć, czyli epidemie dżumy (1348-1350), która zabrała miliony ludzi, ponad 30% ludności Europy.
Czy istnieje jakieś związek pomiędzy ta tragedia a zmiana klimatu? Czy spadek temperatury miał wpływ na Czarna Śmierć? Na te pytania nie istnieje jednoznaczna odpowiedz. Z pewnością jednak do tej epidemii przyczyniły się szczury, które z powodu głodu zaczęły masowo wymierać. Zmniejszenie się ilości zbiorów, wśród ludzi również były przyczyna niedożywienia. Prawdopodobnie spadek ilości szczurów (w średniowieczu ich liczba była większa niż ilość ludzi) spowodował przenoszenie się pcheł na ludzi. Konsekwencja tego mogły być choroby u ludzi (osłabionych nieodpowiednim żywieniem), a nawet epidemie.
Czy to możliwe, aby tak niewielka różnica temperatury; o zaledwie 0,5 do 1,0 °C, niosła za sobą tak tragiczne konsekwencje?
Wiele faktów wskazuje, ze jest to możliwe. Warto również zauważyć, ze średnia wartość tej różnicy temperatur jest myląca, ponieważ w trakcie okresu wegetacyjnego, w czasie wzrostu roślin wystarczy jeden mroźny dzień, aby spowodować straty, które nie przyniesie najmroźniejsza zima. Jednak zimy przyniosły silne mrozy. W pełnych latach cale morze Bałtyckie było zamarznięte od wybrzeży Polski po Szwecje. Znane są opisy podroży na saniach z Trójmiasta do Sztokholmu. Systematycznie również Tamiza były skuta lodem, co w dzisiejszych czasach wydaje się nieprawdopodobne. Natomiast, w krajach północy, surowe zimy przynosiły dramatyczne okresy głodu. Koniec epoki średniowiecza wydaje się ciężkie i smutne.
Historyk zajmujący się klimatem i cywilizacja, Gusta Utterstrom, w książce The Ends of the Earth pisze: "Te perturbacje klimatyczne stanowić musiały podłoże, na którym rozwinęły się gwałtowne ruchy społeczne, które w drugiej połowie XIV wieku wstrząsnęły Europą od Londynu po Saloniki, od Majorki po Niderlandy, chociaż gdy badamy każdą z tych rewolt z bliska, dostrzegamy tylko przyczyny lokalne i lokalne osobliwości".
W kolejnych latach nastąpiły zmiany. Ostatnim mroźnym rokiem, który sprawił, ze morze Bałtyckie było pod lodem, był rok 1460. Tego roku po raz ostatni można było, aż do kwietnia przechodzić z jednego brzegu na drugi. Kilkanaście lat wcześniej (1434 rok) także Tamiza przestała zamarzać.
Kolejnej epoce, epoce Renesansu towarzyszyło ocieplenie, które trwało około 100 lat. Później nastąpił powrót chłodniejszego klimatu na około 250 lat. Znowu możemy obserwować skuty lodem Bałtyk (1546 rok) oraz zamarznięta Tamizę (1540 rok). Ten okres był szczególnie ciężki, ponieważ mrozy były niesamowicie silne. Zauważono, ze alpejskie lodowce górskie wchodziły daleko w lad. Wyjątkowo trudnymi latami są: 1596-1603, 1649-1652, 1675-1677 i 1695-1697, kiedy w Szwecji nie udawało się żebrać najmniejszych ilości plonów.
Czytając kroniki z zapiskami pochodzącymi z ówczesnych lat, dowiadujemy się o tak wielkim problemie, jakim był głód i zimno. Często duże obszary kraju były odcięte od świata przez wiele miesięcy. Ta zmiana klimatu z pewnością miała związek z migracją ludności Szwedzkiej na południe, w celu znalezienia państwa zasobniejszego w żywność, co również zapisało się w naszej historii.
Południowa Europa także odczula wpływy tej przemiany klimatycznej. Niedożywienie, brak odpowiedniej ilości żywności dotyka Francje (1587 rok) oraz Sycylie (1591 rok). Tworzące się na tym tle rewolty, pod koniec szesnastego wieku (1590-1600) dotyczą imperium otomańskie oraz tereny śródziemnomorskiej Europy.
Odchodzące od normy niskie temperatury zanotowano także w Niderlandach. Odzwierciedla to sztuka holenderska tamtych lat. Malarstwo pejzażowe szczególną uwagę zwróciło na sceny zimowe, często już dzisiaj nieaktualne. Jednego z wielkich, anonimowych artystów ówczesnego okresu nazwano "mistrzem zimowych krajobrazów", ponieważ jego twórczość zawiera bardzo dużo śnieżnych pejzaży.
Zmiana klimatu dotknęła także Daleki Wschód. Powstają szczegółowe, systematycznie spisywane kroniki, które umożliwiają zrozumieć tendencje klimatyczne. Najmroźniejsze okresy w Tokio przypadają na piętnasty (1450-1500) i siedemnasty (1600-1700) wiek, kiedy spadek średniej temperatury wynosił 0,5°C (porównując z ostatnim stuleciem). Natomiast w Chinach, chociaż zimy w tych okresach odchodziły od normy, to najzimniejszy okres wypada w osiemnastym wieku (1711-1720).
Dopiero w 1760 roku zaczęły istnieć odpowiednie instytucje, które zajmowały się obserwacja i rejestracja zjawisk klimatycznych. Z tego okresu pochodzą pierwsze wiarygodne zapisy temperatury i jej różnic, zaczęto używać termometrów. Dzięki tym corocznym zapisom otrzymujemy obraz zmian klimatycznych, które miały miejsce w ostatnich 200 latach. Ważny jest fakt, ze możemy porównać wyniki odczytywane za pomocą przyrządów pomiarowych z danymi otrzymywanymi poprzez rożne, stosowane wcześniej metody pośredniego odczytu temperatury. Do takich metod należą: analiza pyłkowa, metoda izotopowego pomiaru tlenu zawartego w lodowcach, analiza zapisków, których przykładem mogą być kroniki administracyjne oraz handlowe, sprawdzanie grubości przyrostowych słojów roślin drzewiastych oraz analiza obrazów krajobrazowych, przypominająca analizę prehistorycznych malowideł naściennych. Precyzyjne dane pozwalają na rekonstrukcje niedzisiejszego klimatu.
Podsumowując, możemy zauważ, ze cieplejsze okresy przypadały na czasy rozwoju gospodarczego i cywilizacyjnego oraz wielkie wyprawy; natomiast okresy chłodniejsze towarzyszyły regresowi na każdej płaszczyźnie życia.
Teraźniejszość, zawiera się w ciepłym okresie, który trwa od 1850 roku. Właśnie na ten okres przypadają największe osiągnięcia nauki i techniki podczas całego rozwoju cywilizacji ludzkiej.
Wiemy, ze jakiś sposób oddziaływania klimatu na dzieje naszej Ziemi jest bardzo możliwy i prawie udowodniony.
Innym, bardziej interesującym problemem jest charakter tego działania, w sensie tych własności klimatu, które wpływają na zmiany kojarzone pozytywnie. Jest prawie pewne, ze zmiany klimatu, które prowadza do ocieplenia klimatu maja pozytywny wpływ na rozwój cywilizacji; biorąc pod uwagę tysiące zastrzeżeń, w szczególności należy pamiętać, ze dotyczy to stref umiarkowanych. Zmiany przynoszące ochłodzenie klimatu przynoszą najczęściej tragiczne wydarzenia.
W dzisiejszych czasach towarzyszy nam kolejne ocieplenie, które mogło być powodowane działalnością człowieka, przynajmniej w pewnej części. W tym wypadku jednak większość ludzi zdaje się być tym faktem zaniepokojona.
Jedynym źródłem ciepła dochodzącego do powierzchni naszej planety jest Słonce. Wrasta skorupy ziemskiej jest dużej grubości i dobrym izolatorem. Z tego powodu w ogólnym bilansie wysokości temperatury na Ziemi nie uczestniczy ciepło pochodzące z roztopionego jądra, ani z warstwy astenosfery - górny płaszcz Ziemi, znajdującej się bliżej powierzchni ziemskiej. Zatem klimat zależy wyłącznie od ciepła docierającego nie z naszej planety. Natomiast sposób jego funkcjonowania uwarunkowany jest lokalnymi, ziemskimi właściwościami.
Najbardziej znacząca dla klimatu na Ziemi jest "warstwa życia", czyli biosfera, której wpływy rosną z roku na rok. Skupiając się na tym temacie należy cofnąć się o miliardy lat i zauważyć najbliższych sąsiadów naszej planety. Ziemia musi posiadać wyjątkowe cechy, które pozwoliły na powstanie i rozwój organizmów żywych.
Skoro Słonce jest jedynym źródłem ciepła na Ziemi, na planetach położonych w równej co Ziemia odległości od Słońca powinna panować taka sama temperatura. Wiemy, ze tak nie jest. Biorąc pod uwagę Księżyc, który krąży po orbicie podobnej do orbity ziemskiej otrzymuje on jednakowa ilość ciepła na pewna jednostkę powierzchni. Jednak temperatura na Księżycu rożni się od temperatury na powierz ni Ziemi.
Z jednej strony zależy to od prędkości obrotu osiowego rożnych ciął. Ziemia wiruje dużo szybciej niż Księżyc. Na każdy "księżycowy dzień" przypadają cztery tygodnie ziemskie. Z tego powodu cześć Księżyca znajdująca się bliżej Słońca i wystawiona na działanie jego promieni może nagrzać się do 100°C, natomiast druga strona, pozostająca w mroku oziębia się do -150°C.
Jednak nawet przy szybszym ruchu obrotowym (na przykład jeden obrót na 24 h ziemskie) nie osiągnąłby temperatury panującej na powierzchni Ziemi.
Różnice pomiędzy tymi ciałami niebieskimi ukazuje średnia wysokość temperatury, która na Księżycu równa się -18°C, a na powierzchni kuli ziemskiej 15°C. Średnio o 33°C nasz klimat jest cieplejszy, co prawdopodobnie jest skutkiem naturalnie istniejącego na Ziemi, efektu szklarni.
Energia docierająca do powierzchni Ziemi jest w postaci promieni słonecznych. Światło słoneczne promieniuje w zakresie norm spektrum widzialnego, czyli mogą być widoczne gołym okiem, ponieważ fale jego promieni maja długość od 0,4 do 0,7 mikrometra. Pewna cześć tych fal, mniej więcej 7%, zostaje emitowana jako fale nadfioletowe, które są krótsze; inna cześć jako fale podczerwone, które są dłuższe (niedostrzegalne dla oka, ale odczuwamy je jako ciepło) oraz jako fale radiowe, które są bardzo długie. Promieniowanie, które nie potrafimy dostrzec; nie wliczając fal radiowych; w dużej mierze nie dochodzi do Ziemi. Promieniowanie nadfioletowe zostaje wchłonięte do stratosfery, w szczególności dzięki warstwie ozonowej, a fale podczerwone absorbowane są dzięki parze wodnej. Światło dostrzegalne gołym okiem, docierające do naszej Ziemi, ogrzewa jej powierzchnie. Jednakowo dzieje się na Księżycu pozostałych planetach Układu Słonecznego. Ciepło dochodzące do Ziemi wykorzystują tez rośliny, które przekształcając energie słoneczna wytwarzają związki organiczne, które tworzą ciało organizmów żywych.
Dzięki promieniom słonecznym temperatura na naszej planecie wzrasta nawet do 30°C. Takiemu ciepłu towarzyszy imitacja fal o długości większej niż fale światła. Jest to promieniowanie w podczerwieni.
Księżyc nie zatrzymuje ciepła na swojej powierzchni, które ulatuje w przestrzeń kosmiczna. Ziemia absorbuje to ciepło w atmosferze. Para wodna wraz z dwutlenkiem węgla pochłania energie cieplna, ogrzewając się, a następnie wypuszczają fale podczerwone, które biegną w stronę powierzchni ziemskiej.
Tak powstaje "efekt szklarni"; ciepło zostaje zatrzymane i Ziemia nagrzewa się.
Jakość tej szklarni uzależniona jest od ilości gazów, które pochłaniają ciepło, w atmosferze. Sprawność tej powłoki zależy, w głównej mierze wiec od dwutlenku węgla oraz pary wodnej; także metanu oraz innych gazów. Ich duża ilość sprawia, ze na powierzchni Ziemi jest większa temperatura. W obecnym czasie zawartość dwutlenku węgla jest stosunkowo nieduża, ponieważ rzadko przekracza 0,03%. Tysiące lat temu zawartość ta były znacznie większa. Atmosfera Ziemska (oraz innych planet, takich jak Wenus i Mars) zawierała w ogromnej mierze dwutlenek węgla, z czego wynika, ze efekt szklarni był również znacznie większych rozmiarów.
Jednak dzieje wymienionych trzech ciął niebieskich potoczyły się odmiennie. Na Wenus, dwutlenek węgla nadal tworzy atmosferę w dużym stopniu, co doprowadziło do wzrostu temperatury przekraczającej 500°C. Stężenie tego gazu jest tak duże, ze powstałe na tej planecie ciśnienie jest sto razy większe niż ciśnienie na powierzchni Ziemi. Temperatura zaś jest wystarczająco wysoka aby stopić wiele metali.
Na Marcie sytuacja wygląda inaczej. Z pewności na początku atmosfera Marca była gęsta i zbudowana przede wszystkim z dwutlenku węgla. Temperatura była niższa niż na Wenus, ale wystarczająca do utrzymania wody jako płynu. Możliwie, że podczas rozpuszczanie się dwutlenku węgla w wodzie, zachodziła reakcja Ca2+, która prowadziła do wytracenia się wapieni zasilających skorupę tej planety. Proces ten sprawił, ze gęstość atmosfery na Marsie malała, co wiąże się w skutkach ze spadkiem temperatury. W wyniku bardzo intensywnego działania tego zjawiska, po pewnym czasie temperatura osiągnęła wartość, która sprawiała, ze dwutlenek węgla zamarza. Z Ziemi obserwujemy czapy lodowe, które są wynikiem tego procesu. W dzisiejszych czasach Mars jest lodowa pustynia; zmienienie tego stanu jest niemożliwe, ponieważ po uwiezieniu CO2 w wapieniach, nie może on już przejść do atmosfery.
Jest jednak możliwość sprowokowania Marsa poprzez przykrycie czap lodowych czarnym popiołem, który absorbuje sztuczne promieniowanie. Możliwe, ze wywoła to systematyczne topienie się suchego lodu. Efektem byłaby indukowana szklarnia prowadząca do wzrostu temperatury.
Niektórzy podchodzą do tej możliwości z pełna powaga. Warto zauważyć, ze Mars jako mała planeta nie jest w stanie utrzymać efektu szklarni, powstającego w naturalny sposób. Gdyby był wielkości Ziemi czy Wenus posiadałby odpowiednie ciepło wewnętrzne aby zainicjować przemieszczenie się płyt litosfery. Schodzące coraz niżej osady wapienne zaczęłyby się topić i dwutlenek węgla uwalniałby się podczas erupcji wulkanicznych.
Jeżeli chodzi o historie Ziemi, płynna woda istniała już dużo wcześniej niż na Marsie. Proces wiązania CO2 z Ca2+ i późniejsze składowanie wapieni w skorupie planety zachodziły również wcześniej.
Na naszym klimacie zaważył fakt, ze Ziemia jest większych rozmiarów i zainicjonowany został ruch płyt tworzących litosferę, którego skutkiem jest wulkanizm. Zjawiska te utrzymywały funkcjonowanie szklarni na odpowiednim poziomie, ponieważ pewna cześć dwutlenku węgla systematycznie powracała do powietrza; zostawiając większą cześć w wapieniach, co zapewniało odpowiedni poziom efektu szklarni.
Powierzchnia kuli ziemskiej nieprzerwanie by się nagrzewała, w wypadku , gdyby jedynie ten proces determinował ziemski klimat. Kiedy połączymy to z coraz większa ilością energii emitowane przez Słonce; która wzrosła o ponad 25% w porównaniu z początkami Słońca, około 4,5 miliarda lat wcześniej, i stale rożnie; możliwe jest, ze temperatura na powierzchni Ziemi przekroczyłaby 100°C. Prowadziłoby to do odparowania oceanów i zatrzymania procesu wytrącającego wapienie. Zwiększanie się temperatury osiągnęłoby pewna równowagę i poziom, z którego niemożliwy jest powrót do znośnych warunków.
Wynika z tego, ze istnieją jedynie dwa stany klimatyczne, które są stabilne. Obserwowane na Wenus niewyobrażalne gorąco oraz zmrożona pustynie na Marsie. Na obu tych planetach została osiągnięta równowaga poprzez znoszenie się działających sil, wynikających z samo wzmacniających się zjawisk.
Na Ziemi, przez miliardy lat nie zadomowił się żaden z opisanych stanów, cały czas utrzymuje się umiarkowany klimat, co pozwoliło rozwinąć się organizmom żywym. Dlaczego jednak tak się stało?
Z jednej strony Ziemia posiada bardzo korzystne cechy astronomiczne. Do najważniejszych należą: odległość od tarczy słonecznej oraz tempo obrotu osiowego, które kontrolują ilość dochodzącej do powierzchni Ziemi energii słonecznej. Ważną cecha jest także rozmiar kuli ziemskiej, który wpływa na mechanizm geotechniczny odpowiadający za krążenie dwutlenku węgla pomiędzy atmosfera, hydrosfera i litosferą.
Według ludzi, którzy są zwolennikami teorii antropicznej, można mówić o losie wygranym na loterii, który uprzywilejował nasza planetę, przygotowując do warunków niezbędnych do życia.
Istnieje jeszcze jeden czynnik, któremu zawdzięczamy odpowiedni klimat. Ponieważ Słonce wytwarza coraz więcej ciepła, dziwnym wydaje się fakt, ze warunki na Ziemi nie zmieniły się. Wynika to z usuwania dwutlenku węgla zawartego w atmosferze poprzez czynnik jakim jest życie.
Życie, w rozumowaniu biochemicznym, jest procesem wychwytywania z powietrza dwutlenku węgla i w towarzystwie energii słonecznej produkowania związków organicznych, które są budulcem ciał, wszystkich organizmów żywych.
Zjawisko to jest procesem odwracalnym, ponieważ równocześnie do organizmów odpowiadających za produkcje materii organicznej żyją takie formy, które odpowiadają za jej rozkład do substancji prostych, jaka jest dwutlenek węgla. Zatem zachodzące na Ziemi procesy życiowe zmniejszają ilość CO2 w powietrzu, jest to jednak niewielka różnica, odpowiadająca ilości tego gazu zawartego w biomasie. Wielkość ta jest również stała; zakładając, ze liczba organizmów żywych pozostaje niezmienna. Początkowo obniżyłoby to temperaturę, jednak nie spowodowałoby utrzymania jej na właściwej wysokości. Można także założyć, ze nie poradziłoby sobie z ciągle rosnąca ilością ciepła dochodzącą do powierz ni Ziemi.
Rozwiązaniem staje się fakt, ze obieg węgla w biosferze zachodzi poprzez obieg otwarty. Wypadając z obiegu węgiel przybiera formę węglanu wapnia, który osiada się w głębinach morskich; może występować również w postaci złóż węglowych, do których miedzy innymi należą: węgiel kamienny, gaz ziemny, torf czy ropa naftowa. Występują one głownie na terenach ujścia rzek i na ladach. W taki sposób zmniejszona zostaje ilość dwutlenku węgla zawartego w powietrzu i co jest bardzo ważne, istnieje możliwość jej regulacji. Dzięki mechanizmom kontrolującym (zwiększającym czy zmniejszającym) ilość zamkniętego węgla w litosferze.
Efekt szklarni na Ziemi działa według takiego, dosyć ogólnie opisanego mechanizmu.
Okres czwartorzędu, który trwa obecnie przyniósł na tyle specyficzny klimat, ze nie można go porównać do jakiegokolwiek z mających miejsce w przeszłości. Powodów jest kilka. Jednym z nich jest fakt, iż czwartorzęd odpowiada epoce lodowcowej, która zdarzała się mniej więcej systematycznie co 200 000 lat. Druga sprawa to niezwykłość tego okresu, kiedy czapy lodowe pokrywają oba bieguny, co prawdopodobnie zdarza się po raz pierwszy w historii geologicznej kuli ziemskiej.
Skupimy się jednak na składzie powietrza i jego zmianach, nawet tych niewielkich. Zastanowimy się jaki mogły mieć one znaczenie dla fluktuacji klimatycznych.
Przemiany w składzie atmosfery są wyjątkowo małe. Obecnie zawartość dwutlenku węgla w powietrzu wynosi 0,03% i nawet jeżeli zwiększymy je do 0,06%, czyli dwukrotnie, to nie dojdzie ono do choćby liczby dziesiętnej procenta. Porównując tę wartość z ilością dwutlenku węgla w pierwotnym powietrzu Ziemi, która wynosiła około kilkadziesiąt procent. Jednak takie rozumowanie jest myląc. Faktem jest ze równocześnie ze wzrostem zawartości dwutlenku węgla oraz innych gazów szklarniowych, rośnie efekt szklarni; jednak ten wzrost nie jest liniowy. Nawet mała ilość dwutlenku węgla, metanu, ozonu albo pary wodnej potrafi zaabsorbować większość a czasem całkowite promieniowanie podczerwone. Gazy te pochłaniają ciepło w niejednakowych zakresach. W takiej sytuacji zwiększanie zawartości tych gazów w atmosferze nie ma już większego wpływu na wysokość temperatury. Najważniejsze jest ich stężenie i jego zmiany, w szczególności ma to znaczenie, kiedy jest bardzo małe.
Przyjmując, ze opisany tutaj efekt szklarni na Ziemi jest prawidłowy i zakładając, ze zmiany stężeń wspominanych gazów , nawet te najmniejsze, prowadza do przemiany klimatycznej, to najlepszym okresem, aby potwierdzić te hipotezę, będzie okres lodowy. W czasie trwanie czwartorzędu kilkakrotnie widzimy gwałtowne, zmiany klimatu. Również podczas kolejnych glacjałów oraz interglacjałów obserwujemy znaczące różnice temperatur. Wykorzystując te wiedze, wystarczy porównać zawartość powietrza w poszczególnych epokach, które różniły się temperatura. Następnie zbadać, czy zachodzi jakąś systematyczność pomiędzy ilością gazów szklarniowych w powietrzu, a temperatura na Ziemi. Wydawać się to może proste. Natomiast problem staje się zdobycie powietrza z interesujących okresów. Jest to jednak możliwe. W trakcie powstawania lodu (czapy lodowe) puszysta na początku masa śniegu zostaje zgnieciona, zatrzymując jednocześnie zawarte w śniegu powietrze. Przyrost lodu jest procesem nierównomiernym: szybciej zachodzi w zimę, a wolno (albo wcale) latem. Właśnie dlatego lód posiada strukturę warstwowa, gdzie kolejne warstwy symbolizują kolejne lata. Dzięki temu zjawisku możemy z dość dużą dokładnością określić wiek warstwy i uwięzionego w niej powietrza. Trzeba teraz znaleźć lądolód w odpowiednim wieku, ponad 100 tysięczny w najgłębszych pokładach, aby mieć możliwość zrekonstruowania atmosfery podczas ostatniego zlodowacenia oraz okresu interglacjalnego. Niestety lodowce górskie są nieodpowiednie do tego typu badań, ponieważ mimo starego wieku, budujący je lód ma około kilkaset lat (lód jest nieustannie odnawiany). Pomyśl na użycie kopalnego powietrza, znajdującego się w lodowcach, w celu rozwiązania problemu związanego z efektem szklarni, może wydawać się nieskomplikowany i oczywisty. Jednak pierwsze badania rozpoczęły się stosunkowo niedawno, a dopiero po 1980 roku możemy mówić o powodzeniu tych badań.
Niewielu ludzi było świadomych, jak ogromny wpływ ma klimat na temperaturę na powierzchni Ziemi. Szwajcarscy naukowcy (Uniwersytet w Bernie) dokładnie zbadali te zjawiska. Okazało się, ze ilość dwutlenku węgla w atmosferze wynosiła: w trakcie maksimum zlodowacenia, sprzed 20 tysięcy lat , jedynie 180 - 240 ppm (jedność na milion); na przełomie osiemnastego i dziewiętnastego wieku - 280 ppm; w dzisiejszych czasach - 350 ppm. Wykazano również, ze ilość tego gazu zaczęła rosnąc na początku deglacjacji (topienie się olbrzymich czap lodowych z terenów północnych), natomiast ustabilizowała się zaraz po wycofaniu się wielkich lodowców, osiągając przedindustrialny poziom. Tego typu badań zostało wykonanych wiele razy, analizując lód pochodzący z dwóch lądolodów polarnych. Wiercenie niedaleko "Wostok" - stacji na Antarktydzie zdołało przebić lód pochodzący z ostatniego zlodowacenia, znajdując lód z poprzedzającego ten okres interglacjału, który był cieplejszy niż teraźniejszy. Wszystkie te badania wykazały systematykę: ilość dwutlenku węgla podczas zimnych epok była mniejsza od ilości w epokach ciepłych; najmniejsza ilość zanotowano w okresach wyjątkowo zimnych.
Wydaje się, ze wyniki te nie powinny zadziwiać. Założyliśmy, ze ilość dwutlenku węgla ma wpływ na temperaturę na powierzchni Ziemi, wiec wykrycie nietrudnej zależności: wraz ze wzrostem tego gazu w atmosferze temperatura rośnie, a w odwrotnym przypadku maleje, powinno stać się jedynie oczekiwanym potwierdzeniem rozumowania teoretycznego. Jednak, odkrycie to spowodowało pojawienie się nowych pytań.
Problem pojawia się gdy zastanowimy się nad faktem, iż nie jedynie gazem szklarniowym, ale również gazem biogennym jest dwutlenek węgla. Wynika z tego, ze jego ilość w atmosferze uwarunkowana jest także ilością organizmów żywych. Zależność polega na oddziaływaniu biomasy na spadek dwutlenku węgla w powietrzu. Zostaje on wbudowany w ciała żyjących organizmów, czyli ostatecznie dostarczony do litosfery. Możemy, wiec wnioskować, ze ilość dwutlenku węgla w atmosferze odczytujemy jako swego rodzaju wskaźnik panujących na Ziemi warunków do życia. Czyli: mniejsza jego ilość korzystniej wpływa na rozwój życia niż jego nadmiar.
W ten sposób ujawnia się nam paradoks. Wynika z tego, ze mroźne okresy lodowcowe sprzyjały, w skali całej kuli ziemskiej, rozwojowi życia; z drugiej strony pojawienie się ciepłego interglacjału wiązałoby się z przyjściem niezbyt dobrych warunków. Całkowicie inaczej niż się tego można było spodziewać.
Zastanawiający jest jednak fakt, ze życiu (w sensie ogólnym) sprzyjają okresy zimne, a nie cieple jak powszechnie zdawałoby się kojarzyć. Nie znajdujemy jednoznacznej odpowiedzi.
Możemy się jednak domyślać, ze podczas glacjałów poziom morza obniżał się, przy czym pojawiał się przykryty wcześniej lad. Często na terenach tropikalnych; przykładem może być bardzo duży teren malajsko-australijski. Pierwsza odpowiedzią jest intensywnie rozwijająca się na tak potężnym obszarze - działalność biologiczna. Druga odpowiedzią są teraźniejsze oceany, przede wszystkim te, które znajdują się w strefach polarnych i które są żyzne ale nieproduktywne. Oceany są żyzne, ponieważ żelazo jest czynnikiem ograniczającym liczbę planktonu i jest niezbędne w syntezie hemoglobiny oraz chlorofilu. Gdy występowały glacjały a cyrkulacja powietrza była bardziej intensywna, ogromna ilość pyłów, które zawierały także żelazo, były nawiewane przez wiatr z lądów wcześniej przykrytych morzem. Prawdopodobnie wzrosła produktywność mórz z czym wiąże się równocześnie pobudzenie planktonu, który sprowadzał węgiel, mający postać pancerzy z wapienia na dno.
W każdym razie, człowiek, wpływając na wzrost zawartości gazów szklarniowych w atmosferze, podwyższa równocześnie "gorączkę biosfery". Jest to jeden z powodów, dla których powinien unikać tego wzrostu.
Z jednej strony, tylko niewielka liczba ludzi na Ziemi jest skłonna zainteresować się planktonem polarnym czy organizmami błotnymi (tereny tropikalne); a jeszcze mniejsza potrafi przełożyć interesy biosfery wyżej niż własne. Drugą stroną jest historia naszej kuli ziemskiej, z której odczytujemy, ze lepiej rozwijało się życie, kiedy trwały cieple okres niż podczas zimnych. Z tego wynika, ze groźniejsze są dla nas mrozy od upałów. Może nadchodzące ocieplenie jest wielka szansa dla rozwoju ludzkości?
Jednak z punktu widzenia jednostki nie istnieją gorsze czy lepsze klimaty. Odbieramy to raczej jako stan, do którego trzeba się przystosować i cywilizacja ludzka właśnie to uczyniła podczas ostatnich kilku tysięcy lat, a jeszcze bardziej w ostatnich kilku wiekach. Każda, wiec zmiana może spowodować ogromna katastrofę.
Na możliwość pojawienia się "klimatu szklarniowego" na Ziemi zwrócił uwagę Michał Budyko. Dowodził, ze nadejście ocieplenia może być korzystne, ponieważ zazielenia się ogromne, tundrowe tereny Syberii oraz Kanady, również wielkie pustynie Sahary; można będzie te tereny wykorzystać do celów rolniczych. Budyko namawiał także do aktywności, która miała zwiększać efekt szklarni i przyśpieszyć wystąpienie tych zmian.
Jednak pomysły tego uczonego nie zostały przyjęte. Na szczęście. Myślenie Michała Budyko jest błędne, w każdym przypadku.
Po pierwsze, takie myślenie skazuje na katastrofę miliony ludzi, zamieszkujących obszary, które z pewnością zostałyby zalane przez morza. Podwyższenie się poziomu morza w skutek ocieplenia się klimatu przyniosłoby duża ilość ofiar śmiertelnych. Do takich terenów należą: Bangladesz, Holandia, Żuławy Wiślane oraz delta Nilu. Położenie tych obszarów, delty ogromnych rzek, sprawia, ze są bardzo żyzne i przy tym gęsto zaludnione.
Co w takim razie oznajmić głową państw, które mogą przestać istnieć na kuli ziemskiej. Dotyczy to również państw młodych i małych. Na przykład, dotyczy to atoli koralowych, które w najwyższym punkcie znajdują się 2-3 metry ponad tafla wody. W ostatnim czasie większość z nich, stało się niepodległymi. Co się stanie gdy wody morza podniosą swój poziom o metr bądź tez więcej? Miasta zabytkowe, takie jak Aleksandria i Wenecja, zgina.
Cóż wiec możemy zrobić? Wcześniej wspomniany John Gribbin napisał o Wenecji: "To piękne miasto już dziś można spisać na straty. Jest już po prostu za późno, by uratować je przed zalaniem, a pieniądze wydane na powstrzymanie fal, to pieniądze wyrzucone w błoto...". Co zrobić z wielkimi portami, długimi drogami, nadbrzeżami oraz piaszczystymi płazami? Można byłoby wyliczać bez końca, gdyż cywilizacja odbija właśnie te warunki, w jakich musi żyć.
Z efektem szklanym wiążą się potężne zagrożenia dotyczące niewiedzy o dalszych losach klimatu, podczas gdy "globalny eksperyment" będzie dalej przez nas przeprowadzany. Funkcjonowanie klimatu ziemskiego nie jest jeszcze do końca przez nas pojmowany. Z cala pewnością składniki atmosfery(w szczególnej mierze ilość gazów szklarniowych w powietrzu) maja duży wpływ na klimat, ale niestety nie potrafimy powiedzieć jakie będą pośrednie a jakie bezpośrednie efekty. Oczywiste jest, ze większa obecność gazów szklarniowych powoduje wzrost średniej temperatury na kuli ziemskiej. W niektórych regionach temperatura może drastycznie się obniżyć, co da się obecnie już zauważyć, dlatego tez te regule nie należy odczytywać regionalnie. Nie jest także wspomniane, jak bardzo podniosłaby się temperatura, to jest następne bardzo niepokojące zjawisko.
Należy także zwrócić uwagę na sprzężenie zwrotne, w szczególności te dodatnie, przez które może dojść do potężnej katastrofy. Cecha wszystkich sprzężeń dodatnich jest fakt, ze nawet niewielka zmiana stanu powoduje kolejne odstępstwa od pierwotnego. Trwa to do całkowitego zniszczenia się układu ( rozumianego jako katastrofa), lub w innym wypadku do osiągnięcia innego stanu, gdzie siły przeciwne kolejnym zmianom dominują nad siłami, które dotąd działały. Widzimy, ze w taki sposób, początkowo niewielkie i wydawałby się mogło niegroźne przemiany, mogą w szybkim tempie wzmocnić się i powodować groźne następstwa. Wspomniane wcześniej sprzężenia dodatnie i ich działania, przy opisywaniu ewolucji klimatu na planetach: Wenus oraz Mars, miały wpływ na dalsze losy tych planet. Na Wenus efektem końcowym jest ogromne ciepło, a na marsie kontrastująca, mroźna pustynia.
Jednak obie te planety i zjawiska są katastrofą dla organizmu żyjącego (w wypadku zaistnienia takiego). Na ziemi również istnieją przykłady takich zjawisk. Jednym z nich jest przypadek albedo.
Podczas ocieplania się klimatu, powierzchnie terenów przysypanych śniegiem, w czasie zimy, zmniejsza się (czasem nieznacznie). Wraz ze zmniejszeniem się śnieżnych terenów, zmniejsza się ilość promieni, które zostają od razu odbijane do atmosfery ziemskiej. Właśnie w ten sposób powierzchnia Ziemi jest bardzo ogrzewana. Podczas, gdy śnieg topnieje, to promieniowanie dodatkowe zostanie wchłonięte (zarówno przez Ziemie jak i morza), przez co kula ziemska troszeczkę się ogrzewa. Wtedy tez, ilość topniejącego śniegu wzrasta, a nasza planeta opiela się, aż do momentu, gdy stopi się cala reszta pokrywy śniegowej. Nie można zapomnieć o siłach przeciwstawnych, które uruchamiają się wcześniej. Cały ten mechanizm, na pewno, miał ogromny wpływ na nasze zmiany klimatyczne, szczególnie w epokach lodowcowych czy międzylodowcowych.
W czasie ocieplania się Ziemi, ociepla się również temperatura wody w morzach. Jak wiadomo, w cieplej wody rozpuszczalne są mniejsze ilości gazów, wiec wraz ze wzrostem temperatury, pewna cześć tych gazów (także dwutlenek węgla) ucieka do powietrza, co powoduje wzrost efektu szklarni. Efekt szklarni przyczynia się do wzrostu ciepła wody i cały proces przebiega od początku, do momentu uzyskania nowej równowagi.
Przyczyna wzmacniająca nieduże zmiany może być związana z geografia świata. Czasze lodowe na terenach wschodniej Antarktydy oraz Grenlandii są dużej grubości, krawędzie ich dochodzą do morza. Wynika z tego, ze przyrost albo ubytek pokrywy lodowej na początku nie ma wpływu na zasięg lodów oraz albedo czasz lodowych pozostaje takie samo. Inaczej jest na Oceanie Lodowatym i zachodniej Antarktydzie. Na tych terenach pokrywa lodowa ma niewielka grubość (kilka metrów) i podczas ocieplenia zmniejsza się z góry i z dołu. Jest to pierwszy krok prowadzący do szybkiego stopienia się lodu. Zjawisko obserwowane jest już od kilku lat.
Równocześnie do topienia się pokrywy lodowej na Oceanie Lodowym (co potwierdziły pomiary), miąższość lodu na terenach Grenlandii rośnie (częściowo również na Antarktyce).
Ten absurdalny, by się wydawało wynik badań potwierdza jednak przewidywania. Na obszarach okołobiegunowych cieplejszy ocean może być źródłem wilgoci, spadającej na lad w formie śniegu. Lód na Grenlandii przyrasta mniej więcej 25 cm w skali roku, dzieje się tak od siedemdziesiątych lat dwudziestego wieku.
Pomimo, ze stopienie wszystkich pływających brył lodowych nie wpłynie na poziom morza (wzrost wody jest zastępowany zmniejszonym wyborem), to "czysta" tafla morza absorbuje dużo więcej promieni słonecznych. W ten sposób zostaje doniesiona wysokość temperatury na terenach polarnych, powodując w skutkach topienie się dodatkowego śniegu na pobliskich ladach. Ten proces jest bardzo niebezpieczny i może spowodować katastrofę.
Podsumowując. Najbardziej niepokojące jest to, ze nie potrafimy w zadem sposób przewidzieć co zdarzy się w przyszłości, jakie zajdą zmiany. Bardzo ważne , a zarazem trudne jest rozwianie chmur w temacie efektu szklarni. Ocieplenie wywołuje wzrost ilości chmur na niebie, co jest jednoznaczne z pojawieniem się większej ilości pary wodnej w atmosferze, pamiętając, ze jest to gaz szklarniowy. Z innej strony, cecha chmur jest odbijanie promieni w przestrzeń, choć to zależy od rodzaju chmur.
Teraźniejszość, to czas destabilizacji dotychczasowego klimatu. Dodatkowe sprzężenia związane z tymi przemianami powodują, ze zmiany, które zajdą w przyszłości mogą być gwałtowne i dramatyczne.
Dzisiejsze temperatury są wyższe niż przed tak ogromnym rozwojem Przemyślu.
Przypuszcza się, ze wysokość średniej temperatury na Ziemi w 2030 roku może się zwiększyć o 3,5 do 5·C.
Wartość ta może być większa na pewnych obszarach. W takim wypadku poziom morza może podnieść się o około 50 cm. Przemiany te kojarzą się z tymi, kto te doprowadziły do końca ostatni okres lodowy. Lecz w dzisiejszym świecie mogą przechodzić znacznie szybciej.
Dostosowanie gospodarki na całym świecie i przystosowanie do innych warunków będzie z pewności gronie kosztowne.
Ziemia jest planeta żywą, czyli może zachorować, w sensie wytracenia z odpowiedniego i pożądanego stanu przez wszystkie organizmy żywe. W takim wypadku należy pamiętać, ze najważniejszą zasadą jest: nie szkodzić. I tego powinniśmy przestrzegać.
