Nie, modele klimatyczne nie okazały się błędne

O nie. Wygląda na to, że bohater słyn­ne­go już komiksu Andrze­ja Milew­skie­go (a.k.a. Andrzej Rysuje) wyrwał się na wolność. Nie siedzi już w fotelu przed tele­wi­zo­rem, ubrany w żono­bij­kę z piwem w ręku. Awan­so­wał. Nosi drogie gar­ni­tu­ry, kupił karnet na sola­rium i jako pre­zy­dent super­mo­car­stwa wystę­pu­je na forum ONZ. 

Jednak jeśli chodzi o głębię jego reflek­sji na temat nauki, nie roz­wi­nął się za wiele.

Słowem wyja­śnie­nia. W ostat­nim tygo­dniu Donald Trump prze­pro­wa­dził aż dwie dzikie szarże na pozycje oszo­ło­mio­ne­go świata nauki. Naj­pierw z Białego Domu zaape­lo­wał do kobiet w ciąży o uni­ka­nie przyj­mo­wa­nia para­ce­ta­mo­lu, ponie­waż ten, jego zdaniem, może być przy­czy­ną autyzmu u dzieci. Następ­nie, nie tracąc czasu, dał popis na forum ONZ, poświę­ca­jąc część swojego prze­mó­wie­nia zmianom klimatu. Zgro­ma­dze­nie Ogólne dowie­dzia­ło się od Trumpa m.in., że glo­bal­ne ocie­ple­nie to “naj­więk­sze oszu­stwo, jakie kie­dy­kol­wiek popeł­nio­no na świecie”, wszyst­kie pro­gno­zy dot. zmian klimatu “były błędne”, a stojący za nimi badacze to “głupi ludzie”.

Kiedyś mówiono o glo­bal­nym ochło­dze­niu. Jeśli cof­niesz się do lat 20. i 30. XX wieku, twier­dzo­no: glo­bal­ne ochło­dze­nie zabije świat, musimy coś z tym zrobić. Potem mówili: glo­bal­ne ocie­ple­nie zabije świat. Ale potem zaczęło się robić chłod­niej. Więc teraz nazy­wa­ją to po prostu zmia­na­mi klimatu, bo w ten sposób nie mogą chybić – zmiana, bo jeśli tem­pe­ra­tu­ra pójdzie w górę albo w dół, cokol­wiek się stanie, to jest zmiana klimatu. To naj­więk­sze oszu­stwo, jakie widział świat, moim zdaniem. Zmiana klimatu – bez względu na to, co się dzieje, ty jesteś w to zamie­sza­ny. Koniec z glo­bal­nym ocie­ple­niem, koniec z glo­bal­nym ochło­dze­niem. Wszyst­kie te pro­gno­zy Orga­ni­za­cji Narodów Zjed­no­czo­nych i wielu innych, często z błahych powodów, były błędne. Spo­rzą­dzi­li je głupi ludzie, którzy kosz­to­wa­li swoje kraje fortunę i nie dali tym krajom żadnej szansy na sukces. Jeśli nie ode­tnie­cie się od tego zie­lo­ne­go oszu­stwa, wasz kraj upadnie.

Jeśli nie uciek­niesz od tego zie­lo­ne­go prze­krę­tu, twój kraj upadnie, a ja jestem napraw­dę dobry w prze­wi­dy­wa­niu. W czasie kam­pa­nii sprze­da­wa­li nawet taką czapkę: “Trump miał rację we wszyst­kim”. I nie mówię tego, żeby się prze­chwa­lać, ale to prawda. Miałem rację we wszyst­kim. Mówię wam teraz, że jeśli nie ode­tnie­cie się od oszu­stwa z zieloną energią, wasze kraje upadną.

Donald Trump

Pre­zy­dent USA znany jest z tego, że uwiel­bia zawsze wygry­wać, więc tym razem posta­no­wił wygrać w pseu­do­nau­ko­wym bingo. Spró­buj­my roz­pa­ko­wać chociaż nie­któ­re z przy­to­czo­nych przez niego stwierdzeń.

Raz ochłodzenie, raz ocieplenie, więc wymyślili zmianę klimatu…

Sto­so­wa­na przez badaczy ter­mi­no­lo­gia nie jest ani sztucz­ką mar­ke­tin­go­wą, ani żadną nowo­ścią. Glo­bal­ne ocie­ple­nie opisuje wzrost glo­bal­nej śred­niej tem­pe­ra­tu­ry na powierzch­ni Ziemi – co pozo­sta­je świet­nie udo­ku­men­to­wa­nym faktem. Zmiany klimatu to szersze pojęcie obej­mu­ją­ce nie tylko pod­grze­wa­nie planety, ale też inten­syw­niej­sze klęski żywio­ło­we, pod­no­sze­nie poziomu morza, zakwa­sza­nie oceanów, top­nie­nie lodow­ców i tak dalej.

Naukow­cy używają obu sfor­mu­ło­wań rów­no­le­gle, wła­ści­wie od począt­ku współ­cze­snych badań nad kli­ma­tem. Jedna z pio­nier­skich publi­ka­cji w tej dzie­dzi­nie nosiła tytuł Zmiany kli­ma­tycz­ne: czy stoimy na kra­wę­dzi wyraź­ne­go glo­bal­ne­go ocie­ple­nia? (Cli­ma­tic Change: Are We on the Brink of a Pro­no­un­ced Global Warming?) i została wydana w 1975 roku. Równo pół wieku temu. Jeszcze do niej wrócimy.

Twierdzono: globalne ochłodzenie zabije świat…

Są tu dwa ziarna prawdy. Tak, od lat 40. do lat 70. ubie­głe­go wieku na pół­noc­nej półkuli było widać oznaki ochło­dze­nia (wywo­ła­ne­go przez prze­my­sło­we emisje aero­zo­li). I owszem, spadek tem­pe­ra­tur nie uszedł uwadze opinii publicz­nej oraz gazet, które bez zawa­ha­nia sza­fo­wa­ły nagłów­ka­mi w stylu Wielki chłód (Time, 1973) czy Ochła­dza­ją­cy się świat (New­swe­ek, 1975). Tytuły te do dzisiaj prze­wi­ja­ją się w nar­ra­cji nega­cjo­ni­stów klimatycznych.

Ech, media. Media nigdy się nie zmieniają.

Fał­szy­wa nato­miast jest suge­stia, że to naukow­cy gre­mial­nie stra­szy­li glo­bal­nym ochło­dze­niem. Było wręcz prze­ciw­nie. Prze­gląd prac doty­czą­cych klimatu z lat 1965–1979 wykazał, że wśród 71 publi­ka­cji tylko 7 pro­gno­zo­wa­ło dłu­go­fa­lo­wy trend spadków świa­to­wej tem­pe­ra­tu­ry, 20 zacho­wy­wa­ło pod tym wzglę­dem neu­tral­ność, a 44 słusz­nie prze­wi­dy­wa­ło, że obser­wo­wa­ne ochło­dze­nie jest tym­cza­so­we i w dłuż­szej per­spek­ty­wie ustąpi miejsca ocie­ple­niu, wywo­ła­ne­mu gazami cieplarnianymi. 

Nigdy nie było więc nauko­we­go kon­sen­su­su o “glo­bal­nym ochło­dze­niu”. Jeśli już badacze przy­chy­la­li się do którejś opcji, to właśnie do nadej­ścia ocie­ple­nia. I to pomimo faktu, że w tamtym czasie tem­pe­ra­tu­ry spadały, a ówcze­sne modele były znacz­nie mniej zaawan­so­wa­ne od dzisiejszych.

Trzeba też rozu­mieć, że nawet błędne pro­gno­zy z tamtych lat, nie­ko­niecz­nie były non­sen­sow­ne od strony fizycz­nej. Przy­kła­do­wo artykuł Rasoola i Schne­ide­ra opu­bli­ko­wa­ny w Science w 1971 roku, zesta­wiał ze sobą wła­ści­wo­ści CO2 oraz aero­zo­li siar­cza­no­wych. Autorzy nie nego­wa­li efektu cie­plar­nia­ne­go, ale go nie doce­ni­li (podwo­je­nie ilości CO2 miało pod­nieść tem­pe­ra­tu­rę tylko o 0,8°C), oba­wia­jąc się, że zosta­nie on z nawiąz­ką przy­kry­ty przez lawi­no­wo rosnące emisje aero­zo­li, odbi­ja­ją­cych światło sło­necz­ne. Wyszło im, że jeżeli stę­że­nie oma­wia­nych związ­ków zosta­nie zwie­lo­krot­nio­ne, to ist­nie­je ryzyko “wywo­ła­nia epoki lodow­co­wej” i obni­że­nia świa­to­wej tem­pe­ra­tu­ry aż o 3,5°C. Był to jednak artykuł spe­ku­la­cyj­ny, ana­li­zu­ją­cy jeden z dostęp­nych sce­na­riu­szy. Sce­na­riu­szy, które osta­tecz­nie nie zostały prze­te­sto­wa­ne, ponie­waż emisje związ­ków siarki udało się szybko zata­mo­wać (m.in. nowe­li­za­cja­mi ustawy Clean Air Act).

Wszystkie te prognozy ONZ (…) były błędne…

Prze­cho­dzi­my do mięska. Przede wszyst­kim muszę zauwa­żyć, że grzmiąc o pro­gno­zach ONZ, Trump mówi tak napraw­dę o rapor­tach IPCC (Mię­dzy­rzą­do­wy Zespół ds. Zmian Klimatu). Tyle, że IPCC nie jest insty­tu­cją samo­dziel­nie pro­wa­dzą­cą badania czy pomiary, a jedynie organem dorad­czym, zbie­ra­ją­cym i pod­su­mo­wu­ją­cym prace różnych ośrod­ków z całego świata (więcej w ramce na końcu tekstu).

Jednak sam temat prognoz kli­ma­tycz­nych jest istotny i rze­czy­wi­ście często prze­wi­ja się w komen­ta­rzach denia­li­stów. Rzućmy więc okiem na trzy duże, stare modele sprzed paru dekad i sprawdź­my, jak bardzo “pomy­li­ły się”, co do przy­szło­ści zmian klimatu.

• J. Sawyer, Dwu­tle­nek węgla wytwa­rza­ny przez czło­wie­ka i efekt cie­plar­nia­ny, 1973. Dyrek­tor bry­tyj­skie­go biura mete­oro­lo­gicz­ne­go Met Office na łamach Nature pro­gno­zo­wał, że do roku 2000 średnia glo­bal­na tem­pe­ra­tu­ra wzro­śnie o około 0,6°C, a stę­że­nie CO2 w powie­trzu o jedną czwartą. Z pierw­szym trafił niemal w punkt, bo tem­pe­ra­tu­ra rze­czy­wi­ście wzrosła o ponad pół stopnia. Trochę prze­sa­dził z emi­sja­mi, które wzrosły z 325 do 370 ppm, czyli około 14%. Sawyer nie bawił się przy tym w szcze­gó­ło­we sza­cun­ki, sku­pia­jąc się na osta­tecz­nym wyniku na koniec stulecia.

• W. Bro­ec­ker, Zmiany kli­ma­tycz­ne: czy stoimy na kra­wę­dzi wyraź­ne­go glo­bal­ne­go ocie­ple­nia?, 1975. W tym samym momen­cie, kiedy dzien­ni­ka­rze New­swe­eka zapo­wia­da­li nadej­ście glo­bal­ne­go ochło­dze­nia, na łamach Science pojawił się artykuł prze­wi­du­ją­cy coś dokład­nie odwrot­ne­go. Wally Bro­ec­ker z Uni­wer­sy­te­tu Colum­bia praw­do­po­dob­nie jako pierw­szy uczony nazwał nie­po­ko­ją­cy trend “glo­bal­nym ocie­ple­niem”. Zgodnie z jego modelem do końca stu­le­cia stę­że­nie CO2 miało wynieść 373 ppm (w rze­czy­wi­sto­ści było to 370 ppm), co miało prze­ło­żyć się na wzrost śred­niej tem­pe­ra­tu­ry o pół stopnia – co też się stało. W dalszej per­spek­ty­wie pro­gno­za była nieco mniej dokład­na, przez zało­że­nie nadej­ścia jeszcze gwał­tow­niej­szych emisji niż te prawdziwe.

• J. Hansen, Wpływ wzrostu stę­że­nia dwu­tlen­ku węgla w atmos­fe­rze na klimat, 1981. Na począt­ku kolej­nej dekady do debaty na temat klimatu włą­czy­ła się NASA w postaci spe­cja­li­stów z Goddard Insti­tu­te for Space Studies (GISS). Zespół pod wodzą Jamesa Hansena położył większy nacisk na oceany, a także przyjął nieco odważ­niej, że podwo­je­nie ilości CO2 pod­grze­je atmos­fe­rę o 2,8°C (wcze­śniej przyj­mo­wa­no wartość ~2,4°C). Badacze przy­go­to­wa­li sce­na­riu­sze dla więk­szych (A) i mniej­szych (B) emisji. Nie­za­leż­nie od warian­tu Ziemia miała zostać pod­grza­na, choć tym razem model nie­do­sza­co­wy­wał tempa wzrostu tem­pe­ra­tur, zani­ża­jąc go o około 1/5.

To rzecz jasna nie wszyst­ko, co wypro­du­ko­wa­ła nauka. Zain­te­re­so­wa­ni tematem, powinni zerknąć do naj­więk­sze­go opu­bli­ko­wa­ne­go prze­glą­du dawnych modeli kli­ma­tycz­nych, w którym zespół Zeke Haus­fa­the­ra prze­ana­li­zo­wał 17 pro­jek­cji opu­bli­ko­wa­nych między latami 1970 a 2007.

W skrócie. Jeśli chodzi o same zmiany glo­bal­nej tem­pe­ra­tu­ry, 10 z 17 modeli prze­wi­dzia­ło wyniki zgodne z obser­wa­cja­mi, 4 je zawy­ży­ło, a 3 zani­ży­ło. Na tym jednak nie zakoń­czo­no analizy. Żeby spraw­dzić czy błędne pre­dyk­cje wyni­ka­ły z fizyki modelu, czy tylko z nie­do­kład­nych danych wej­ścio­wych (np. prze­strze­lo­nych domy­słów, co do emisji), w drugiej turze wpro­wa­dzo­no popra­wio­ne liczby, pod­par­te naj­now­szy­mi pomia­ra­mi. W takim ujęciu okazało się, że aż 14 z 17 badań (82%) popraw­nie pro­gno­zo­wa­ło przy­szłe zmiany klimatu.

To rezul­tat więcej niż satys­fak­cjo­nu­ją­cy. Gdyby inwe­stor gieł­do­wy potra­fił wyty­po­wać spółki, których akcje pójdą w górę na trzy­dzie­ści lat do przodu z podobną sku­tecz­no­ścią – zbiłby niezły majątek. W każdym razie na pewno nikt nie oskar­żył­by takiego jego­mo­ścia o “błędne pro­gno­zy” i nie nazwał “głupim człowiekiem”.

Oczy­wi­ście to nie oznacza, że modele są per­fek­cyj­ne i odzwier­cie­dla­ją rze­czy­wi­stość 1:1. Wtedy nie byłyby mode­la­mi. Wystar­czy, że w jednej symu­la­cji leciut­ko nie­do­sza­cu­jesz tempo zani­ka­nia pokrywy polar­nej, a w drugiej deli­kat­nie prze­sza­cu­jesz emisję aero­zo­li – i za 20, 50 lub 100 lat krzywe na wykre­sie muszą się od siebie wyraź­nie odchylić. 

Tym bar­dziej modele nie służą do wró­że­nia czy, dajmy na to, w połowie wrze­śnia 2087 roku na Dolnym Śląsku wystąpi susza. Ale też nikt zaj­mu­ją­cy się nauką tego nie obie­cu­je, a nikt nauką zain­te­re­so­wa­ny nie powi­nien tego wymagać. Teoria chaosu nie bierze jeńców.

Realnym zada­niem badaczy klimatu jest uchwy­ce­nie trendu oraz osza­co­wa­nie tempa nad­cho­dzą­cych zmian. I wbrew wszel­kim trum­pi­zmom wygła­sza­nym na forum ONZ, dotych­cza­so­we modele kli­ma­tycz­ne – nawet te pry­mi­tyw­ne, two­rzo­ne jeszcze w epoce kom­pu­te­rów wiel­ko­ści cię­ża­rów­ki – okazały się pod tym wzglę­dem sku­tecz­ne. Zbyt sku­tecz­ne, żeby ktoś racjo­nal­ny mógł je po prostu zignorować.

A TAK W OGÓLE TO… Jak wspo­mnia­łem IPCC samo­dziel­nie nie pro­wa­dzi badań, a jedynie pod­su­mo­wu­je to, co jest im dostar­cza­ne. Żeby to ogarnąć trzeba roz­szy­fro­wać kilka dziw­nych akro­ni­mów. Naj­pierw zespoły od IAM (Inte­gra­ted Asses­sment Models), przed­sta­wia­ją możliwe tra­jek­to­rie dla przy­szłych emisji i stężeń gazów cie­plar­nia­nych. Prze­wi­du­ją ile czego gospo­dar­ka wepchnie do systemu kli­ma­tycz­ne­go w następ­nych latach. Potem pojawia się CMIP (Coupled Model Inter­com­pa­ri­son Project) – taki “turniej” modeli kli­ma­tycz­nych opra­co­wa­nych w naj­waż­niej­szych ośrod­kach badaw­czych. Kiedy symu­la­cje dają różne wyniki dla tych samych warun­ków, naukow­cy mogą dociec, dla­cze­go tak się dzieje i ulep­szyć swoje algo­ryt­my. IPCC zbiera te wyniki IAM i CMIP, pod­su­mo­wu­jąc je w swoich rapor­tach. Na ich bazie for­mu­łu­je też mniej lub bar­dziej prze­ra­ża­ją­ce sce­na­riu­sze przy­szło­ści Ziemi, o których sły­szysz w mediach: starsze RCP (Repre­sen­ta­ti­ve Con­cen­tra­tion Path­ways) oraz nowsze SSP (Shared Socio­eco­no­mic Pathways).