U zadnje vrijeme, posebno u vezi sa zaštitom prirodnog okoliša, klimatske promjene se obično odnose na današnje promjene klime. Posebno se to odnosi na sve veći ljudski utjecaj na klimatske promjene, koji je povezan s današnjim globalnim zatopljenjem.

Nazivi

Uglavnom se klimatske promjene odnose na promjene statističkih podataka klimatskog sistema, razmatrajući vrijeme od više desetaka godina i duže, s obzirom na njen uzrok. Kolebanja klime koja su kraća od nekoliko desetaka godina, kao što je pojava El Niña, se ne smatraju kao klimatske promjene.

Sam pojam klimatskih promjena se sve više odnosi na ljudski utjecaj na klimu, posebno na Zemljinu atmosferu i zato su klimatske promjene sve više vezane uz pojam globalnog zatopljenja.

Uzroci

Faktori koji utječu na oblikovanje klime se nazivaju prisilna djelovanja. To uključuje takve pojave kao promjene u Sunčevom toplinskom zračenju, odstupanju od Zemljine planetarne putanje ili orbite, promjenjiva tektonika ploča i pomicanje kontinenata, te promjene u koncentraciji stakleničkih plinova. Postoji čitav niz povratnih veza klimatskih faktora, koje mogu biti pojačane ili oslabljene. Neki dijelovi klimatskog sistema, kao što su oceani i slojevi leda, odgovaraju slabije na klimatske promjene, zbog svojih ogromnih masa, tako da im treba duže vremena na odgovor, ponekad stoljeće ili duže.

Ljudski utjecaj

Međuvladin panel o klimatskim promjenama, grupa naučnika i stručnjaka za klimatske promjene tvrdi da: “Klima se mijenja i te klimatske promjene su uglavnom nastale zbog ljudskog djelovanja”. Zbog toga, sve više se raspravlja kako smanjiti ljudski utjecaj na klimu i kako se prilagoditi promjenama koje se već javljaju, te kako možemo predvidjeti buduće klimatske promjene.

Najveća zabrinutost zbog ljudskog djelovanja na klimu se odnosi na povećanu koncetraciju ugljičnog dioksida (CO₂) u atmosferi, zbog potrošnje fosilnih goriva i sve većom količinom krutih čestica u zraku. Osim toga, sve više smo zabrinuti zbog ozonskih rupa, sve većeg iskrčivanja šuma i povećanja obradivih površina, što isto utječe na klimatske faktore.

Tektonika ploča

Milijunima godina, kretanje tektonskih ploča mijenja izgled kontinenata i oceana, što isto utječe na promjene klime i strujanja u oceanima i atmosferi. Položaj kontinenata određuje i oblik i smjer oceanskih struja, a time i prijenos topline i vlage duž cijele Zemlje. Noviji primjer je stvaranja Panamske prevlake, koja je nastala prije otprilike 5 milijuna godina, zatvorivši miješanje Atlanskog oceana i Tihog oceana u tom području. To je ujedno i promijenilo granične oceanske struje i utjecalo na stvaranje današnjeg oblika Golfske struje i vjerojatno je dovelo do stvaranje ledenog pokrivača na Sjevernoj polutci.^[4][5] Za vrijeme karbona, prije otprilike 300 do 360 milijuna godina, tektonika ploča je potakla taloženje velike količine ugljika i povećala zaleđeno područje.^[6] Geološki dokazi iz vremena postojanja superkontinenta Pangee govore na postojanje velikih i snažnih monsuna u to doba ili megamonsuna.

Sunčevo toplinsko zračenje

Sunce je glavni izvor energije na Zemlji. I dugotrajne i kratkotrajne promjenje u jačini Sunčevog toplinskog zračenja utječe na klimatske promjene. Prije 3 do 4 milijuna godina, Sunce je zračilo samo 70 % današnje snage. Ipak, u vrijeme hadija (prije 3,8 – 4,6 milijuna godina) i arhaika (prije 2,5 – 3,8 milijarde godina) je postojala voda, prema nađenim dokazima, pa ipak je došlo do “proturječja slabosti mladog Sunca”. Prema toj teoriji Zemljina atmosfera je bila potpuno drukšija, prije svega bez kisika, pa su staklenički plinovi postojali u puno većoj koncentraciji. S vremenom snaga Sunčevog zračenja se pojačala, a prije 2,4 milijarde godina se pojavio naglo kisik u atmosferi i klima je bila puno sličnija današnjoj.

Snaga Sunčevog toplinskog zračenja se mijenja isto svakih 11 godina, uslijed Sunčevog ciklusa. Postoje i promjene u nešto dužem vremenskom razmaku, pa je tako bilo i Malo ledeno doba, od 14. do 19. stoljeća. Ta priroda periodičkog ponašanja Sunca joč nije sasvim razumljiva. Dok podaci govore da je od 1750. došlo do laganog zahlađenja, u novije vrijeme sve više je podataka da dolazi do globalnog zatopljenja.

Promjene u planetarnoj putanji

Male promjene u Zemljinoj planetarnoj putanji ili orbiti dovode do promjena snage Sunčevog zračenja kod promjena godišnjih doba, pa zato se i klima mijenja u različitim godišnjim dobima. Tri su vrste promjena Zemljine orbite: promjena ekscentričnosti, nagiba osi i precesije Zemljinih osi. Kad se mijenjaju zajedno, stvaraju Milankovićeve cikluse, koji imaju znatan utjecaj na klimu i pojavu ledenih i međuledenih doba, što se može pronaći u statigrafskim slojevima stijena ili u širenju i smanjivanju pustinja kao što je Sahara.

Vulkani

Vulkani provode materijal iz Zemljine kore i plašta do površine Zemlje. Vulkanske erupcije, gejziri i termalni izvori su primjeri vulkanskih procesa kojim se oslobađaju plinovi i krupne čestice u atmosferu.

Vulkani su dovoljno veliki da utječu na promjenu svjetske klime nekoliko puta u stoljeću, uzrokovati hlađenje (djelomičnim smanjivanjem prijenosa Sunčevog zračenja na Zemljinu površinu) i po nekoliko godina. Erupcija vulkana na planini Pinatubo 1991. na Filipinima, bila je druga erupcija po snazi u 20. stoljeću (nakon erupcije vulkana Novarupta na Aljaski 1912.) i značajno je utjecala na klimu. Erupcija vulkana Tambora 1815. u Indoneziji, uzrokovala je “godinu bez ljeta”. Još veće erupcije, takozvanih megavulkana, se javljaju nekoliko puta na 100 milijuna godina, uzrokuju globalno zahlađenje i masovno izumiranje nekih životinja.

Vulkani su isto dio proširenog ugljikovog ciklusa. U jako dugim geološkim ciklusima, oslobađanje ugljika iz Zemljine kore i plašta se nalazi u ravnoteži s taloženjem ugljika u sedimentnim stijenama i ostalim odvodima iz ugljikovog ciklusa. Ali prema istraživanju Američkog geološkog nadzora (engl. US Geological Survey), procjenjuje se da ljudske aktivnosti stvaraju 100 – 300 puta veću količinu ugljičnog dioksida od vulkana.

Promjenjivosti oceana

Oceani su sastavni dijelovi klimatskog sistema. Kratkotrajna kolebanja (nekoliko godina do nekoliko desetljeća) kao što je El Nino južna kolebanja, desetljetna kolebanja u Tihom oceanu, kolebanja u sjevernom Atlantiku i kolebanja u Arktiku prestavljaju više klimatska kolebanja nego klimatske promjene. Na duže vrijeme, promjene u procesima kao što je termohalinska pokretna traka igraju vrlo važnu ulogu u raspodjeli topline, noseći veoma sporo i jako duboko kretanje morske vode, i dugotrajnu raspodjelu topline po svjetskim oceanima.

Dokazi za klimatske promjene se uzimaju iz različitih izvora, da si se saznalo o klimi u prošlosti. Sređeno praćenje svjetskih površinskih temperatura započinje od polovine 19. stoljeća. Prije toga, većina dokaza o klimatskim promjenama se otkriva indirektno, preko raznih pokazatelja prošle klime, kao što su vegetacija (pelud), jezgre leda, datiranje preko godova debla na stablima, prošlih promjena nivoa mora i glaciologije.

Povijesni i arheološki dokazi

Klimatske promjene u prošlosti se mogu otkriti preko raznih promjena prebivališta i uzgoja raznog bilja. Arheološki dokazi, usmena predaja i povijesni dokumenti mogu isto dati uvid u klimu prošlih vremena. Klimatske promjene su bile ponekad u vezi s propašću nekih civilizacija.

Ledenjaci

Ledenjaci se smatraju među najosjetljivijim pokazateljima klimatskih promjena. Njihova veličina se određuje ravnotežom masa između ulaza snijega i izlaza otopljenog leda. Kako se temperature povećavaju, tako se ledenjaci povlače, sve dok padaline snijega ne zamijene otopljeni led. Ledenjaci rastu i smanjuju zbog više razloga, tako da se njihovo pravo stanje mora pratiti i desetljećima. Popis svjetskih ledenjaka je napravljen do 1970-tih, u početku avionski snimani i kartografirani, a danas se to radi uz pomoć satelita. Taj popis obuhvaća više od 100 000 ledenjaka, koji zauzimaju više od 240 000 km², a preostali ledeni pokrivač se procjenjuje oko 445 000 km². Svjetska služba za praćenje ledenjaka (engl. World Glacier Monitoring Service) skuplja godišnje podatke o ravnoteži masa i o povlačenju ledenjaka. Iz tih podataka se vidi da se svjetski ledenjaci značajno povlače i smanjuju, s jakim povlačenjem 1940-tih, stabilnim i rastućim periodom 1920-tih i 1970-tih, i ponovno povlačenje koje počinje od sredine 1980-tih.

Najznačajniji klimatski procesi od sredine zadnjeg pliocena (prije oko 3 milijuna godina), su ledena i međuledena doba. Današnje međuledeno doba ili holocen, traje već oko 11 700 godina. Zbog malih promjena u planetarnoj putanji ili Milankovićevih ciklusa, dolazi do promjena u ledenom pokrivaču i razini mora. Ostale promjene kao Heinrich događaj, Dansgaard-Oeschger događaj i Mlađe ledeno doba pokazuju da do promjena količine leda može doći i bez promjene planetarne orbite.

Ledenjaci ostavljaju iza sebe morena (krhotine stijena koje ledenjaci prenose svojim kretanjem), veliku količinu materijala, ukljućujući organske tvari, kvarc i kalij, koji mogu biti datirani, da bi im se odredila starost.

Vegetacija

Promjena vrste, raspodjele i količne vegetacije, mogu dati isto podatke o klimi u prošlosti. Blaga klima je povezana s povećanim padalinama i toplijim razdobljima, što pridonosi boljem rastu biljaka i preuzimanju veće količine ugljičnog dioksida (CO₂) iz zraka. Veće i oštrije promjene, izazivaju manje vegetacije i širenje pustinje.

Jezgre leda

Analiza jezgri leda, izbušenih u ledenom pokrivaču, mogu se iskoristiti da se vidi veza između temperatura i promjena nivoa mora. Zrak uhvaćen u mjehurićima iz leda, mogu isto pokazati promjene količine ugljičnog dioksida (CO₂) u atmosferi, u prošlosti. Ta istraživanja promjena (CO₂) u atmosferi zadnjih par tisuća godina, mogu pokazati razliku u atmosferi danas i u prošlosti.

Dendroklimatologija

Dendroklimatologija je analiza godova debla na stablima, da se utvrde klimatske promjene u prošlosti. Široke i debele linije pokazuju plodne i kišne godine, dok tanke i sužene linije pokazuju lošije godine.

Analiza peluda

Palinologija proučava današnje i fosilne palinomorfe (čestice između 5 i 500 μm), koji se mogu naći u slojevima stijena, ukljućujući i pelud. Na osnovu peluda, može se odrediti i vegetacija u prošlosti, kao i klima. Pelud može izdržati dugo vremena, a možemo ga naći i u slojevima jezera, močvara i delta rijeka. Prema peludu možemo istraživati zadnjih 2,5 milijuna godina.

Insekti

Ostaci kornjaša su uobičajeni za slatku vodu i sedimentne stijene. Različite vrste kornjaša se mogu naći ovisno o različitim klimatskim uvjetima. Kornjaši se nisu puno mijenjali kroz povijest.

Porast razine mora

Svjetski nivo mora, zadnjih stotinjak godina, se mjerio pomoću mjerača morskih mjena. Danas se koristi visinomjer, posebno sa satelita, koji je povećao točnost mjerenja. Prije mjerenja, nivo mora se može odrediti datiranjem i određivanjem starosti koraljnih grebena, obalnih sedimenata, morskih terasa, malih oblutaka, vapnenca i arheoloških ostataka uz obalu. Glavne metode određivanja starosti su datiranje ugljikom-14 i uranovim izotopima.

Seattle (poglavica)

Poglavica Seattle (oko 1780. – 7. lipnja 1866.) je bio poglavica plemena Duwamish.^[1] Grad Seattle u državi Washington je dobio po njemu ime. Poznat je po svom govoru (pismu), američkom predsjedniku Franklinu Piercu, kao odgovor na ponudu da bijelci kupe indijansku zemlju. Pismo indijanskog poglavice Seattlea se ubraja medu najljepše i najdublje misli koje su ikada izrečene o čovjekovoj prirodi, pa je ušlo u povijest i u srca zaštitara prirode i ekologa. Indijanskom poglavici Seattle posvećen je Svjetski dan zaštite okoliša – 5. lipnja.

Pismo indijanskog poglavice Seattlea

Kako možete kupiti ili prodati nebo, toplinu zemlje? Ta ideja nam je strana. Ako mi ne posjedujemo svježinu zraka i bistrinu vode, kako vi to možete kupiti?

Svaki dio te zemlje svet je za moj narod. Svaka sjajna borova iglica, svaka pješčana obala, svaka magla u tamnoj šumi, svaki kukac, sveti su u pamćenju i iskustvu moga naroda. Sokovi koji kolaju kroz drveće nose sjećanje na crvenoga čovjeka.

Mrtvi bijeli ljudi zaboravljaju zemlju svoga rođenja kada odu u šetnju među zvijezdama. Naši mrtvi nikada ne zaboravljaju ovu lijepu zemlju jer je ona majka crvenog čovjeka. Mi smo dio zemlje i ona je dio nas. Mirisavo cvijeće naše su sestre, jelen, konj, veliki orao, svi oni su naša braća. Stjenoviti vrhunci, sočni pašnjaci, toplina tijela ponija i čovjek - svi pripadaju istoj obitelji.

Tako, kad Veliki poglavica iz Washingtona šalje glas da želi kupiti našu zemlju, traži previše od nas. Veliki poglavica šalje glas da će nam sačuvati mjesto tako da ćemo mi sami moći živjeti udobno. On će nam biti otac i mi ćemo biti njegova djeca. Mi ćemo razmatrati vašu ponudu da kupite našu zemlju. Ali to neće biti tako lako. Jer ta zemlja je sveta za nas. Ta sjajna voda što teče brzacima i rijekama nije samo voda, već i krv naših predaka. Ako vam prodamo zemlju morate se sjetiti da je to sveto i morate učiti vašu djecu da je to sveto i da svaki odraz u bistroj vodi jezera priča događaje i sjećanja moga naroda. žubor vode glas je oca moga oca. Rijeke su naša braća, one nam utažuju žeđ. Rijeke nose naše kanue i hrane našu djecu. Ako vam prodamo našu zemlju morate se sjetiti i učiti našu djecu da su rijeke naša braća, i vaša, i morate od sada dati rijekama dobrotu kakvu biste pružili svakome bratu.

Mi znamo da bijeli čovjek ne razumije naš život. Jedan dio zemlje njemu je isti kao i drugi, jer on je stranac koji dođe noću i uzima od zemlje sve što želi. Zemlja nije njegov brat nego njegov neprijatelj i kada je pokori on kreće dalje. On za sobom ostavlja grobove otaca i ne brine se. On otima zemlju od svoje djece i ne brine se. Grobovi njegovih otaca i zemlja što mu djecu rađa zaboravljeni su. Odnosi se prema majci-zemlji i prema bratu-nebu kao prema stvarima što se mogu kupiti, opljačkati, prodati kao stado ili sjajan nakit. Njegov apetit prožderat će zemlju i ostaviti samo pustoš.

Ne znam. Naš način je drugačiji nego vaš. Izgled vaših gradova boli oči crvenog čovjeka. A možda je to jer crveni čovjek je divlji i ne razumije. Nema mirnog mjesta u gradovima bijelog čovjeka. Nema mjesta da se čuje otvaranje listova u proljeće ili drhtaj krilaca kukaca. A možda je to jer sam divlji i ne razumijem. Buka jedino djeluje kao uvreda za uši. I što je to život ako čovjek ne može čuti usamljeni krik kozoroga ili noćnu prepirku žaba u bari? Ja sam crveni čovjek i ne razumijem. Indijanac više voli blagi zvuk vjetra kad se poigrava licem močvare kao i sam miris vjetra očišćen podnevnom kišom ili namirisan borovinom. Zrak je skupocjen za crvenog čovjeka jer sve živo dijeli jednaki dah - životinja, drvo, čovjek. Bijeli čovjek ne izgleda kao da opaža zrak koji diše. Kao čovjek koji umire mnogo dana on je otupio na smrad. Ali ako vam prodamo našu zemlju morate se sjetiti da je zrak skupocjen za nas, da zrak dijeli svoj duh sa svim životom koji podržava. Vjetar što je mojem djedu dao prvi dah također će prihvatiti i njegov posljednji uzdah. I ako vam prodamo našu zemlju morate je čuvati kao svetinju, kao mjesto gdje će i bijeli čovjek moći doći da okusi vjetar što je zaslađen mirisom poljskog cvijeća.

Tako ćemo razmatrati vašu ponudu da kupite našu zemlju. Ako odlučimo da prihvatimo, postavit ću jedan uvjet: bijeli čovjek mora se osnositi prema životinjama ove zemlje kao prema svojoj braći.

Ja sam divljak i ne razumijem neki drugi način. Vidio sam tisuće raspadajućih bizona u preriji što ih je ostavio bijeli čovjek ustrijelivši ih iz prolazećeg vlaka. Ja sam divljak i ne razumijem kako dimeći željezni konj može biti važniji nego bizon koga mi ubijamo samo da ostanemo živi. Što je čovjek bez životinja? Ako sve životinje odu, čovjek će umrijeti od velike usamljenosti duha. Što god se dogodilo životinjama ubrzo će se dogoditi i čovjeku. Sve stvari su povezane.

Morate naučiti svoju djecu da je tlo pod njihovim stopama pepeo njihovih djedova. Tako da bi oni poštivali zemlju, recite vašoj djeci da je zemlja s nama u srodstvu. Učite vašu djecu kao što činimo mi s našom da je zemlja naša majka. Što god snađe nju snaći će i sinove zemlje. Ako čovjek pljuje na tlo pljuje na sebe samoga.

To mi znamo: zemlja ne pripada čovjeku; čovjek pripada zemlji. To mi znamo. Sve stvari povezane su kao krv koja ujedinjuje obitelj. Sve stvari su povezane.

Što god snađe zemlju snaći će i sinove zemlje. Čovjek ne tka tkivo života; on je samo struk u tome. Što god čini tkanju čini i sebi samome.

Čak i bijeli čovjek, čiji Bog govori i šeta s njime kao prijatelj s prijateljem, ne može biti izuzet od zajedničke sudbine. Mi možemo biti braća poslije svega. Vidjet ćemo. Jednu stvar znamo, koju će bijeli čovjek jednog dana otkriti - naš Bog je isti Bog. Vi sada možete misliti da ga vi imate kao što želite imati našu zemlju; ali to ne možete. On je Bog čovjeka i njegova samilost jednaka je za crvenoga čovjeka kao i za bijeloga. Ta zemlja je draga Njemu i škoditi zemlji jest prezirati njezinog Stvoritelja. Bijeli također trebaju prolaz; možda brže nego sva druga plemena. Zaprljajte vaš krevet i jedne noći ugušit ćete se u vlastitom smeću.

Ali u vašoj propasti svijetlit ćete sjajno, potpaljeni snagom Boga koji vas je donio na tu zemlju i za neku posebnu svrhu dao vam vlast nad njome kao i nad crvenim čovjekom. Sudbina je misterija za nas jer mi ne znamo kad će svi bizoni biti poklani i divlji konji prirpitomljeni, tajni kutovi šume teški zbog mirisa mnogih ljudi i pogled na zrele brežuljke zamrljan brbljajućom žicom. Gdje je guštara? Otišla je. Gdje je orao? Otišao je. To je konac življenja i početak borbe za preživljavanje.