A Hunga Tonga vulkán hatása a 2023-as melegedési rekordra

Szerző: Javier Vinós
A szerző évtizedeken át folytatott kutatói tevékenységet a neurobiológia és a rákkutatás területén a Howard Hughes Orvosi Intézetben, a Kaliforniai Egyetemen, az Egyesült Királyság Orvosi Kutatási Tanácsában és a Spanyol Tudományos Kutatási Tanácsban. Tudományos publikációit több mint 1200 alkalommal idézték a szakmabeliek. 2015-ben a vitathatatlanul zajló éghajlatváltozás hatásai miatti aggodalmak arra késztették, hogy az éghajlattudományt tanulmányozza. Azóta több ezer tudományos cikket tanulmányozott, és több tucatnyi éghajlati változó és több száz éghajlati közvetítő adatát elemezte, így a természetes éghajlatváltozás szakértőjévé vált. Hazánkban a Professzorok Batthyány Köre meghívására tartott  előadást. 20240617_Vinos_Hungarian_Szarka.pdf (pbk.info.hu)

A 2023-as éghajlati esemény valóban kivételes volt, de az éghajlatváltozással kapcsolatban uralkodó katasztrófahajhászás akadályozza a megfelelő tudományos elemzést. Olyan érveket mutatok be, amelyek alátámasztják azt a nézetet, hogy egy rendkívüli és az éghajlat történetében rendkívül ritka természeti eseménnyel állunk szemben.

Mivel a bolygó 200 éve melegszik, de globális feljegyzéseink ennél fiatalabbak, a médiák hangosak az újabb és újabb „legmelegebb év vagy hónap” bejelentésektől. Lassan már a felmelegedésben beálló szünetnek lehetne hírértéke, ahogyan az 1998 és 2014 között történt.

[Közzétevő: Az ábrát szemlélve nem lehet nem észrevenni: 1997 és 2013 között gyakorlatilag stagnálás volt, csakúgy, mint 2015 és 2022 között – mindez a folyamatosan növekvő CO2-koncentráció ellenére. Ami más tényezők mellett bizonyítja: A CO2-koncentráció nem okozhatja az átlaghőmérséklet-emelkedést. ]

1980 óta 13 évben dőlt meg a hőmérsékleti rekord. Mi a különleges a 2023-as és a várható 2024-es rekordban? Először is, 2023 a rekordot a rekordok legnagyobb különbségével, 0,17°C-kal döntötte meg. Ez talán nem hangzik soknak, de ha minden rekordot ilyen különbséggel mértünk volna, akkor mindössze 10 év alatt +1,5°C-ról +2°C-ra emelkednénk, és 20 évvel később elérnénk a +3°C-ot.

Ráadásul ahhoz, hogy ekkora felmelegedés jöjjön létre, szinte az egész Földön átlagon felüli felmelegedés következett be. 2023 a valódi globális felmelegedés éve volt, bár a felmelegedés nagy része az északi féltekén következett be.

Ennek eredményeképpen a fölmelegedés az egyik legfontosabb adatbázis, a Berkeley Earth alapján először lépte át a +1,5°C-os határértéket egy teljes évre, és 2024 újabb hőmérsékleti rekordot ígér. A veszélyes felmelegedési küszöbérték ilyen korai átlépése némi zavart okozott, hiszen a különbség alig tűnik észrevehetőnek. Még az Északi-sarkvidék jégkiterjedése is az elmúlt évtized átlaga felett marad. És ha már átléptük a határt, és az éghajlat már javíthatatlan, akkor mi értelme próbálkozni?

A meteorológiai szolgálatok azonban gyorsan rámutattak, hogy még ha 2023-ban vagy 2024-ben +1,5°C fölött leszünk is, akkor sem lépjük át a küszöböt. Van egy bökkenő. A globális hőmérséklet nem egy hónap vagy egy év hőmérséklete, hanem az elmúlt 30 év lineáris trendjének hőmérséklete, ami az európai Copernikus-rendszer szerint +1,28°C, és várhatóan 10 éven belül meghaladja a +1,5°C-ot.[1]

[Közzétevő: Az 1,5 °C-os limitet, aminek mindent alá kell rendelnünk, hogy megmentsük a Föld klímáját, a 19. század közepéhez viszonyítják, noha a pánikkeltő gépezet nem szívesen beszél a kezdőértékről, félve attól, hogy elérjük a limitet, és semmi különös dolog nem történik. Mint a mai helyzet mutatja, ez már be is következett, igazolva evvel, hogy úgy az 1,5 °C-os limit, mint maga a Párizsi Klímaegyezmény önkényes, nélkülöz minden tudományos alapot.]

2. Fölfedezetlen terület

2023 júniusában az Atlanti-óceán északi részén 40 éve nem látott hőhullámot tapasztaltak, a hőmérséklet 5°C-kal melegebb volt a szokásosnál. Carlo Buontempo, a Copernikus igazgatója szerint a világ „feltérképezetlen területre lép”. Ilyet még életünkben nem láttunk.”[2] Ahhoz, hogy megértsük, mi okozta a tudósoknak ezt a nagy fejtörést, meg kell vizsgálni a Föld óceánjainak hőmérsékletének alakulását az év során 1979 óta.

A Föld óceánjai február-márciusban a legmelegebbek és október-novemberben a leghidegebbek, egy köztes augusztusi maximummal. Ezt az éves ciklust a Föld tengelyének dőlése, a kontinensek elhelyezkedése, valamint a légköri cirkuláció és az albedo évszakos változásai okozzák. Ez a ciklus soha nem tört meg, amióta a méréseket 2023-ig vezetik. Az idei év január óta hangsúlyos felmelegedést mutat, ami április eleje óta napi hőmérsékleti rekordokat eredményezett. Ami azonban teljesen megdöbbentő, hogy az óceán júniusban és júliusban tovább melegedett, és augusztusban elérte az éves maximumot, amire korábban még soha nem volt példa. Az augusztusig tartó felmelegedés pedig elképesztő, körülbelül 0,33°C-kal haladja meg a 2016-os rekordot, ami az óceán számára óriási érték. Ezt követően az éves ciklus kezd normálisan viselkedni, de sokkal magasabb hőmérsékleten, ami lassan csökken. 2024 júniusában, 415 rekordhőmérsékletű nap után az óceán még mindig körülbelül 0,2°C-kal melegebb, mint kellene.

Buontempo magyarul jó időjárást jelent, és kijelentése, „feltérképezetlen területre léptünk”, nagyon népszerűvé vált. Ez azonban azt sugallja, hogy eljutottunk egy szintre, és ott is maradunk, miközben az adatok azt sugallják, hogy ez egy egyszeri anomália, amelynek hatása csökken. Az adatok szerint semmi drámai nem történik, miközben közeledünk a politikailag meghatározott felmelegedési küszöbértékhez.

Gavin Schmidt, a NASA éghajlatfigyelő intézetének igazgatója szintén a „feltérképezetlen terület” kifejezést használja, amikor kifejti, hogy a 2023-as anomália aggasztja a tudósokat, mondván, hogy az éghajlati modellek nem tudják megmagyarázni, hogy miért ugrott meg hirtelen a bolygó hőmérséklete 2023-ban. A hőmérsékleti anomália nem csak a vártnál volt jóval nagyobb, de hónapokkal az El Niño kezdete előtt következett be. Szerinte: „A 2023-as hőmérsékleti anomália a semmiből jött, és talán először 40 év óta példátlanul nagy tudáshiányt tárt fel. Ez azt jelentheti, hogy a felmelegedő bolygó már most alapvetően megváltoztatja az éghajlati rendszer működését, sokkal hamarabb, mint ahogy azt a tudósok várták.”[3] Gavin szerint lehet, hogy „megtörtük” az éghajlatot, és a modellek már nem működnek.

Ahelyett, hogy a tudományt feladnánk a vad spekulációk kedvéért, vizsgáljuk meg a hirtelen felmelegedésért felelős lehetséges tényezőket, amelyeket Gavin Schmidt azzal utasít el, hogy azok legfeljebb néhány század fokot magyarázhatnak, de ezekre nem mutat be bizonyítékokat.

3. A kisfiú ártatlan

Nem valószínű, hogy az El Niño lenne felelős, azon egyszerű oknál fogva, hogy ilyen hirtelen globális felmelegedésre még nem volt példa feljegyzéseinkben, pedig az El Niñó eseményekről számos feljegyzés létezik. Ráadásul az El Niño az egyenlítői Csendes-óceán egy meghatározott régióját melegíti, és elsősorban a Csendes-óceánt érinti, míg a „2023-as esemény” az Atlanti-óceán északi részeit melegítette rendkívüli mértékben. Ez nem akadályozza meg az olyan tudósokat, mint Jan Esper és Ulf Büntgen abban, hogy azt mondják, hogy a 2023-as év összhangban van az üvegházhatású gázok által kiváltott, El Niño által felerősített felmelegedési trenddel. [4] A szerzők nyilvánvalóan nem vizsgálták meg az adatokat, ahogyan a Nature-cikkük lektorai sem.

Az egyenlítői Csendes-óceán és a globális óceán hőmérséklet közötti kapcsolatot egy El Niño idején az alábbi ábra mutatja.

A Csendes-óceáni Niño 3.4 régió hőmérsékleti anomáliája az 1983-as, 1998-as és 2016-os nagyon erős Niñókat, valamint az 1988-as, 1992-es, 2009-es és 2024-es erős Niñókat mutatja. Az évek az esemény idején a január hónapnak felelnek meg. Ha a műholdas globális óceáni hőmérséklet-anomáliát a hosszú távú trendje nélkül ábrázoljuk, nagyon szoros egyezést figyelhetünk meg. A hosszú távú trend más okokra reagál, de a hőmérséklet-ingadozás megfelel a hő exportjának az egyenlítői Csendes-óceánból a Föld többi részébe.

Két dolgot is megfigyelhetünk. Az első az, hogy a megfelelés két időszakban nem működik, 1992-ben az egy évvel korábbi Pinatubo kitörés következtében, és 2024-ben. A második megfigyelés az, hogy minden erős vagy nagyon erős Niño esetén a hő forrása, az egyenlítői Csendes-óceán korábban melegszik, és relatíve többet vagy ugyanannyit melegszik, mint a globális óceán később. A 2024-es El Niño esetében ez nem történik meg. A felmelegedés az egyenlítői Csendes-óceánon kívül egyidejű és nagyobb mértékű, mint amilyennek lennie kellene.

A csendes-óceáni multidekádos oszcillációt (PDO) gyakran az El Niñóhoz hasonló, hosszú életű éghajlati változékonysági mintaként írják le a Csendes-óceán északi részén. És ez nyilvánvaló, amikor összehasonlítjuk a kettőt, miután eltávolítottunk egy hosszú távú trendet, amely nem a PDO sajátja. Az egyezés nagyon erős, és ismét egy jelentős anomáliát látunk 1991-ben a Pinatubo kitörés miatt. De még fontosabb a 2023-24-es anomália, amikor a PDO rendkívül kis változásokat mutat, és negatív marad, noha pozitívnak kellene lennie.

Ennek a reakciónak a megértéséhez figyelembe kell vennünk, hogy a PDO meleg fázisa megköveteli, hogy az északnyugati Csendes-óceán hideg legyen, de mint fentebb bemutattuk, az északnyugati Csendes-óceán 2023-ban nagyon meleg volt, ami miatt a PDO hideg fázisban maradt. A PDO negatív fázisa az El Niño idején példa nélküli, és kategorikusan kizárja az El Niñót, mint a tudósokat által értetlenül szemlélt hirtelen felmelegedés okát. Lehetséges, hogy a 2023 márciusában kezdődő óceáni felmelegedés volt a 2024-es El Niño oka, mivel gyengítette a passzátszeleket az egyenlítői Csendes-óceánban.

Szeretném megköszönni Charles Maynek, hogy felhívta a figyelmemet ezekre az adatokra, és hogy minden hónapban ilyen kiváló munkát végez az adatok elemzésében.

4. A szulfát aeroszolok nem felelősek

Egy másik megfontolás tárgyát képező lehetőség a szulfát aeroszolok csökkenése a tengeri üzemanyagokra vonatkozó előírások 2020-ban bekövetkező változása következtében.

A kénkibocsátás 1970-es évek vége óta tartó csökkenése jelentős felmelegedést okozó tényezőnek tekinthető, mivel csökkenti a légkörből visszavert rövidhullámú sugárzás kibocsátását. A tengeri tüzelőanyagokból származó kén-dioxid-kibocsátás 2020 óta tartó csökkenése azonban a becslések szerint az összkibocsátás 14%-át teszi ki.

Egy nemrégiben készült, még lektorálás alatt álló tanulmány egy klímamodell segítségével kiszámította, hogy a 2020-tól kezdődő kénkibocsátás-csökkentés az első évtizedben 0,02°C-os globális felmelegedést okozhat.[5] 2023-ban a felmelegedés tízszer nagyobb volt, ezért nehéz elhinni, hogy a 2020 óta tartó kibocsátáscsökkentés jelentős tényező lenne a 2023-ban bekövetkező hirtelen felmelegedésben.

Az ábrán a kék görbe a korábban használt tengeri üzemanyaggal előre jelzett globális felmelegedés, a piros görbe pedig a 80%-kal kevesebb ként tartalmazó üzemanyaggal előre jelzett globális felmelegedés. A két görbe közötti különbség a 2020-30-as évtizedre vonatkozóan 0,02°C (zöld sáv).

5. A CO₂-növekedés sem okozta

A légkörben lévő CO₂ mennyisége 2023-ra enyhén, mintegy 2,5 ppm-mel nőtt.

A 418,5 ppm-ről 421 ppm-re történő emelkedés 0,6%-os növekedést jelent, és hasonló az elmúlt évtizedekben minden évben bekövetkezett növekedéshez. A CO₂-növekedés éghajlatra gyakorolt hatásáról szerzett ismereteink alapján semmi sem utal arra, hogy egy ilyen kis mértékű növekedés ilyen nagymértékű és hirtelen felmelegedéshez vezethetett volna. Nincs olyan tanulmány, amely arra utalna, hogy a CO₂ fokozatos növekedése az éghajlat változékonyságának hirtelen növekedéséhez vezethetett volna. Ezért minden modelljóslat hosszú távú, és az időjárási jelenségek statisztikáját befolyásolja. A helyzet az, hogy a tudósok és a modellek nem tudják megmagyarázni a 2023-ban történteket.

6. Első számú gyanúsított: Tonga vulkán 

A hirtelen felmelegedés előtt alig több mint egy évvel, 2022 januárjában rendkívül szokatlan vulkánkitörés történt Tongán. Hogy mennyire szokatlan? Ez egy VEI 5 vulkánkitörési indexű, a sztratoszférát is elérő kitörés volt, amely átlagosan 10 évente fordul elő.[a]

Az elmúlt 200 évben számos VEI 5-ös vagy annál magasabb VEI-vel rendelkező kitörés történt, bár nem mindegyik befolyásolta a globális éghajlatot. Ez az ábra pontokkal jelzi a bekövetkezésük időpontját és azt a magasságot, ahol a vulkáni kúp elhelyezkedett. A sárga sávok a kitörések eloszlását mutatják 500 m-es magassági sávokban. A Tonga kitörése tenger alatti robbanás volt, nagyon sekély mélységben, körülbelül 150 m-rel a tengerfelszín alatt. A kitörés 150 millió tonna vizet lövellt ki a sztratoszférába.

A 200 éves feljegyzéseinkben csak egy másik tenger alatti kitörés van VEI 5 értékkel, amely 1924-ben történt a japán Iriomote szigeténél 200 m mélységben, és nem volt hatással a légkörre. Csak felszíni hatásokat figyeltek meg. A NASA tudósai úgy vélik, hogy a tongai robbanás a megfelelő mélységben történt ahhoz, hogy sok vizet továbbítson a sztratoszférába.[6] Ezt a mélységet jelzi a piros vonal. A Tonga-kitörés tehát 200 évenként egyszer, valószínűleg kevesebb mint egy évezredenként egyszer fordul elő. A tudománynak nagy szerencséje volt. Mi nem vagyunk ilyen szerencsések.

Tudjuk, hogy az erős vulkánkitörések, amelyek képesek elérni a sztratoszférát, néhány évig nagyon erős hatást gyakorolhatnak az éghajlatra, és hogy ez a hatás több mint egy évet késhet. A Tambora-vulkán1815 áprilisában bekövetkezett kitörése globális hatással volt az éghajlatra, de a hatás kialakulásához 15 hónapra volt szükség, az 1816-os nyár nélküli évben. Ezek a késleltetett hatások egybeestek azzal, hogy a globális sztratoszférikus cirkuláció szezonális változásai miatt az északi félteke légkörében szulfátaeroszolok fátyla jelent meg.

Ezen a képen a függőleges tengelyen a 15 és 40 km magasság között a sztratoszférában a vízgőz anomáliát figyelhetjük meg, a negatív értékeket okker árnyalatokkal, a pozitív értékeket pedig zöldes árnyalatokkal. A mérés az északi félteke 45°-os szélességén történik. A vízszintes tengelyen a dátum látható, és láthatjuk, hogy a Tonga-kitörés által létrehozott nagy anomália csak egy évvel később, 2023-ban jelenik meg az északi féltekén, amikor a felmelegedés bekövetkezett. Tehát vannak olyan dinamikus események a sztratoszférában, amelyek megfelelő időbeli késéssel esnek egybe a 2023-as hirtelen felmelegedéssel.

Mivel a Tonga-kitörés példátlan, sok mindent nem értünk a hatásairól. Azt azonban tudjuk, hogy a bolygó üvegházhatása nagyon érzékeny a sztratoszféra vízgőztartalmának változására, mivel a troposzférával ellentétben a sztratoszféra nagyon száraz és messze van az üvegházhatás telítettségétől.

Amint azt egy tudóscsoport 2010-ben kimutatta, a sztratoszférában lévő vízgőz változásainak hatása olyan fontos, hogy a 2000 és 2009 között 10%-kal csökkent  a víztartalom, aminek következtében a fölmelegedés 25%-kal csökkent.[7] A Tonga-kitörés után pedig a fölmelegedés 10%-kal nőtt, mert 150 millió tonna víz került a sztratoszférába, így egyetlen év alatt megtapasztalhattuk egy egész évtized felmelegedésének nagy részét.

A sztratoszféra már elkezdett újra kiszáradni, de ez egy lassú folyamat, amely sok évet vesz igénybe. A troposzférába 2023-ban mindössze 20 millió tonna víz tér vissza, ami 13%-os arányt jelent[8].

7. A természetes felmelegedés elvetése

Egyrészt teljesen példátlan hirtelen felmelegedésről van szó, amelyet a modellek nem tudnak megmagyarázni, és amely miatt a tudósok a fejüket vakargatják. Az ilyen rendellenes felmelegedés logikailag nem reagálhat a szokásos gyanúsítottakra, az El Niñóra, a kénkibocsátás csökkentésére vagy a CO₂-kibocsátás növekedésére, amelyek már évtizedek óta tartanak.

Másrészt viszont van egy teljesen példátlan vulkánkitörés, amelynek hatásait nem ismerhetjük, de amelynek az üvegházhatásról szóló ismereteink szerint jelentős és hirtelen felmelegedést kellene okoznia.

Természetesen nem következtethetünk arra, hogy a felmelegedést a vulkán okozta, de egyértelmű, hogy messze ez a legvalószínűbb gyanúsított, és bármely más jelöltnek bizonyítania kellene, hogy képes ilyen hirtelen és ilyen mértékű hatást kifejteni, mielőtt komolyan fontolóra vennénk.

Miért állítják tehát az olyan tudósok, mint Gavin Schmidt, bizonyítékok és ismeretek nélkül, hogy a Tonga vulkán nem lehetett felelős? Ha a hatás lehűlés lenne, a vulkánt egy pillanatnyi habozás nélkül hibáztatnák, de a jelentős természetes felmelegedés aláássa azt az üzenetet, hogy a felmelegedés a mi kibocsátásunk hibája.

Ez a cikk egy 19 perces, angol és francia feliratos videóban is megtekinthető.

Hivatkozások:

[1] Copernicus Globális hőmérséklet-trendfigyelő.

[2] CNN 2023. július 8. A globális hőség „feltérképezetlen területen”.  A tudósok figyelmeztetnek, hogy 2023 lehet a legmelegebb év a feljegyzések óta.

[3] Schmidt, G., 2024. Why 2023’s Heat Anomaly is Worrying Scientists. Nature, 627.

[4] Esper, J. et al., 2024. 2023 nyári melege páratlan az elmúlt 2000 évben. Nature, 1-2. o.

[5] Yoshioka, M., et al., 2024. A hajózásból származó kénkibocsátás csökkentésének hatása a felmelegedésre. EGUsphere, 2024, pp.1-19.

[6] Lee, J., & Wang, A., 2022. A Tonga kitörés soha nem látott mennyiségű vizet lövellt a sztratoszférába. NASA Jet Propulsion Lab.

[7] Solomon, S., et al., 2010. A sztratoszférikus vízgőz hozzájárulása a globális felmelegedés ütemének évtizedes változásaihoz. Science, 327 (5970), pp.1219-1223.

[8] Zhou, X., et al. 2024. Az antarktiszi örvény kiszáradása 2023-ban, mint a Hunga Tonga-Hunga Ha’apai vízgőz jelentős távozási útvonala. Geophysical Research Letters, 51 (8), p. e2023GL107630.

[a] Lásd: Vulkánkitörési index – Wikipédia (wikipedia.org)

Forrás:

Hunga Tonga volcano: impact on record warming

2024. augusztus