Kaistanti atmosfera - gyvenimo patogumų kaina

Klaipėdos universiteto Jūros technologijų ir gamtos mokslų fakulteto dekanas prof. dr. Viktoras Senčila sako, kad dabartinė klimato atšilimo tendencija pradžioje neatrodė tokia grėsminga.

Tačiau pastarųjų kelių dešimtmečių tendencijos nežada nieko gero, nes auga transporto išmetamų dujų kiekis bei žmonių vartojimas.

Pasak pašnekovo, iš dalies kaistanti atmosfera yra gyvenimo komforto kaina, tad kiekvienam iš mūsų reikia įsivertinti, kiek mūsų norai kainuoja gamtai.

Apie klimato kaitą ir kaistančią atmosferą kalbama jau daug metų. Tačiau nuo kada pradėta apskritai į klimato kaitos problemą žvelgti rimčiau?

Žemės klimatas keitėsi per visą jos istoriją.

Tiesiog per pastaruosius 800 000 metų įvyko aštuoni ledynmečių ir šiltesnių laikotarpių ciklai, o paskutinio ledynmečio pabaiga maždaug prieš 11 700 metų pažymėjo šiuolaikinės klimato eros ir žmonių civilizacijos pradžią.

Dauguma šių klimato pokyčių yra siejami su labai mažais Žemės orbitos svyravimais, kurie keičia mūsų planetos gaunamos saulės energijos kiekį.

Dabartinė klimato atšilimo tendencija pradžioje neatrodė tokia grėsminga.

Mažai kas prisimena, kad praėjusio amžiaus 7 dešimtmetyje tarp mokslininkų vyko diskusija dėl to, kas vyksta: ar atšilimas, ar atšalimas.

Maždaug šešioms publikacijoms apie klimato atšilimą tekdavo viena mokslinė publikacija apie jo atšalimą, nes tuometiniai palydovų įrašai rodė, kad šiauriniame pusrutulyje storėja sniego ir ledo danga.

Kaip vėliau paaiškėjo, tai buvo nežymaus atšalimo tendencija, trukusi nuo 1945 iki 1975 m. Po to atmosfera pradėjo kaisti vėl. Dabar yra vertinama, kad bendrai nuo ikiindustrinių laikų globalinė oro temperatūra pakilo daugiau nei 1 laipsniu. Ir tai yra labai daug, įvertinant klimato inertiškumą dėl slopinančio vandenynų poveikio.

2015 m. Paryžiaus susitarimas numato apriboti visuotinį atšilimą iki žemiau 2 laipsnių, pageidautina iki 1,5 laipsnio. Šiuo metu vykdomos praktikos rezultatas būtų, kad iki amžiaus pabaigos temperatūra pakils 2,8 laipsnio. Kad atšilimas neviršytų 1,5 laipsnio, kaip ragina Paryžiaus susitarimas, iki 2030 m. išmetamųjų teršalų kiekis turi būti sumažintas 45 proc., o iki 2050 m. reikia pasiekti nulinę emisiją.

Šį mėnesį Egipte vykusioje klimato kaitos konferencijoje COP27 nuskambėjo nerimą kelianti informacija, kad nuo 2015 metų, kai buvo pasirašytas Paryžiaus susitarimas, išmetamųjų teršalų kiekis padidėjo penkiais procentais.

2022 metais teršalų emisiją skatina besitęsiantis aviacijos atsigavimas po COVID-19 bei karas Ukrainoje ir jį lydinti energijos krizė.

Galbūt yra kokie nors pasaulio įvykiai, esminiai pasikeitimai, kurie, jūsų nuomone, paskatino mokslininkus, visuomenininkus daugiau dėmesio skirti klimato kaitai?

Manyčiau, kad labai įtikinamas klimato kaitos įrodymas yra spartėjantis ledynų tirpimas. Ledynų ekosistema yra labai trapi.

Grįžęs iš Arkties Klaipėdos universiteto vyriausiasis mokslo darbuotojas akademikas Sergejus Oleninas pasakojo, kad buvo sukrėstas, pamatęs atšilimo padarinius: „Kai atsitraukia ledynas, apsinuogina juoda žemė, ji jau neatspindi saulės spindulių kaip ledas, sutraukia šilumą. Tad tirpsmas tik greitėja.“

Nuo ko apskritai priklauso atmosferos temperatūra?

Atmosferoje esančios šiltnamio efektą sukeliančios dujos savaime nėra kažkoks blogis. Jos dalyvauja formuojant šiuolaikinį planetos klimatą. Šios dujos kaupiasi troposferoje, apatiniame 10-15 kilometrų atmosferos sluoksnyje. Jos praleidžia didžiąją dalį įeinančios saulės spinduliuotės, kuri šildo Žemės paviršių ir neleidžia daliai išeinančios šiluminės spinduliuotės išeiti į erdvę, palikti atmosferą.

Be natūraliai susidarančių šiltnamio efektą sukeliančių dujų vidutinė temperatūra Žemėje būtų beveik -18 laipsnių, o ne daug šiltesnė +15 laipsnių. Problemos prasideda, kai pažeidžiamas dujų balansas. Įdomu, kad šiltnamio efektas buvo tiriamas gana seniai.

Švedų mokslininkas Svante Arrhenius dar 1896 metais apskaičiavo, kad perpus sumažinus anglies dioksido kiekį atmosferoje, į Žemę ateitų ledynmetis, o padvigubėjus atmosferos CO2 kiekiui, bendras atšilimas būtų 5-6 laipsniai Celsijaus.

Kokie yra svarbiausi faktoriai, kaitinantys atmosferą? Kurie iš šių faktorių aktualūs ir Lietuvai?

Atmosfera pradėjo kaisti tada, kada pradėjo didėti antropogeninių (atsirandančių dėl žmogaus veiklos) šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentracija atmosferoje. Tai prasidėjo pamažu, XIX amžiaus viduryje įsibėgėjant pirmajai industrinei revoliucijai ir pradėjus plačiai naudoti augančioje pramonėje, transporte ir namų ūkyje pirmąjį masinį industrinį iškastinį kurą - akmens anglis.

Nepamirškime, kad nuo tų laikų ir gyventojų skaičius planetoje padidėjo nuo 1,3 milijardo 1850 metais iki 7,9 milijardo 2022 metais.

Savaime tai atmosferos nekaitina, bet smarkiai prisideda prie iškastinio kuro ir kitų resursų vartojimo.

Prie šiltnamio efektą sukeliančių antropogeninių dujų priskiriami anglies dioksidas, metanas bei ardantys ozono sluoksnį azoto oksidai ir chlorofluorokarbonai (CFC), dar vadinami freonais, procese dalyvauja ir atmosferos vandens garai, kurių kiekiui žmogus tiesioginės įtakos nedaro. CFC buvo plačiai naudojami aerozoliuose, šaldymo įrangoje ir pan., bet nuo 2000 metų yra uždrausti.

Metanas generuojamas gyvulininkystės sektoriuje, anglių kasybos pramonėje, natūraliose pelkėse ir net auginant ryžius. Azoto oksidų pagrindinis emisijos šaltinis yra žemės ūkio veikla, trąšų naudojimas. Prie azoto oksidų emisijos prisideda ir dyzeliniai varikliai.

Antropogeninės kilmės anglies dioksido dujos išsiskiria deginant fosilinį (iškastinį) kurą: anglis, skalūnus, naftos produktus, gamtines dujas. Gamta nesugeba jų įsisavinti. Perteklinis anglies dioksidas pripažintas pagrindiniu atmosferos kaitinimo „kaltininku“ - jam atitenka per tris ketvirčius visų dujų emisijos. Atšilimas vyksta daugiau ar mažiau visur - tai globalus, o ne regioninis reiškinys, kaip būtų galima tikėtis.

Kokie yra ryškiausi šių dienų besikeičiančio klimato ir kaistančios atmosferos pavyzdžiai pasaulyje ir Lietuvoje? Pvz., karštėjančios vasaros, šiltos žiemos, neįprasti orų reiškiniai?

Klimatologijos specialistai pastebėjo, kad, didėjant atmosferos izoliacinėms savybėms, atmosfera, esanti maždaug 10 kilometrų sluoksnyje, atšilo, o dalis viršutinių atmosferos sluoksnių atvėso, ko ir tikėtasi iš šiltnamio efekto mechanizmo.

Dėl to paties pakilo vidutinė metinė dienos ir nakties temperatūra, tačiau nakties temperatūra pakilo labiau nei dienos.

Pasaulyje pastebimi intensyvėjantys ekstremalūs klimato pokyčiai, tokie kaip sausros, viesulai, kritulių kiekio pasikeitimas, dažnesni tampa upių potvyniai, kelia susirūpinimą grėsminga dirvožemio degradacijos tendencija.

Šiuo metu dėl vandens atšilimo jūrose, ledynų tirpimo bei kitų veiksnių vandenyno lygis kyla maždaug 0,4 milimetro per metus, bet manoma, kad jis gali paspartėti ir iki 2050 metų pakilti 30 cm nuo dabartinio lygio.

Pastarasis veiksnys svarbus ir mūsų pajūriui.

Lietuvos meteorologai pastebi, kad nors Lietuva yra perteklinio drėkinimo zonoje, vis dažniau kartojasi vasaros sausros, didėja kritulių kiekis šaltuoju metų laiku ir mažėja šiltuoju, vis didesnę dalį šaltojo laikotarpio kritulių sudaro skystieji krituliai.

Pažymima, kad ateityje Lietuvoje, kaip ir kitur, dėl klimato kaitros gali būti pažeista ekosistema.

Gali išaugti rizika žmonių sveikatai, susijusi su karščio bangomis, ypač senesnio amžiaus gyventojams, paaštrėti alerginės ligos, erkių ir vabzdžių sukeliamos ligos, gali atsirasti naujų, mūsų kraštui šiuo metu nebūdingų ligų.

Kalbant apie klimato kaitą kartais minimos ir tam tikros sritys, kurios galimai daug prisideda prie atmosferos kaitimo - transportas, pramonė, žemės ūkis. Jūsų manymu, ar yra valstybės, regionai, kurių „indėlis“ šiose srityse yra didžiausias?

Emisiją galima suskirstyti į penkis pasaulio ekonomikos sektorius.

Energijos tiekimo industrija, apimanti elektros ir šilumos gamybą, generuoja apie 37 proc. globalios emisijos, pramonės sektorius - 26 proc., žemės ūkis, miškininkystė ir kita žemėnauda - 18 proc., transportas - 14 proc. ir energijos naudojimas pastatuose - 5,7 proc.

Prie emisijos augimo neigiamai prisideda ir miškų naikinimas - dėl miškų dangos praradimo 2017 metais emisija padidėjo beveik 2,2 proc.

Gali pasirodyti netikėtas faktas, kad žemės ūkiui priklausančio gyvulininkystės sektoriaus įnašas į šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą sudaro 5,8 proc. globalios dujų emisijos.

Pagrindiniai atmosferos teršėjai - septynios G20 šalys: Kinija, Jungtinės Amerikos Valstijos, Europos Sąjunga (27), Indija, Indonezija, Brazilija ir Rusijos Federacija. Šios šalys 2020 m. išmetė į atmosferą  daugiau nei 55 proc. visos šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos. 

Visos G20 šalys kartu generavo 75 proc. pasaulinės  šiltnamio efektą sukeliančių dujų  emisijos. 

Kaip prie klimato šiltėjimo mažinimo prisideda verslas? Kokie yra šios problemos inžineriniai sprendimai?

Kadangi dujų emisija generuojama daugelio ekonomikos sektorių, nėra vieno ar paprasto sprendimo, kaip kovoti su klimato kaita. Tai daugiasritis ir kompleksinis klausimas.

Pavyzdžiui, transporto sistema.

Pagal statistiką, viso pasaulyje esančio transporto, įskaitant autotransportą, aviaciją, laivus, geležinkelį ir vamzdynus, išmetamo anglies dioksido didžiausią dalį, net 45 proc., išskiria lengvosios transporto priemonės - lengvieji automobiliai, autobusai ir pan.

Su lengvuoju transportu pereidami prie elektros energijos, mes lyg ir diegiame „nulinės emisijos“ technologijas.

Pavyzdžiui, visus klaipėdiečius persodinus į elektromobilius, Klaipėdos mieste tikrai sumažėtų lokalinė azoto oksidų ir kietųjų dalelių tarša.

Bet jeigu šitų elektromobilių akumuliatorių įkrovimui naudojama elektra, gaminama deginant elektrinėje gamtines dujas arba naftos degalus, įvertinus nuostolius visoje energijos grandinėje - gaminant, saugojant, transportuojant ir suvartojant energiją, galime drąsiai teigti, kad suminė tokių elektromobilių CO2 tarša bus daug didesnė, nei įprastų benzininių automobilių.

Šiuo atveju vienas iš puikių problemos sprendimų - 700 MW galios žaliosios elektros jūrinio vėjo parkas Baltijos jūroje ties Palanga, kurio statybų pradžia numatyta 2028 metais.

Jau yra išrasta daug tausojančių gamtą technologijų.

Artimiausioje ateityje tvarus verslas galės būti tik ekologiškas verslas. Tai yra iššūkis verslui ir tai turi savo kainą.

Ar prie atmosferos kaitimo prisidedame apie tai net nesusimąstydami?

Be taršių technologijų, didelį poveikį dujų emisijai turi augantis vartojimas.

Statistika rodo, kad 75 proc. visos šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos generuoja G20 grupės šalys.

Iš dalies atmosferos kaitinimas yra ir gyvenimo komforto kaina.

Prisiminkime mūsų senelių vartojimo įpročius ir palyginkime su savo galimybėmis.

Mes žinome, kiek eurų mums kainuotų smagi 3 dienų savaitgalio kelionė lėktuvu, pavyzdžiui, į Paryžių - „atsigerti kavos su kruasanais“. O dabar pagalvokime, kiek tai kainuos gamtai?

Kaip prie klimato kaitos temos nagrinėjimo prisideda Klaipėdos universitetas? Galbūt turime kuo pasidžiaugti?

Klaipėdos universiteto Jūros technologijų ir gamtos mokslų fakulteto bei Jūros tyrimo instituto Vandens transporto ir oro taršos laboratorijos mokslininkai koncentruoja savo dėmesį į tris energijos grandinės elementus: pradinės gaminamos energijos gavimas iš atsinaujinančių arba mažai taršių šaltinių, energijos transformacijos ir panaudojimo efektyvumo didinimas ir gaunamų teršalų, jeigu jie generuojami, patekimo į atmosferą mažinimas.

Prisidedant prie klimato kaitos problematikos, fakulteto ir instituto mokslininkai atlieka plataus spektro tematikos tyrimus.

Pavyzdžiui, alternatyvaus kuro gamyba iš atliekų, panaudojant pažangias chemijos technologijas, alternatyvaus kuro (SGD, mikrodumblių aliejaus ir kt.) efektyvaus panaudojimo dyzelinėse jėgainėse technologijos, laivų korpusų formų hidrodinaminiai tyrimai, optimizuojant laivų korpusų formas, siekiant sumažinti vandens pasipriešinimą, degalų sąnaudas ir oro taršą.

Taip pat - ateities autonominis žaliasis uostas: naujo konteinerių krovos metodo ir sistemos prototipo sukūrimas, emisijos iš laivų mažinimas uosto akvatorijoje, aplinkos oro užterštumo NOx, SO2, CO, CH, CO2, PM2,5, PM 10 tyrimai.

Klaipėdos universitetas aktyviai dalyvavo elektrinio autobuso „Dancer“ kūrime taip prisidėdamas prie miesto elektrinio transporto plėtros.

Taip pat tiriamas vandenilio energetikos pritaikymas transporto sistemose, pakrantės ir jūrų alternatyviosios energetikos sistemos, jūros vėjo jėgainių parko statybos sekos nustatymas ir vėjo turbinos parinkimas.

Daugelyje tyrimų dalyvauja ir studentai, būsimieji specialistai.