Dünya güneşten sürekli bir enerji kaynağı aldığından, daha kısa dalga boyu enerjisi atmosfere kolayca nüfuz eder ve ya buzullar gibi şeyler tarafından uzaya geri yansıtılır ya da Dünya’nın yüzeyi tarafından emilir. Yüzey bu enerjiyi uzaya geri yayar, ancak daha uzun dalga boyları ile. Karbondioksit, metan ve diğer ısı tutucu gazlar, daha uzun dalga boylu radyasyonu emer ve emdikleri enerjinin bir kısmını tekrar Dünya yüzeyine yayarak gezegeni ısıtır. Bu olmasaydı, dünya olduğundan yaklaşık 70 derece daha soğuk olurdu. Karşılaştırıldığında, toplam sıcaklıklarda yaklaşık 7 derecelik bir düşüş Büyük Buz Çağı’na neden oldu. Dünya’ya en yakın gezegen olan Venüs, neredeyse tamamı CO2 ve metandan oluşan bir atmosfere sahip ve bunun sonucunda yüzey sıcaklıkları 900 dereceye ulaşıyor.
Dünya atmosferindeki CO2 konsantrasyonları, binlerce yıl boyunca, soğuk, buzul zamanlarında yaklaşık 180 ppm’den daha sıcak buzullar arası dönemlerde yaklaşık 300 ppm’ye kadar önemli ölçüde değişmiştir. Ancak yirminci yüzyılda, konsantrasyonlar bu seviyelerin oldukça üzerine çıkmış ve bunu çok hızlı bir şekilde yapmıştır. Sanayi öncesi zamanlarda atmosferde yaklaşık 280 ppm CO2 vardı, şimdi seviye 370 ppm’e ulaştı ve tırmanıyor. Aynı dönemdeki küresel toplam sıcaklıkların bir grafiği, son yirmi yılda en hızlı artışla neredeyse adım adım sera gazı konsantrasyonlarını takip ettiğini gösteriyor.
Isı tutucu gazların konsantrasyonlarını değiştirmeye ek olarak, iklim sıcaklıklarını etkileyebilecek iki faktör daha vardır. Birincisi, Dünya’ya ulaşan toplam enerji miktarındaki değişiklikler. Bunun geçmişte iklimler üzerinde bir miktar etkisi oldu, ancak toplam varyasyon nispeten küçüktür, 11 yıllık bir döngüde yaklaşık %0,1’dir. Yakın gelecekte artması beklense de, güneş lekesi aktivitesinin çok düşük olduğu bir dönemde olduğumuz için bu, mevcut ısınmada bir faktör gibi görünmüyor. İkincisi, Dünya yüzeyinin yansıtıcılığını veya albedosunu değiştirmektir. Bu, buzullar geri çekilirken buz tabakasının kaybından kaynaklanabilir. Bunu küresel ölçekte yaşıyoruz ve bu, ısınma eğilimini şiddetlendirme eğiliminde. CO2’deki artış iklimi ısıttıkça, buz erir ve daha az enerji yansıtır, pozitif bir geri besleme döngüsü içinde onu daha da ısıtır.
Artan CO2’nin insan yapımı olmayabileceği ve bunun yerine doğal olarak oluşabileceği endişeleri yanlış yönlendirilmiştir. Karbonun atmosferde iki ortak izotopu vardır, C12 ve C13. Bitkilerdeki ve dolayısıyla fosil yakıtlardaki karbon neredeyse sadece C12’dir. Diğer doğal olarak oluşan CO2 kaynakları öncelikle C13’tür. Atmosferdeki CO2 konsantrasyonları arttıkça, C12 ila C13 oranları da buna bağlı olarak yükseldi.
Yüzyıllar boyunca, iklim, her biri kendi başlangıç ve bitiş nedeni olan birçok ısınma ve soğuma dönemine sahipti ve neredeyse hepsi iklim bilimcileri tarafından çok iyi anlaşıldı. Bu sefer neden, insan faaliyetinin neden olduğu atmosferde ısı tutucu gazların birikmesidir. Çoğu tahmin, birikimin %75’inin fosil yakıtların yakılmasından ve diğer %25’inin ormansızlaşmadan kaynaklandığını göstermektedir. Sera gazı seviyeleri artmaya devam ettikçe, atmosferdeki artan ısının etkileri giderek daha belirgin hale gelecektir. Bu, tehlikemize rağmen devam ettiğimiz bir yoldur.
Mevcut artış hızıyla, deniz seviyelerinin gelecek yüzyılda bir metre civarında yükseleceği tahmin ediliyor. Aslında, MIT’deki bir bilim insanı paneli, 0,02 metre ile 6 metre arasında değişen 16 farklı makul projeksiyonu derledi. Bir metrelik bir yükselme, bazı Amerikan basınında bir plaj sandalyesini suya batırmaya yetecek kadar alay konusu olsa da, Bangladeş’in %17’sini, neredeyse tüm Maldivleri sular altında bırakacak ve genellikle en az hareket edebilen ve uyum sağlayamayan milyonlarca insanı yerinden edecek. Adı geçen fırtınaların sayısı 1950’lerden bu yana %40 artarken (ki bu o zamanlar aşırı olarak kabul edilen bir seviyeydi), bilim adamları genel olarak bunun değişmesini beklemelerine rağmen, fırtınaların yoğunluğunda henüz tespit edilebilir bir artış olmadı.
“Sera etkisi” üzerine ilk araştırmalar, 19. yüzyılın sonlarında Joseph Fourier’in çalışmasıyla başladı. Sürecin daha ileri çalışması ve daha sonra anlaşılması ve tanımlanması, bilim adamlarının mevcut iklimsel ısınma eğilimimizi anlamalarını ve umarım, gelecekte ciddi iklim sorunlarının üstesinden gelmek için yeterince önceden bildirim ve uyarı sağlar.
Dünya güneşten sürekli bir enerji kaynağı aldığından, daha kısa dalga boyu enerjisi atmosfere kolayca nüfuz eder ve ya buzullar gibi şeyler tarafından uzaya geri yansıtılır ya da Dünya’nın yüzeyi tarafından emilir. Yüzey bu enerjiyi uzaya geri yayar, ancak daha uzun dalga boyları ile. Karbondioksit, metan ve diğer ısı tutucu gazlar, daha uzun dalga boylu radyasyonu emer ve emdikleri enerjinin bir kısmını tekrar Dünya yüzeyine yayarak gezegeni ısıtır. Bu olmasaydı, dünya olduğundan yaklaşık 70 derece daha soğuk olurdu. Karşılaştırıldığında, toplam sıcaklıklarda yaklaşık 7 derecelik bir düşüş Büyük Buz Çağı’na neden oldu. Dünya’ya en yakın gezegen olan Venüs, neredeyse tamamı CO2 ve metandan oluşan bir atmosfere sahip ve bunun sonucunda yüzey sıcaklıkları 900 dereceye ulaşıyor.
Dünya atmosferindeki CO2 konsantrasyonları, binlerce yıl boyunca, soğuk, buzul zamanlarında yaklaşık 180 ppm’den daha sıcak buzullar arası dönemlerde yaklaşık 300 ppm’ye kadar önemli ölçüde değişmiştir. Ancak yirminci yüzyılda, konsantrasyonlar bu seviyelerin oldukça üzerine çıkmış ve bunu çok hızlı bir şekilde yapmıştır. Sanayi öncesi zamanlarda atmosferde yaklaşık 280 ppm CO2 vardı, şimdi seviye 370 ppm’e ulaştı ve tırmanıyor. Aynı dönemdeki küresel toplam sıcaklıkların bir grafiği, son yirmi yılda en hızlı artışla neredeyse adım adım sera gazı konsantrasyonlarını takip ettiğini gösteriyor.
Isı tutucu gazların konsantrasyonlarını değiştirmeye ek olarak, iklim sıcaklıklarını etkileyebilecek iki faktör daha vardır. Birincisi, Dünya’ya ulaşan toplam enerji miktarındaki değişiklikler. Bunun geçmişte iklimler üzerinde bir miktar etkisi oldu, ancak toplam varyasyon nispeten küçüktür, 11 yıllık bir döngüde yaklaşık %0,1’dir. Yakın gelecekte artması beklense de, güneş lekesi aktivitesinin çok düşük olduğu bir dönemde olduğumuz için bu, mevcut ısınmada bir faktör gibi görünmüyor. İkincisi, Dünya yüzeyinin yansıtıcılığını veya albedosunu değiştirmektir. Bu, buzullar geri çekilirken buz tabakasının kaybından kaynaklanabilir. Bunu küresel ölçekte yaşıyoruz ve bu, ısınma eğilimini şiddetlendirme eğiliminde. CO2’deki artış iklimi ısıttıkça, buz erir ve daha az enerji yansıtır, pozitif bir geri besleme döngüsü içinde onu daha da ısıtır.
Artan CO2’nin insan yapımı olmayabileceği ve bunun yerine doğal olarak oluşabileceği endişeleri yanlış yönlendirilmiştir. Karbonun atmosferde iki ortak izotopu vardır, C12 ve C13. Bitkilerdeki ve dolayısıyla fosil yakıtlardaki karbon neredeyse sadece C12’dir. Diğer doğal olarak oluşan CO2 kaynakları öncelikle C13’tür. Atmosferdeki CO2 konsantrasyonları arttıkça, C12 ila C13 oranları da buna bağlı olarak yükseldi.
Yüzyıllar boyunca, iklim, her biri kendi başlangıç ve bitiş nedeni olan birçok ısınma ve soğuma dönemine sahipti ve neredeyse hepsi iklim bilimcileri tarafından çok iyi anlaşıldı. Bu sefer neden, insan faaliyetinin neden olduğu atmosferde ısı tutucu gazların birikmesidir. Çoğu tahmin, birikimin %75’inin fosil yakıtların yakılmasından ve diğer %25’inin ormansızlaşmadan kaynaklandığını göstermektedir. Sera gazı seviyeleri artmaya devam ettikçe, atmosferdeki artan ısının etkileri giderek daha belirgin hale gelecektir. Bu, tehlikemize rağmen devam ettiğimiz bir yoldur.
