Priežastys ir tendencijos

Norint suprasti klimato kaitą
Žemės atmosfera turi natūralią fizikinę savybę įšilti ir išlaikyti šilumą. Dėl šio reiškinio dienos metu didžioji Žemei tenkančios Saulės energijos dalis yra sunaudojama ne paviršiui, o atmosferai sušildyti. Nakties metu, Saulei esant kitoje horizonto pusėje, įšilęs atmosferos oras vėsta lėtai ir tolygiai. Šis šilumos kaupimo ir išlaikymo reiškinys yra viena iš būtinų sąlygų gyvybei žemėje palaikyti. Jis paprastai vadinamas šiltnamio efektu. Planetos, kurių negaubia atmosfera, vadinamojo šiltnamio efekto neturi. Dienos metu Saulės energija degina šių planetų paviršių, o Saulei pasisukus už horizonto, jų temperatūra tampa iš karto itin žema.

(Atmosferos neturinčio Merkurijaus dienos ir nakties temperatūros yra atitinkamai 400 °C ir −160 °C. Veneros, kurios tanki atmosfera susideda 96 % iš CO₂, temperatūra nesvyruoja ir yra 462 °C. Nepaisant to, kad Venera skrieja nuo Saulės du kartus didesniu atstumu nei Merkurijus, jos vidutinė temperatūra yra didesnė nei Merkurijaus maksimalioji. Taigi planetų temperatūrą lemia ne vien atstumas nuo Saulės, o ir jų atmosferų gebėjimas sugerti jos skleidžiamą šilumą.).

Žemės atmosferos sudėtyje yra labai daug skirtingų dujų, ir ne visos jos turi vienodą savybę įšilti. Dėl tam tikrų fundamentalių priežasčių simetriškosios molekulės (N₂, O₂, Ar, kt.) šilumos nelaiko ir greitai ją išspinduliuoja į kosmosą. Tuo tarpu asimetriškosios (H₂O, CO, CO₂, CH₄, SO₂, O₃, kt. ) išlaiko šilumą skirtingu mastu. Didelę dalį šilumos išlaiko vien atmosferoje esančių vandens garų molekulės. Jei šių garų nebūtų, vidutinė visos žemės paviršiaus temperatūra būtų apie −16 °C vietoje dabar esančių apie 14 °C. Ji taip pat ženkliai greičiau ir žemiau kristų naktį.

Klimato kaita – tai vienas didžiausių mūsų laikų pavojų ir iššūkių. Klimato kaitos problemos ypač kelia nerimą: Lietuva jau susiduria su intensyvėjančiomis ir dažnėjančiomis ekstremaliomis oro sąlygomis (karščio bangomis, audromis ir potvyniais), dėl kurių mažėja pasėlių derlius, nyksta biologinė įvairovė, veikiama ekonomika bei žmonių sveikata.

„Šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ (ŠESD)
Visas atmosferoje esančias dujas, kurios sulaiko šilumą, galima būtų vadinti „šiltnamio efektą sukeliančiomis“. Tačiau bendru pasauliniu sutarimu Jungtinių Tautų bendrosios klimato kaitos konvencijos Kioto protokolo A priede terminu „šiltnamio efektą sukeliančios dujos“ (angl. k. greenhouse gases) vadinamos tik anglies dioksidas (CO₂), metanas (CH₄), azoto suboksidas (N₂O), hidrofluorangliavandeniliai (HFCs), perfluorangliavandeniliai (PFCs) ir sieros heksafluoridas (SF₆), o nuo 2012 metų – ir azoto trifluoridas (NF₃). Šios dujos vadinamos ŠESD todėl, kad jų kiekis atmosferoje sparčiai didėja dėl žmonių ūkinės veiklos.

Kitos atmosferos sudėtyje esančios dujos neklasifikuojamos kaip ŠESD, nes: H₂O kiekis atmosferoje pats save reguliuoja ir turi savybę išlaikyti pusiausvyrą; CO dėl ūkinės veiklos išmetama santykinai nedaug, be to jis vidutiniškai išsilaiko atmosferoje tik tris mėnesius, po kurių oksiduojasi į CO₂; kitos dėl žmogaus veiklos išmetamos dujos, kurios nevadinamos ŠESD (SO₂, NO_x, HCFC, organiniai junginiai, kt.) taip pat į atmosferą patenka arba santykinai mažais kiekiais, arba joje išsilaiko tik pernelyg trumpą laiką.

ŠESD tai: CO₂, CH₄, N₂O, įvairūs HFC, įvairūs PFC, SF₆ ir NF₃.

Ar CO₂ yra teršalas?
Klimato kaita yra labiausiai asocijuojama su CO₂. Dauguma dėl ūkinės veiklos į atmosferą išmetamų dujų  yra toksiškos ar turi kitą tiesioginį neigiamą ryšį su žmogaus sveikata. Tuo tarpu natūraliai dideliais kiekiais atmosferoje esančios bespalvės bekvapės CO₂ dujos yra ne tik žmogui nekenksmingos, tačiau ir yra būtinos visų augalų ir gyvūnų gyvybinėms funkcijoms palaikyti. Augalai iš CO₂ fotosintezės metodu įsisavina anglį, tokiu būdu sukaupdami maistinę energetinę vertę ir išlaisvindami O₂. Gyvūnai įkvėpia O₂, maistui vartodami augalus naudoja juose sukauptą energiją ir iškvėpia CO₂. CO₂ yra gyvybiškai svarbaus anglies ciklo nepakeičiama dalis.

Vienas pirmiausiai galinčių kilti „klimato skeptikų“ argumentų yra tai, kad CO₂ negali daryti žalos, nes nėra teršalas. Iš tiesų CO₂ – „augalų maistas“ – yra labai natūralus reiškinys. Klimato kaitos problema yra ne šio komponento atmosferoje būvimas, o nepaprastai spartus jo kiekio augimas. Dėl anglies atomų (C) kiekio žemėje absoliutaus pastovumo ir dėl žemės paviršiuje veikiančio biologinio anglies ciklo, savaime CO₂ kiekis atmosferoje yra itin pastovus. Vartojami maistui, pūvantys ar degantys augalai (mediena), išmeta į atmosferą lygiai tokį patį kiekį CO₂, kokį iš jos sugėrė per savo augimo laikotarpį.

Anglies kiekis CO₂ pavidale atmosferoje dėl natūralių priežasčių gali keistis tik labai lėtai. Pavyzdžiui, prieš milijonus metų dideli biomasės kiekiai (anglis organiniame pavidale) grimzdo gilyn po žemės ar vandens paviršiumi, kur veikiami didelio slėgio ir laiko suakmenėjo, transformavosi į dujas ar naftą, ir taip nebegalėjo būti grąžinti į žemės paviršiuje vykstantį biologinį anglies ciklą. Tai reiškia, kad CO₂ kiekis atmosferoje praeityje yra buvęs ir didesnis nei dabar. Atitinkamai tuo metu buvo aukštesnė ir žemės paviršiaus temperatūra. Tačiau vidutinei temperatūrai svyruojant keliais laipsniais per milijonus metų nekilo gyvybei grėsmės, kadangi klimatui šylant ar šąlant labai lėtai, rūšys spėja prisitaikyti, migruoti, ar vienas rūšis pakeičia kitos.

Kaip įtaką klimatui daro žmogaus veikla? 
Žmonijai pradėjus intensyviai deginanti iškastinį kurą žemės gelmėse esantys fosiliniai organiniai junginiai (anglis, nafta, iškastinės dujos) per labai trumpą laiką yra verčiami atmosferos CO₂. Dėl šio proceso atmosferos CO₂ koncentracija jau šoktelėjo 1,4 karto. Be CO₂ dėl žmogaus veiklos į atmosferą išmetami ir dideli kiekiai kitų ŠESD (CH₄ ir N₂O (azoto ciklo dalys); HFCs, PFCs, SF₆, NF₃ (dirbtinai sukuriamos dujos naudojamos pagrinde šaldymo, slėgio sukūrimo tikslais)). Nuo pramoninės revoliucijos pradžios CH₄ kiekis atmosferoje padidėjo 2,5 karto; N₂O – 1,16 karto; o dirbtinai sukuriamų HFCs, PFCs SF₆ ir NF₃ anksčiau atmosferoje apskritai nebuvo.

Greitai keičiant atmosferos sudėtį atitinkamai greitai keičiasi jos savybės išlaikyti šilumą, o to pasekoje ir vidutinė planetos paviršiaus temperatūra. Nuo 1880 metų vidutinė globali oro temperatūra padidėjo 0.8°C. Pasak Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos 5-tosios ataskaitos, Per artimiausius 30 metų temperatūra išaugs dar 0.3 – 0.7 °C. Nors ir iš pažiūros šie skaičiai yra nedideli, pasikeitimai per tokį trumpą geologinį laikotarpį yra drastiški. 1983 – 2012 metų laikotarpis Šiaurės pusrutulyje buvo šilčiausias 30 metų laikotarpis per pastaruosius 1400 metų. Nors šiuo metu esantys temperatūrų pasikeitimai yra tiesiogiai pavojingi tik trapioms ekosistemoms, nykstant vienoms rūšims vyksta grandininė reakcija ir grėsmė dėl to iš karto kyla kitoms.

CO₂ ekvivalentas
Ūkinės veiklos daromą įtaką klimato kaitai yra patogu išreikšti CO₂ ekvivalentu. CO₂ ekvivalentas – tai bedimensinis dydis, apibrėžiantis, kokį poveikį klimato šiltėjimui daro skirtingos ŠESD, lyginant jas su CO₂. CO₂ ekvivalentas dar yra vadinamas visuotiniu atšilimo potencialu (VAP). 1 tonos CO₂ intensyvumą prilyginus vienetui, skirtingas ŠESD galima išreikšti tokiais CO₂ ekvivalentais:

* Skirtingos molekulės turi skirtingas fizikines savybes išlaikyti šilumą, tačiau taip pat turi ir skirtingą (biologinį) skaitomumą. Dėl to skirtingų laikotarpių perspektyvose skiriasi ir dujų VAP. Jei neminima kitaip, ŠESD tarpusavio lyginimui sutartinai yra naudojamas 100 metų VAP. Taigi viena tona į atmosferą išmetamų metano dujų oficialiai keičia jos šilumines savybes taip, kaip tai darytų išmetamos 25 tonos CO₂.

Daugiau VAP duomenų 

Su klimato kaita susijusios pasekmės
Dėl besikeičiančio klimato šyla oro ir vandenynų temperatūra, tirpsta kalnų sniegas ir abiejų žemės polių ledynai. Dėl ledynų tirpsmo ir vandens šiluminio plėtimosi kyla pasaulinis vandens lygis, didėja potvynių ir visiškų apsėmimų pavojus (1901–2010 m. vid. vandens lygis išaugo 19 cm). Nyksta nespėjančios prisitaikyti sausumos ir vandenynų gyvūnų ir augalų rūšys. Skursta bioįvairovė, didėja invazinių rūšių atvejai į kitus naujus plotus, šiaurės kryptimi slenkasi tropinės ligos.

Dėl klimato sistemos sudėtingumo ir kompleksiškumo jis nešyla tolygiai, dėl to daugėja ekstremalių meteorologinių reiškinių (uraganų, rekordiškai didelių ir rekordiškai mažų kritulių kiekių, sausrų ir net ekstremalių šalčių). Dykumėja derlingi žemės plotai, daugumoje pasaulio regionų ima vis labiau trūkti gėlo vandens. Lietuvoje pažeidžiamiausias yra Baltijos jūros regionas. Nors Lietuva kol kas yra laikoma viena mažiausiai klimato kaitos paveikiamų valstybių pasaulyje, su didėjančiu pagreičiu šylantis klimatas jau pradeda daryti poveikį Lietuvos vandens išteklių, kraštovaizdžio, ekosistemų ir biologinės įvairovės, aplinkos oro kokybės, visuomenės sveikatos, atliekų tvarkymo, miškų ūkio, žemės ūkio ir kitoms sritims. Globaliame pasaulyje vykstantys pražūtingi klimato kaitos padariniai taip pat ekonomiškai netiesiogiai atsiliepia visai Europai ir Lietuvai. Ilgesnėje perspektyvoje didėja ir imigracijos iš labiausiai klimato kaitos paveikiamų regionų tikimybė.

Dėl ko labiausiai nerimauti?
Klimato kaitai tokią pačią įtaką daro tiek kasmet naujai išmetamos, tiek ir prieš dešimtmečius į atmosferą išmestos ŠESD. Yra paskaičiuota, kad net ir dabar visiškai sustabdžius ŠESD išmetimus, klimatas dėl iki šiol išmestų ŠESD šiltėtų dar apie 1000 metų. Tačiau kol kas augant ekonomikai, didėjant gyventojų skaičiui ir vartotojiškumui, kiekvieną dešimtmetį į žemės atmosferą išmetamų ŠESD kiekis yra vis didesnis nei praeitą. Dėl didelės žmonijos priklausomybės nuo iškastinio kuro, nėra jokių patikimų prognozių, kada bus galima sustabdyti ŠESD išmetimus. Kol kas didelės pastangos dedamos siekiant juos bent stabilizuoti ir palaipsniui pradėti mažinti.

Be ŠESD išmetimų pasaulio klimatui kyla ir dar viena, ko gero pati pagrindinė grėsmė. Nedidelis klimato atšilimas kelia pavojų „užvesti“ natūralų šiltėjimo procesą ir padaryti jį nebekontroliuojamu. Po amžino įšalo ledu, anaerobinėmis sąlygomis vandenynų dugne pūvant organiniams junginiams susikaupė labai dideli kiekiai metano dujų (CH₄). Ištirpus ledynams dideli šių dujų kiekiai, kurių VAP yra 25, būtų išlaisvinti į atmosferą. Ledynai, taip pat ir didelius žemės plotus dengiantis sniegas, atspindi didelę dalį saulės spindulių. Jiems tirpstant tamsus vanduo ir žemė šiuos spindulius sugeria ir taip dar labiau spartina šiltėjimo procesą. Kol kas CO₂ atmosferoje kiekis didėja tik dėl padidėjusių išmetimų. Tačiau skurstant augalijai po truputį atsiranda ir kitas CO₂ akumuliacijos veiksnys – šių dujų vis mažiau lieka kam eliminuoti. Išstumiami biologinio anglies ciklo atmosferos anglies absorbuotojai, kadangi dėl sausrų kyla grėsmė augalijai ir fotosintezę atliekančiams mikroorganizmams (dumbliams).

Ištirpus visiems ledynams pasaulio vandenyno lygis pakiltų per 60 metrų. Taip būtų užlieta teritorija, kurioje šiuo metu gyvena daugiau kaip pusė viso pasaulio gyventojų. Mokslininkai mano, kad jei vidutinė pasaulinė temperatūra pakiltų 8 – 12 laipsnių, žemėje gyvybė tokiai, kokią dabar žinome apskritai nebebūtų įmanoma.

Ką reikia daryti?
Kadangi ŠESD turi akumuliacinį poveikį, norint stabdyti klimato kaitą reikia kaip įmanoma greičiau sumažinti jų išmetimus. Pastarieji atsiranda dėl iškastinio kuro deginimo, o esminė šio deginimo priežastis yra energijos išgavimo poreikis. Energijos kiekis žemėje nėra problema, vienintelis klausimas yra būdai konvertuoti ją į labiausiai pageidaujamą – šiluminę ir elektros energiją. Hidroelektrinės, saulės, vėjo, potvynių ir atoslūgių jėgainės generuoja elektros energiją be ŠESD išmetimų. (Tiesa, šių išmetimų pareikalauja pačių elektrinių steigimas – pvz. saulės kolektorių gamyboje reikia labai daug šilumos stiklui lydyti, tuo tikslu kol kas deginamas iškastinis kuras. Tačiau šie išmetimai yra vienkartiniai, o pats produktas toliau generuoja energiją švarią). Biodujų, medienos ir kitos biomasės deginimas, su sąlyga, kad ji yra vėliau atauginama, taip pat yra išeitis. Nors pačios biomasės kūrenimo metu ir išsiskiria CO₂, tas pats CO₂ kiekis vėliau yra sugeriamas naujai biomasei užauginti. Deginti biomasę, ŠESD išsiskyrimo prasme tai tas pats, kas ir leisti jai supūti. Tik pūvimas yra labai ilgas, o degimas labai greitas procesas.

Sprendimai, mažinantys ŠESD išmetimus

• technologiniai ir architektūriniai sprendimai (pvz. nulinės energijos ar mažai energijos naudojantys būstai);
• atsinaujinančių energijos išteklių naudojimas - saulės energijos, geoterminės energijos, vėjo energijos ir biokuro;
• atliekų tvarkymas (pvz. rūšiavimas, perdirbimas);
• efektyvus energijos vartojimas (pvz. apšiltintas būstas, taupi elektros lemputė, ekonomiška šildymo ar vandens tiekimo sistema leis sutaupyti energijos).

Pagrindinė globaliu ŠESD išmetimo mažinimo tikslu užsiimanti organizacija – tai Jungtinių Tautų Bendroji klimato kaitos konvencija. Ji buvo įsteigta 1994 metais ir ją yra ratifikavusios 196 šalys. Ši organizacija pasauliniu mastu vykdydama klimato kaitos švelninimo ir prisitaikymo prie klimato kaitos politiką vis dar susiduria su labai daug problemų. Ko gero fundamentinė problema dėl kurios kol kas yra delsiama, yra tai, kad teršiant aplinką įprastais būdais kenčia aplinkinė gamta, blogėja gyventojų sveikata, ir vietinė valdžia turi motyvaciją šią taršą sumažinti. Tačiau kadangi „CO₂ nėra teršalas“, išmestos ŠESD nedaro išskirtinai vietinio poveikio. Efektas yra tik pasaulinis. Jį sprendžiant turi dalyvauti kuo daugiau šalių, tačiau ne visos turi vienodus pajėgumus, reikalingus pokyčiams perėjimui prie atsinaujinančių energijos šaltinių įgyvendinti. Dėl to, tebevykstant pasaulinėms deryboms, klimato kaitos švelninimo (ŠESD mažinimo) politika skirtinguose regionuose yra įgyvendinama skirtingu mastu.

Lietuvos klimato kaitos  įsipareigojimai 
2015 m. gruodžio mėnesį Paryžiaus klimato kaitos konferencijoje priimtas Jungtinių Tautų (JT) bendrosios klimato kaitos konvencijos Paryžiaus susitarimas. Aplinkos ministerijos duomenimis, pirmą kartą istorijoje visuotiniam Paryžiaus susitarimui išmetamųjų šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) kiekio mažinimo įsipareigojimus, apimančius 95 proc. pasaulinių emisijų, pateikė per 180 šalių. Tarp jų ne tik išsivysčiusios, bet ir besivystančios šalys. 2016 m. balandžio 22 d. Niujorke įvykusioje pasirašymo ceremonijoje Lietuva kartu su kitomis 174 pasaulio šalimis susitarimą pasirašė. Tai sudėtingiausias globalus tarptautinis susitarimas, kurio Pasaulio valstybių lyderiai siekė net 20  metų.

Šalys įsipareigojo siekti ilgalaikio klimato kaitos švelninimo tikslo, kad visuotinis atšilimas būtų gerokai mažesnis nei 2°C, palyginti su ikipramoninio laikotarpio lygiu, ir siekti, kad didėjimas neviršytų 1,5°C.

Pagal Paryžiaus susitarimą Lietuva įsipareigojo bendrai su ES ir jos valstybėmis narėmis 2021–2030 m. laikotarpiu mažiausiai 40% sumažinti išmetamųjų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekį, lyginant su 1990 m. Šio tikslo bus siekiama ES apyvartinių taršos leidimų prekybos sistemoje dalyvaujančiuose sektoriuose (kuro deginantys įrenginiai virš 20 MW ir chemijos pramonė) ES valstybėms narėms bendrai išmetamųjų šiltnamio efektą sukeliančių dujų  kiekį  sumažinant 43%, o minėtoje sistemoje nedalyvaujančiuose sektoriuose (žemės ūkis, transportas, atliekų tvarkymas, pastatai ir kt.) – ES lygiu 30%, palyginti su 2005 m., nustatant privalomus tikslus atskiroms ES valstybėms narėms. Lietuva iki 2030 m. privalės 9% sumažinti emisijų kiekį ES apyvartinių taršos leidimų prekybos sistemoje nedalyvaujančiuose sektoriuose, palyginti su 2005 m.

Lietuva Susitarimą įgyvendins vykdydama ES klimato kaitos ir energetikos 2030 m. tikslų teisės aktus. Įvykdyti įsipareigojimus bus galima tik visų institucijų, pramonės, mokslo institucijų ir nevyriausybinių organizacijų pastangomis, plėtojant viešojo ir privataus sektoriaus partnerystę inovatyviems aplinkosaugos sprendimams, išnaudojant  kovą su klimato kaita kaip galimybę eko-inovacijoms, konkurencingumo didinimui, ekonominiam augimui ir darbo vietų kūrimui. Būtini pokyčiai transporto, energetikos ir žemės ūkio sektoriuose. Kol atsakingos valdžios institucijos priima atitinkamus sprendimus, gyventojai taip pat privalo prisidėti keisdami savo įpročius, saugodami aplinką ir tausodami gamtos išteklius.

Prisitaikymas prie klimato kaitos
Tai gamtos ir žmogaus sukurtų sistemų prisitaikymas prie esamų arba tikėtinų klimato kaitos reiškinių, jų teigiamo ar neigiamo poveikio. Prisitaikant siekiama kuo mažesnėmis sąnaudomis sumažinti šiuo metu patiriamų ir ateityje numatomų patirti neigiamų klimato kaitos padarinių grėsmę ir žalą. Lietuvoje prie jautriausių klimato kaitai priskiriami sektoriai: sveikatos apsauga, žemės ūkis, miškininkystė, turizmas, energetika, transportas. Prie vidutiniškai jautrių priskirtini: žuvininkystė ir pramonė. Prisitaikymo prie klimato kaitos gairės savivaldybėms.

Naudinga informacija apie klimato kaitą Lietuvoje - ŠESD apskaitos ir prognozių ataskaitose, nacionaliniuose pranešimuose.

Lietuvos mokslininkų parengta ir iš dalies Klimato kaitos programos lėšomis finansuota knyga "100 klausimų apie klimato kaitą"

Pastaba. Aplinkos ministerijos klimato kaitos politikos skyriaus pagrindinis uždavinys  – sudaryti sąlygas veiksmingam klimato kaitos valdymo politikos formavimui ir įgyvendinimui, rengiant strateginius dokumentus, teisės aktų projektus ir užtikrinant klimato kaitos padarinių švelninimo ir prisitaikymo prie klimato kaitos pokyčių priemonių vykdymą.