Monday, 30 September 2013

Sevalni prispevek za filozofe

(Javna beležka za osebno rabo :)

Novo poročilo IPCC med drugim prinaša nekaj sprememb glede ocene  dejavnikov sevalnega prispevka (radiative forcing).  Kaj je to?

Zemlja energijo prejema od sonca, ki  nas s svojim sevanjem »greje«. Istočasno Zemlja enako količino energije seva nazaj v vesolje. Temperatura na Zemlji je v povprečju stabilna, kadar sta oba energijska tokova izenačena. (Nekako tako, kot sta izenačena  pri zelo velikem loncu vode, ki ga segrevamo na zelo majhnem ognju in v  njem voda noče zavreti, ampak se segreje le do določene temperature, saj se velik lonec začne hladiti (oddati energijo) prav toliko, kot se greje (prejema energijo) od ognja). 

Povprečna temperatura na površju ostaja približno enaka, če Zemlja nazaj v vesolje v povprečju  seva prav toliko energije, kot jo prejme od Sonca. Če ne, se temperatura v »loncu« viša ali niža do novega ravnovesja. (Pri kakšni temperaturi se bo ta dolgoročno  ustalila, je na Zemlji odvisno predvsem od moči »ognja« in vrste »juhe«: če je ob enaki moči sončnega sevanja v atmosferi več toplogrednih plinov, kot so vodna para, CO2 in metan, bo to pri višji temperaturi, kot če jih je manj.)

Izraz »radiative forcing« klimatologi uporabljajo za razliko, ki nastopi  v energetski bilanci med prejeto in oddano energijo.  Če je prejete energije več  kot oddane, je sevalni prispevek pozitiven in sistem (torej Zemlja) se segreva.

Dejavniki ali komponente sevalnega prispevka so različni in eni delujejo v pozitivno, drugi v negativno stran. Ključen dejavnik pozitivnega sevalnega prispevka je povečevanje količine CO2 v ozračju.  Nekatere komponente sevalnega prispevka pa delujejo v obe smeri . Saje prispevajo k segrevanju, kolikor onesnažijo ledene površine in led, ki postane bolj temen, odbije manj svetlobe oziroma absorbira več energije, kot čisti led. Po drugi strani delci  v ozračju "zastrejo" nebo, kar ima nasprotno »hladilen« ali negativen sevalni prispevek zaradi manjše količine sevanja, ki prispe do površine.  Seštevek pozitivnega in negativnega učinka pove, ali določena komponenta sevalnega prispevka prispeva k segrevanju Zemlje ali ne.


(IPCC AR5, WG1, Summary for Policymakers)

K razlagi grafa. Zadnji razdelek (Total Antropogenic RF)  pove, da je je bil l. 2011 sevalni prispevek zaradi človeških dejavnikov pozitiven, da torej v tem trenutku Zemlja seva manj energije, kot jo prejme od sonca.  Zemeljski sistem v celoti se zato segreva. (Kakšno je natančno razmerje med povečano energijo in povečanjem temperature, je druga velika tema podnebne znanosti, vprašanje  občutljivost podnebja [climate sensitivity]).

Ocena 2,29 W/m2 (ob razponu ocen med 1,13 – 3,33 W/m2) pozitivnega sevalnega prispevka, pomeni, da je moč prejetega sevanja  trenutno na kvadratni meter za  dva vata večja, kot je moč sevanja zemlje nazaj v  vesolje.  Za primerjavo, celotna moč  sončnega sevanja  na vrhu atmosfere znaša okoli  340 W/m2. 
V zadnjem IPCC poročilu iz l. 2007 (AR4) je bila ocena 1,6 (v razponu 0,6 do 2,4) W/m2, gre torej za precejšen popravek navzgor.

Prvi razdelek (Well Mixed Greenhouse Gases)  prikaže, kakšna je vloga štirih največjih toplogrednih onesnaževalcev (ogljikovega dioksida, metana, freonov (»Halocarbons«)in didušikovega oksida. Posamezni onesnaževalec (»Emitted Compound«) lahko v atmosferi sproži več dejavnikov (»Resulting Atmosferic Drivers«), ki imajo lahko različne učinke na sevalni prispevek. V primeru freonov (»halocarbons«) je sevalni prispevek negativen, kolikor freoni povzročajo tanjšanje plasti ozona (03), po drugi strani pa sami plini delujejo toplogredno, zato je skupni sevalni prispevek onesnaževalca pozitiven (0,18 W/m2).
Sledi prispevek drugih  kratkoživih  plinov (ogljikovega monoksida, dušikovih oksidov in  hlapljivih organskih snovi razen metana [NMVOC]). Sevalni prispevek prašnih delcev, saj in aerosolov (»Aerosols and precursors«) predstavlja največji delež znanstvene negotovosti. Kot je razvidno iz grafa, je izrazit  pozitiven prispevek črnega ogljika (saj, ki potemnijo led), ostali delci in aerosoli pa imajo negativen prispevek, ker  »zatemnijo« (dimming) ozračje in zmanjšajo moč sončnega sevanja, ki doseže površino.

Izrazito negativen prispevek ima povečana oblačnost, do katere prihaja zaradi onesnaženja z aerosoli (»Cloud Adjustments due to Aerosols«), vendar je to hkrati področje, kjer je znanstvena negotovost največja. (In zato, mimogrede, tema, na katero se radi lepijo podnebni zanikovalci, seveda z napačnimi zaključki.)

Polje »Spremembe odboja zaradi spremenjene rabe površine« (Albedo change due to land use) opisuje negativen prispevek. Razlog je, da npr. površine, ki so bile prej pogozdene, nato pa jih posekajo, praviloma odbijejo več sončeve svetlobe kot gozd. Kar pa seveda ne pomeni, da sekanje gozda v celoti pripomore k zmanjšanju segrevanja, saj ta graf opisuje je le prispevek zaradi odboja, ne pa drugih vlog gozda v podnebnem sistemu.

Zadnje polje navaja majhen pozitiven prispevek zaradi povečanja dejavnosti sonca v zadnjem stoletju, vendar je sprememba minimalna (0,05 W/m2) in nikakor ne opravičuje kakšnega »skeptičnega« zaključka, da je sonce krivo za globalno segrevanje.

Zadnji stolpec ("Level of confidence") opisuje stopnjo znanstvene negotovosti glede določenega polja raziskav. IPCC poročilo namreč ni znanstvena raziskava kot taka, ampak pregled in sinteza ugotovitev številnih znanstvenih del in raziskav. Opredelitev stopnje znanstvene negotovosti (ki sploh ni isto kot verjetnost) ima svojo metodologijo - tista, ki so jo uporabili za AR5, bo natančno opredeljena v polnem besedilu (danes je na voljo le povzetek), preliminarna navodila pa so objavljena tule.Več  o tem morda kdaj kasneje.

Monday, 23 September 2013

#junaki

»V sredo, 18. septembra zjutraj sta bila med miroljubno akcijo proti naftni ploščadi Prirazlomnaya družbe Gazprom, ki je imela cilj ustaviti Gazpromovo črpanje nafte v arktičnih vodah Pečorskega morja, aretirana dva aktivista Greenpeace International. Naslednji dan, 19. septembra, se je ruska obalna straža nezakonito vkrcala na Greenpeaceovo ladjo Arctic Sunrise, ki je plula v mednarodnih vodah, in s pomočjo orožja aretirala 30 aktivistov. Zahtevamo takojšen izpust vseh priprtih aktivistov in zaustavitev neupravičene agresije obalne straže proti naši ladji in mirnemu protestu.
Greenpeace International se nahaja v Ruski Arktiki, da bi bil navzoč pri uničujočih in nepremišljenih načrtom naftnih podjetij za črpanje nafte in izrazil nenasilno nasprotovanje. Na naš miroljuben protest se je ruska obalna straža odzvala z ekstremno in nesorazmerno silo. Proti naši ladji Arctic Sunrise so izstrelili 11 opozorilnih strelov, našim aktivistom pa so grozili z noži in puškami. Ruska obalna straža trenutno zadržuje 27 naših aktivistov proti njihovi volji in brez pravnega zastopništva.« (Greenpeace Slovenija)

Protest proti ruskim oblastem, ki aktiviste proti črpanju nafte na Arktiki obravnavajo kot teroriste, je moč podpisati tule. Mogoče pa bo še bolj koristno, če malo razmislimo o tem, kaj in zakaj počnejo naši »ekoteroristi« tam zgoraj.

Priča smo namreč enemu najbolj absurdnih prizorov našega časa. Zaradi posledic podnebnih sprememb je arktično območje največji barometer človeškega spreminjanja okolja. Istočasno se področje odpira kot prizorišče naftne mrzlice. Države in naftne družbe želijo odpreti nove zaloge fosilnih goriv, ki bodo še pospešila drsenje človeštva proti podnebni planetarni meji, za katero smo ocenili, da se zgodi ob dvig povprečne globalne temperature za okoli 2 stopinji. Kaj to pomeni? Najboljši, a hkrati najbolj strašljiv odgovor se glasi – ne vemo. Ali z besedami ekonomista Nicholasa Sterna: »Zemlja ni izkusila globalne temperature, višje od 2°C glede na povprečje pred 19. stol., od geološke dobe pliocena pred tremi milijoni let, ko je bilo polarnega ledu bistveno manj in je bilo morje okoli 20m višje kot danes. Moderni človek obstaja okoli 250.000 let. V resnici torej nimamo nobene izkušnje s takšnim podnebjem.« (*)

Obstaja en sam način, kako preprečiti prehod tega praga, in to je prenehanje uporabe fosilnih goriv. In prenehanje uporabe fosilnih goriv je mogoče samo na en način – tako, da jih pustimo tam, kjer so, pod zemljo. Lignit pod Velenjem, nafta in plin pod severnim tečajem.

Greenpeace v svoji akciji »Rešimo Arktiko«, katere del je operacija naših  zajetih »piratov«, opozarja še na druge bistvene probleme črpanja na severu. Varovalnih mehanizmov pred onesnaženjem praktično ni. Če se spomnimo na nesrečo v Mehiškem zalivu, ko je samem na pragu ZDA naftna družba brez varnostnega načrta preizkušala praktično novo tehnologijo, si lahko predstavljamo, kako zadeve in standardi izgledajo na Arktiki.

Tako da, če v tem košarkarskem tednu že moram izbrati svoje #junake, nimam dileme. Ljudje tam zgoraj na severu se dobesedno fajtajo za naš svet, pa naj se to sliši še bolj klišejsko od komentarjev športnih novinarjev. Ker je res.


Friday, 13 September 2013

Vpliv gobarjenja na okolje

Letošnja sezona gobarjenja se je že pošteno začela in kot velik ljubitelj tega »športa« se lahko le strinjam z anekdoto, ki jo zapiše avtor v fini knjigi o kulturi gobarstva Chanterelle Dreams, Amanita Nightmares: The Love, Lore, and Mystique of Mushrooms:
Ob obalah Kalifornije pogosto naletite na napis »Najslabši dan za surfanje je še vedno boljši kot najboljši dan v službi«. Pri Slovanih, tudi izseljencih, le zamenjajte surfanje za gobarjenje in boste na dobri poti do ugotovitve, kaj je slogan te regije. Slovani gobarijo, kot Američani hodijo v nakupovalne centre: kompulzivno, pogosto in z guštom.
Nabiranje gob je lep stik z naravo, laziš po strminah gozda, kamor sicer nikoli ne bi zašel, in pozorno, kot kak paleolitski nabiralec vohljaš po podrasti in grmovju. Slastna je tudi potencialna nagrada, čeprav v nasprotju s surfanjem tu nobeno tveganje ni smiselno: v citirani knjigi je podatek, da je l.2000 (ki je bilo precej »gobje«) v Rusiji in Ukrajini zaradi zastrupitve umrlo okoli 200 ljudi. Več deset primerov zastrupitev vsako leto obravnavajo tudi v Sloveniji in tudi pri nas je zabeleženih nekaj smrtnih primerov. Previden gobar, ki se zaveda svojega znanja – osnovno pravilo je zelo preprosto: za prehrano nabiraš le užitne vrste in primerke, ki jih prepoznavaš s popolno gotovostjo – se nevarnosti zlahka izogne. Ampak zanimivo je še eno drugo vprašanje. Koliko gobarji, ki jih je pri nas res veliko, škodujemo gobam? Koliko vplivamo na celoten gozdni ekosistem, ki ga jeseni množično obiskujemo kot nabiralci?

V Sloveniji se eksplicitno z gobami ukvarjata dva zakona, Uredba o varstvu samoniklih gliv in Uredba o zavarovanih prostoživečih vrstah gliv. (Zanimivo je, da se evropska naravovarstvena zakonodaja z zaščito gliv specifično ne ukvarja, Habitatna direktiva zaščiti le vrste iz kraljestev rastlin in živali.) Tole so za rekreativnega gobarja najpomembnejša pravila:
Posameznik lahko nabere v enem dnevu največ dva kilograma gob, skladno z določbami te uredbe. … Kdor nabira gobe, mora spoštovati naslednja pravila:
1. goba mora imeti razvidne tiste morfološke značilnosti, na podlagi katerih je mogoče zanesljivo določiti vrsto,
2. prepovedana je takšna uporaba pripomočkov za nabiranje gob, ki lahko poškoduje rastišče ali podgobje,
3. gobe je treba grobo očistiti že na rastišču,
4. gobe je dovoljeno prenašati le v trdni in zračni embalaži. (*)
 Pri točki 1. je  zakonodajalca pametno ubogati že zaradi lastne glave, seveda pa je glavni namen zaščita okoli 40 vrst, ki so z drugo uredbo popolnoma zavarovane in jih je prepovedano nabirati, četudi razen morda karžlja med njimi ni bolj obleganih užitnih vrst. V zvezi z 2. točko je med gobarji pogosta razprava, ali naj bi gobo odrezali pri betu ali izruvali (o tem kasneje), vsekakor pa naj bi pri nabiranju čim manj poškodovali podgobje oz. micelij, bistveno vegetativno »telo« glive, brez katerega nadzemnih plodov sploh ne bi bilo. 3. In 4. točka meri na to, da bi pri nabiranju gob v gozdu ostalo čim več trosov, ki rastejo v trosnjakih gob in so ključni za spolno razmnoževanje gliv – kot nekakšna »semena« gliv, iz katerih lahko zrastejo novi miceliji. Zato naj bi gobe, kar sugerira 4. točka, iz gozda prenašali v pletenih košarah in ne recimo nepropustnih vrečkah. Tudi o tem več v nadaljevanju.

Ali je mogoče oceniti resnični vpliv gobarjenja na glive in količino gob, ki zrastejo? Po pregledu literature se mi zdela najbolj zanimiva, tudi zato, ker gre malo proti moji intuiciji, švicarska raziskava, ki so jo povzeli v članku Nabiranje gob ne vpliva prihodnje donose – rezultati dolgoročne študije v Švici (Egli S., Peter M., Buser C., Stahel W. & Ayer F. (2006) Mushroom picking does not impair future harvests – results of a long-term study in Switzerland. Biological Conservation, 129, 271-276 [članek je dostopen prek NUK v bazi Science direct])

Raziskava je potekala na dveh za ta namen pripravljenih gozdnih rezervatih, eden je velik 75 ha in se nahaja na 600m nadmorske višine, drugi 3ha na 1250m. V prvem je poskus potekal med 1977-2003, v drugem 1990-2000. Znotraj rezervatov so začrtali parcele, na katerih so ob različnih načinih gobarjenja opazovali več sto vrst gliv (skupaj 582 vrst).

Zanimalo jih je tako število »gob« - tistega, kar gobarji nabiramo, torej plodov ali trosovnikov gliv, kot tudi samo število vrst gliv. Rezultati so pokazali, da ni statistične razlike med količino gob (kot nadzemnih plodov), ki zrastejo na parcelah, kjer so jih nabirali, in tistimi, kjer jih sploh niso. Tudi prej omenjena razlika med rezanjem in puljenjem se ni izrazila v količini zraslih gob.

Razlika glede vpliva gobarjenja pa se je izrazito pokazala drugje. Parcele so namreč razdelili tudi po kriteriju, da so se na enih izogibali izrazitega tacanja in hoje po zemlji (»trampling«), pri drugih pa ne. V tem primeru pa se je pokazalo, da je količina plodov (»gob«) za tretjino manjša na potacanih parcelah, ne glede na to, ali se na njih gobari ali ne. Vendar pa tacanje ni vplivalo na biodiverziteto: zmanjšalo se je le število plodov, še vedno pa so bile prisotne vse vrste.
The present data show that harvesting does not adversely affect the production of fruit bodies … The concomitant trampling of the forest floor, however, significantly reduced the number of fruit bodies produced … Surprisingly, however, the total number of species that fruited over the decade of sampling was about the same in the trampled as in the non-trampled plots. (*)
V razpravi ob zaključku članka obravnavajo  problem vpliva trosov na količino plodov in vrst gliv – kar je razlog, zakaj naša uredba predpisuje uporabo košar. Teoretično bi zmanjšanje števila trosov moralo vplivati na količino obojega, vendar vsaj trenutni podatki švicarske raziskave jasne  odvisnosti ne kažejo:
Harvesting the fruit bodies entails removing the spores. Theoretically, we would expect removing all fruit bodies and thus the possibility of sexual renewal by spores to lead to a degeneration of these fungi over time. Fungal species vary in how important spores are for their reproduction (Fiore´-Donno and Martin, 2001). Some species repeatedly recruit new colonies from spores, whereas others propagate predominantly by vegetative spread. Laccaria amethystina Cke., for example, produces colonies and fruit bodies from spores each year (Fiore´-Donno and Martin, 2001), but we did not detect a negative impact of harvesting on this species in either study site. It is possible that adequate numbers of spores entered from the neighbouring areas, or that the fruit bodies in the plots released enough spores during the weekly harvesting intervals. Nevertheless, the present experimental design realistically simulates strong harvesting pressure.

Skratka. Gobarji vsekakor vplivamo na dogajanje v gozdu. Tudi omejitve, ki jih predpisuje slovenska uredba, naj kar ostanejo, čeprav mogoče niso v celoti podprte z znanstvenimi podatki, ki bi dokazovali vpliv količine nabranih gob na vrste. Ko nabereš košaro jurčkov, se je čisto v redu ustaviti in pustiti kaj za druge, pa tudi za polže in muhe. Kar se tiče tacanja, ki ga v gozdu  neizogibno povzročamo gobarji – mogoče lahko škodo nekoliko kompenziramo tako,  da smo v drugih vlogah zaščitniki gozda. Obstajajo namreč prakse izkoriščanja gozda, ki so za njegov ekosistem bistveno bolj destruktivne kot kakršno koli gobarjenje.