Suhu memanaskan lebih cepat di Artik daripada di mana sahaja di dunia. Paip air dan paip pembetung di Iqaluit, Nunavut, retak semasa musim sejuk sebagai peralihan tanah. KARTU CANADIAN / Sean Kilpatrick
Salah satu ramalan model iklim terawal bagaimana perubahan iklim buatan manusia akan menjejaskan planet kita menunjukkan bahawa Arctic akan memanaskan dua hingga tiga kali lebih tinggi daripada purata global. Empat puluh tahun kemudian, "Penguatan Artik" ini telah diperhatikan secara langsung.
Pemecahan rekod pemanasan Artik dan juga penurunan dramatik ais laut mempunyai berat akibat ekosistem sensitif Di rantau ini.
Tetapi kenapa Arctic menghangatkan lebih banyak daripada tropika dan lintang tengah?
Kita sekarang tahu bahawa ini adalah disebabkan, sebahagiannya, untuk kepekatan kecil gas rumah hijau yang sangat kuat - bahan penipisan ozon seperti chlorofluorocarbons (CFCs).
Gas ajaib?
Lapisan ozon adalah lapisan perlindungan di stratosfera, kira-kira 20-50 kilometer di atas Bumi, yang menyerap radiasi ultraviolet yang berbahaya dari matahari. Bahan pengurangan ozon adalah gas rumah hijau yang kuat, tetapi mereka lebih dikenali kerana kesan buruk mereka pada lapisan ozon.
Bahan kimia ini dicipta pada tahun 1920-an. Mereka disebut-sebut sebagai "gas ganjil" yang digunakan sebagai penyejuk, pelarut dan propelan, dalam peti sejuk, penghawa dingin dan bahan pembungkus. Tidak sampai tahun 1980an saintis menemui lubang di lapisan ozon di atas Antartika bahawa mereka menyedari sepenuhnya sifat ozon yang berkurang dari bahan kimia ini.
Pada tahun 1987, 197 negara bersetuju untuk menghalang penggunaan bahan-bahan pengurangan ozon dengan mengesahkan Protokol Montréal. Kejayaan perjanjian antarabangsa bersejarah ini telah mengurangkan pelepasan CFC ke hampir sifar; Walau bagaimanapun, pemulihan lubang ozon telah lebih perlahan apabila CFC kekal di atmosfera selama beberapa dekad.
Oleh sebab kesan bahan-bahan pengurangan ozon pada lapisan ozon, saintis iklim yang mengkaji bahan kimia ini dan mereka kesan iklim telah memberi tumpuan kepada akibat pengurangan ozon. Kesan iklim bahan-bahan pengurangan ozon sendiri biasanya dianggap kecil memandangkan kepekatan gas-gas ini sangat kecil di atmosfera, dan sebahagian besarnya belum dijelajahi.
Bereksperimen dengan model iklim
Rakan saya dan saya berminat untuk memahami bagaimana bahan-bahan pengurangan ozon mungkin mempengaruhi pemanasan abad ke-20 dari tahun 1995 hingga 2005. Kami secara khusus memilih tempoh masa ini untuk menangkap peningkatan pesat bahan-bahan pengurangan ozon di atmosfera pada masa ini . Sejak awal tahun 2000, kepekatan atmosfera telah menurun.
Satu cara yang saintis iklim mendekati masalah seperti ini adalah untuk digunakan model komputer di bumi untuk memahami apa kesan fenomena yang berbeza, seperti letusan gunung berapi, dan gas rumah hijau, seperti metana, mungkin mempunyai suhu udara, corak sirkulasi laut, hujan dan sebagainya.
Sebuah snowmobiler menelusuri ais berhampiran Iqaluit, Nunavut. KARTU CANADIAN / Sean Kilpatrick
Untuk meneroka sumbangan bahan pengurangan ozon pada pemanasan abad ke-20, kami menjalankan model iklim sepanjang tempoh dari tahun 1955 hingga 2005. Salah satu simulasi yang menggabungkan pelbagai jenis pemandu iklim sejarah - orang-orang yang memanaskan iklim, seperti karbon dioksida, metana, nitrous oksida dan bahan-bahan pengurangan ozon, dan mereka yang menyejukkan iklim, seperti bahan zarahan gunung berapi. Simulasi kedua mempunyai semua pemanasan iklim sejarah, kecuali bahan pengurangan ozon.
Inilah salah satu kali pertama peranan bahan-bahan pengurangan ozon telah diasingkan. Biasanya, model eksperimen iklim yang meneliti peranan pemanasan iklim yang berbeza akan membongkar semua gas rumah hijau bersama-sama.
Membandingkan kedua-dua simulasi model mendedahkan bahawa pemanasan global dikurangkan oleh satu pertiga dan pemanasan Arctic sebanyak setengah ketika bahan-bahan pengurangan ozon tidak termasuk dalam simulasi kami.
Penguatan Artik
Mengapakah bahan-bahan pengurangan ozon mempunyai kesan yang besar walaupun terdapat kepekatan atmosfera yang sangat kecil? Pertama, bahan kimia ini sangat gas rumah hijau yang kuat, satu fakta yang kita ketahui dalam masa yang lama. Kedua, pada abad ke-20, pemanasan dari karbon dioksida sebahagiannya dibatalkan oleh penyejukan yang berasal dari bahan partikulat di atmosfera, yang membolehkan CFCs dan bahan-bahan pengurangan ozon yang lain menyumbang secara besar kepada pemanasan.
Akhir sekali, apabila ia datang kepada penguatan Artik, kita tahu bahawa fenomena ini timbul dari maklum balas dalam sistem iklim yang bertindak untuk meningkatkan pemanasan, dan inilah yang kami dapati dalam simulasi model kami. Dalam simulasi tanpa bahan pengurangan ozon, maklum balas iklim lebih lemah daripada simulasi dengan mereka, mengakibatkan penguatan Arctic kurang.
Pemanasan iklim dapat memanjangkan musim tumbuh di Nuuk, Greenland, dengan dua bulan menjelang akhir abad ke-21. AP Photo / David Goldman
Memahami mengapa maklum balas berbeza adalah matlamat penyelidikan masa depan kami tetapi, dalam masa yang sama, kerja kami dengan jelas menunjukkan kesan yang signifikan dari bahan-bahan penipisan ozon pada iklim Artik.
Tiga puluh tahun yang lalu, mereka yang menandatangani Protokol Montréal tidak memikirkan tentang perubahan iklim. Namun, penyelidikan seperti kami menggariskan peranan penting yang akan dimainkan oleh perjanjian ini mengurangkan pemanasan masa depan kerana kepekatan bahan pengurangan ozon merosot dari masa ke masa.
Dengan kata lain, tanpa pengurangan pelepasan karbon dioksida secara besar-besaran dalam dekad yang akan datang, keuntungan yang akan kita capai melalui Protokol Montréal akan dengan cepat terharu. Tindakan selanjutnya diperlukan untuk melindungi Arktik - dan planet kita.
Tentang Pengarang
Karen Smith, Penolong Profesor, aliran pengajaran, Universiti Toronto
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
books_causes
