ΜΕΛΗ ΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ

1

Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του οδηγού σπουδών του τμήματος Επιστημών της Θάλασσας της σχολής Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου, με έδρα τη Μυτιλήνη (Λέσβου), ως Πτυχιακή Εργασία. ΜΕΛΗ ΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΒΑΘΜΙΔΑ ΥΠΟΓΡΑΦΗ ΑΝΤΩΝΙΟΣ ΒΕΛΕΓΡΑΚΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ... (ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ) ΔΡΟΣΟΣ ΚΟΥΤΣΟΥΜΠΑΣ ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ.. ΕΛΙΝΑ ΤΡΑΓΟΥ ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ. Παν. Αιγαιου - Σχολη περιβαλλοντοσ - Τμημα Επιστημων της θαλασσασ 2

Αφιερώνω την εργασία αυτή στους γονείς μου, Κωνσταντίνα Καφρίτσα και Ιωάννη Ευαγγελόπουλο, που με στήριξαν όλα αυτά τα χρόνια καθώς και στις αδερφές μου, Βάσια και Δήμητρα που τις αγαπώ αέναα 3

υπεύθυνους της Σίτισης και Στέγασης. προσωπικό για τη βοήθεια του, τη Γραμματεία, τη Μέριμνα και τους Θάλασσας, για το ήθος και τις γνώσεις που μου μετέδωσαν, το εργαστηριακό Τέλος ευχαριστώ όλους τους καθηγητές του τμήματος Επιστημών της μη θέματα, σημαντικά για την περάτωση της εργασίας. και τεχνικά σε τους βοήθεια τη για Δισσεάκη Περσεφόνη Τζούδα, Παρασκευή Ανδρεάδη, Όλυμπο Συμσάρη, Ευάγγελο Αλεβίζο, Ευάγγελο Διαμαντή, Μαρία Χριστίνα- Παπακωστόπουλο, Γεώργιο φοιτητές/απόφοιτους τους και καθώς παραχώρησαν μου που συνεντεύξεις τις για Ματσούκα Χρήστο Μποτετζάγια, Ιωσήφ Τράγου, Ελίνα Κουτσουμπά, Δρόσο καθηγητές, τους επίσης Ευχαριστώ του καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της εργασίας. εμπιστοσύνη που έδειξε στο πρόσωπο μου, για τις συμβουλές και τη στήριξή την για Βελεγράκη Αντώνη μου καθηγητή επιβλέποντα τον θερμά Ευχαριστώ 4

ΠΕΡΙΛΗΨΗ. 1 ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ - ΟΡΙΣΜΟΙ. 2 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 4 1) ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ 1.1 Φυσικές επιρροές της κλιματικής αλλαγής 9 1.1.1 Αστρονομικές μεταβολές.. 9 1.1.1.1 Ο άξονας της Γης. 1.1.1.2 Η ελλειπτική (Λόξωση του άξονα της Γης)... 1.1.1.3 Η εκκεντρότητα. 1.1.2 Γεωλογικές Μεταβολές. 11 1.1.2.1 Δημιουργία ή εκρήξεις ηφαιστείων.. 1.1.2.2 Παγετώδεις Σεισμοί 1.2 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και το «ενισχυμένο» φαινόμενο του θερμοκηπίου... 13 1.2.1 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου...13 1.2.2.Το «ενισχυμένο» φαινόμενο του θερμοκηπίου...14 1.2.3 Τα αέρια του θερμοκηπίου 15 1.2.3.1 Υδρατμοί:..... 1.2.3.2 Διοξείδιο του άνθρακα (CO2):. 1.2.3.3 Μεθάνιο:. 1.2.3.4 Φθοριούχα αέρια θερμοκηπίου (Φρέον) 1.2.3.5 Xλωροφθοράνθρακες (CFCs). 1.2.3.6 Τα Οξείδια του Αζώτο 1.2.3.7 Μονοξείδιο του αζώτου... 1.2.3.8 Υποξείδιο του αζώτου 1.3 Η επιστήμη των προβλέψεων. 21 1.4 Η τάση της θέρμανσης του πλανήτη. 22 5

1.5. Επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών 24 1.5.1 Μείωση παγετωνικών καλυμμάτων. 24 1.5.1.1 Ανταρκτική. 1.5.1.2 Αρκτική.. 1.5.1.3 Ιμαλάια.. 1.5.2 Άνοδος στάθμης της θάλασσας.. 26 1.5.2.1. Επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας 1.5.3 Ακραία καιρικά φαινόμενα 29 1.5.4 Ερημοποίηση.. 31 1.5.5 Απώλεια βιοποικιλότητας.. 31 1.5.6 Γενικές επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών στο πληθυσμό και τους κατοίκους 33 1.5.6.1 Επιδράσεις στην ανθρώπινη υγεία και στους φυσικούς Πόρους. 1.5.6.2 Επιπτώσεις στην υποδομή και την οικονομική λειτουργία 1.5.6.3 Πιθανή εκτόπιση ευπαθών πληθυσμών. 2) ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ 35 ΣΥΖΗΤΗΣΗ. 43 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.. 45 6

Η παρούσα εργασία συνοδεύεται από Οπτικό-ακουστικό υλικό, Ντοκιμαντέρ, διάρκειας 39 λεπτών με τίτλο «ΚΛΙΜΑΤΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ». 7

τους για το μέλλον και τις δράσεις τους. επιδρά στους ανθρώπους, το πόσο συνειδητοποιημένοι είναι, την αισιοδοξία αλλαγής, το πως κλιματικής της θέμα μείζων στο πάνω αντίληψη κοινωνική τη ανέδειξε που ερωτηματολόγιο το αποτέλεσε εργασίας της κομμάτι Σημαντικό και με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). επίπεδο, με τη δημιουργία μηχανών «φιλικών» προς το Περιβάλλον καθώς Μόντρεαλ(1987), πρωτόκολλο Κιότο(1997)], αλλά και σε Τεχνολογικό επίδραση για την αλλαγή του κλίματος [(Συνθήκη Βιέννης(1986), Πρωτόκολλο περιοριστεί το ποσοστό του φαινομένου που οφείλεται στην ανθρώπινη Εδώ και 30 χρόνια γίνονται προσπάθειες από τη Διεθνή κοινότητα να φαινόμενο El Niño. ηφαίστεια, τους κύκλους του milankovitch, τους παγετώδεις σεισμούς και το επιρροής είναι και οι φυσικές επιδράσεις του κλίματος από τον ήλιο, τα ακραία καιρικά φαινόμενα και η απώλεια βιοποικιλότητας. Σημαντικό κομμάτι μείωση των παγετωνικών καλυμμάτων, η άνοδος της θερμοκρασίας, τα σε περεταίρω αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη, με επιπτώσεις όπως η τη σειρά του οδηγεί με αυτό που θερμοκηπίου, του φαινόμενου ενισχυμένο το δημιουργούν δραστηριότητα, ανθρώπινη την από παράγονται που κλπ φρέον αζώτου, του οξείδια μεθάνιο, άνθρακα, του (διοξείδιο θερμοκηπίου του αέρια Τα Γης. της ατμόσφαιρα στην θερμοκηπίου του αερίων συγκεντρώσεις τις αυξάνουν καταναλώνονται, που ρυθμό στο αποθηκεύσει, να μπορεί δε σύστημα γήινο το που ρυθμούς με καυσίμων ορυκτών καύση Η το. διαταράσσοντας βαθμό, μεγάλο σε κλίμα στο πάνω επιδράσει έχει που αυτός είναι όμως μας πολιτισμός Ο πολιτισμό. δημιουργήσει να και εξελιχτεί να είδος ανθρώπινο το βαθμό μεγάλο σε εξυπηρετήσει έχουν αυτές συνθήκες Οι κελσίου. βαθμών 14 θερμοκρασία μέση μία σε ρυθμισμένος είναι Γης της «θερμοστάτης» ο χρόνια 10.000 τελευταία Τα προφανής αφού άμεσα ή έμμεσα η αλλαγή του Κλίματος μας αφορά όλους. Γήινο κλιματικό σύστημα έγιναν μεγαλύτερες. Ο λόγος το μελετήσουμε να τάση η και δεδομένα τα έρευνες οι σήμερα, μέχρι Θερμοκηπίου, πρώτη φορά ο Arrhenius έθετε τις βάσεις με τον όρο Φαινόμενο του επιστημονικής έρευνας είναι η «Κλιματική Αλλαγή». Από το 1896 όταν για της επίκεντρο στο βρίσκονται που θέματα τα από ένα διανύουμε που αιώνα Στον 8

- 9

προστέθηκαν οι δύο των πόλων της Γης, ο Αρκτικός και ο Ανταρκτικός Ωκεανός, που συνολικά καλύπτουν σχεδόν τα τρία τέταρτα (71%) της επιφάνειας της γης, περιέχουν δε το 97% του νερού και το 90% των ηφαιστείων, ενώ σχεδόν τα μισά από τα παγκόσμια θαλάσσια ύδατα παρουσιάζουν βάθος μεγαλύτερο των 3.000 μέτρων. 10

δεν σταματάνε εκεί αλλά γίνονται ασταθή και τελικά αποβάλλουν τη παγιδεύουν τα αέρια είναι ακριβώς: η θερμότητα. Παγιδεύοντας θερμότητα μεγάλα μήκη κύματος ενέργειας, γνωστά ως «θερμική ενέργεια» και αυτό που ανόμοιων μορίων, που όμως όλα έχουν την κοινή ιδιότητα να μπλοκάρουν τα Σημαντικά για την επιβίωση μας είναι τα θερμοκηπικά αέρια, ένα μείγμα ιδιότητες του αερίου και όχι μόνο το ποσοστό του. (Weart, 2003). στην υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία. Σημαντικό κομμάτι είναι η φύση και οι δέρματος και πολλά προβλήματα υγείας, καθώς λειτουργούν σαν ασπίδα σταδιακή τύφλωση, καρκίνο του από προστατεύουν μας αερίων μόρια 1.000.000 ανά όζοντος μόρια 10 Μόλις όζον. το παράδειγμα για πάρουμε Ας ρόλο; καθοριστικό παίξει να μπορεί ατμόσφαιρας της αερίων των σύνολο στο 1% του μικρότερο πολύ κατά ποσοστό ένα Πώς 2004). (Lutgens, αέρια θερμοκηπικά τα και συγκαταλέγονται οποίο στο μέσα αερίων, μείγμα ένα είναι ποσοστό υπόλοιπο Το (0,9%). Αργό και (20,9%) Οξυγόνο (78%), Άζωτο από αποτελείται και Θερμόσφαιρα τη και Μεσόσφαιρα τη Στρατόσφαιρα, τη Τροπόσφαιρα, Την στρώματα. διαφορετικά 4 έχει ατμόσφαιρα Η Ατμόσφαιρα. η είναι Κλίματος του κομμάτι Βασικό σύστημα της Γης και μπορεί να οδηγήσει σε κλιματικές αλλαγές. Αυτή η άνοδος της θερμοκρασίας με τη σειρά της ασκεί πίεση στο κλιματικό ενέργεια που παγιδεύουν, οδηγεί σε μία παγκόσμια άνοδο της θερμοκρασίας. Γης. Όσο η συγκέντρωση των αερίων στην ατμόσφαιρα αυξάνεται, η επιπλέον τα οποία μπορούν να παγιδεύσουν τη θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της (Bond, et. al. 2004). Τα θερμοκηπικά αέρια συνιστούν μία κατηγορία αερίων πολύπλοκο, ο θερμοστάτης άρχιζε να ομαλοποιείται φτάνοντας στο σήμερα περισσότερο γινόταν σύστημα γήινο το καθώς και δασών εκτάσεις τεράστιες τις και θηλαστικά μεγάλα τα Υφάλους, Κοραλλιογενείς τους με χαρακτήρα, πολυμορφικό αποκτούσε Γη η Καθώς 2003). Ridgwell, ( παγετώνα καθολικό σε ψύχος ελαφρύ ένα αποτρέποντας CO2 υπερβολικό απορροφήσουν να μπορούσαν δεν Ωκεανοί οι Πλέον του. κελύφους του κατασκευή τη για CO2 δεσμεύει να ικανότητα την έχοντας Ωκεανούς στους του εμφάνισή την έκανε οργανισμού φυτοπλαγκτονικού είδος νέο ένα πριν χρόνια 300.000.000 φτάσαμε στη σταθεροποίηση του Κλιματικού συστήματος. πάγοι έφτασαν μέχρι τον ισημερινό. Όμως κάτι φαίνεται πως άλλαξε και πλανήτης πάγωσε στα πρόθυρα της αφάνισης κάθε μορφής ζωής καθώς οι ο CO2 λιγότερο Με (Lovelock,1979). ατμόσφαιρα την από το μειώνοντας CO2 περισσότερο δέσμευαν πετρωμάτων των άλατα ανθρακικά τα έπεφτε γέμιζαν με ιζήματα πλούσια σε οργανική ύλη. Καθώς η στάθμη του Ωκεανού να άνοιξε κοιλότητες στον Ωκεάνιο πυθμένα που γρήγορα αυτός διαχωρισμός Ο πλακών. Ηπειρωτικών των διαχωρισμού του περίοδο τη αρχίζει ιστορία Η 11

θερμότητα, ένα ποσοστό της οποίας ακτινοβολείται πίσω στη Γη (Wallace,1903). Τα θερμοκηπικά αέρια όπως είπαμε και προηγουμένως μπορεί να σπανίζουν αλλά έχουν τεράστια επίδραση πάνω στο πλανήτη μας και αυτό γιατί παγιδεύοντας θερμότητα κοντά στην επιφάνεια του, θερμαίνουν τον κόσμο μας και εξηγούν γιατί η τροπόσφαιρα είναι «ανεστραμμένη» μειώνεται δηλαδή η θερμοκρασία από τα κάτω προς τα πάνω, με μέση τιμή 6,5 βαθμούς ανά χιλιόμετρο (Θερμοβαθμίδα), (Κατσαφάδος Π., Αθήνα 2010) Τα θερμοκηπικά αέρια στην πραγματικότητα κρατούν την Γη βιώσιμη για εμάς τους ανθρώπους. Αν δεν υπήρχαν η μέση τιμή της θερμοκρασίας στο πλανήτη μας θα ήταν -20 βαθμοί κελσίου. 35 περίπου βαθμοί κάτω απ ότι σήμερα (Hansen et al., 1984). Η υπερεκμετάλλευση των φυσικών πόρων και η λάθος διαχείριση των αποβλήτων έχουν φέρει μία συσσωρευμένη μάζα αυτών των αερίων στην ατμόσφαιρα, δημιουργώντας το «ενισχυμένο» φαινόμενου του θερμοκηπίου. Τη δεκαετία του 50 ένας κλιματολόγος, ο Charles Keeling, αναρριχήθηκε στο βουνό Μάουνα Λόα, στη Χαβάη και έκανε μετρήσεις CO2. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων έδωσαν ένα διάγραμμα γνωστό ως καμπύλη Keeling και παρουσίαζε την τάση του CO2 να αυξομειώνεται εποχιακά. Την Άνοιξη η βλαστάνουσα χλωρίδα αντλεί CO2 (εισπνοή) και το Φθινόπωρο λόγω της αποσύνθεσης αποβάλει CO2 προς την ατμόσφαιρα (εκπνοή). Όμως η καμπύλη Keeling αποκάλυψε κάτι ανησυχητικό... Κάθε εκπνοή που ακολουθούσε εμπλούτιζε την ατμόσφαιρα με λίγο περισσότερο CO2. Ήταν τα πρώτα σαφή σημάδια πως κάτι δεν πάει καλά. Όταν οι επιστήμονες κατάλαβαν ότι τα επίπεδα του CO2 στην ατμόσφαιρα συνδέονταν με την αλλαγή του κλίματος, κάποιοι από αυτούς προβληματίστηκαν. Όταν σε πειράματα που έκαναν αύξησαν τη συγκέντρωση του αερίου, δε σημειώθηκε ιδιαίτερη διαφορά στην ποσότητα της παγιδευμένης θερμότητας. Εξάλλου θεωρούσαν πως η ποσότητα του CO2 στην ατμόσφαιρα ήταν τόσο μικρή που φαινόταν αδιανόητο ότι αυτό μπορούσε να αλλάξει το κλίμα της Γης. Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι το CO2 απορροφά την ακτινοβολία σε μήκη κύματος μεγαλύτερα των 12 μικρομέτρων και ότι μόνο ένα μικρό ποσοστό του αερίου παγίδευε όλο τη διαθέσιμη σε αυτά τα εύρη, ακτινοβολία (Weart, 2003). Δε συνειδητοποίησαν, το γεγονός ότι στις πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (πχ. Στους πόλους και τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας) περισσότερη θερμότητα κινείται στα εύρη κύματος που το αέριο είναι πιο δραστικό. Ακόμα πιο σημαντικό ήταν ότι ανακάλυψαν πως το CO2 δεν είναι ο μόνος παράγοντας που ευθύνεται για τις κλιματικές αλλαγές, αλλά λειτουργεί σαν πυροδοτικός μηχανισμός για το πλέον δραστικό θερμοκηπικό αέριο. Τους υδρατμούς (Kump, 2002). Μία μικρή θέρμανση λοιπόν της ατμόσφαιρας από το CO2 επιτρέπει την απορρόφηση και τη συγκράτηση περισσότερης υγρασίας, η οποία θερμαίνει ακόμα περισσότερο το πλανήτη (Kump, 2002). 12

Υπάρχουν περίπου 30 θερμοκηπικά αέρια που ανιχνεύονται σε ελάχιστες ποσότητες στην ατμόσφαιρα, αλλά έχουν μεγάλη σημασία καθώς απορροφούν θερμότητα σε διαφορετικά μήκη κύματος. Ένα από αυτά εκτός των υδρατμών και του CO2 είναι το μεθάνιο. Το μεθάνιο μπορεί να βρίσκεται σε αναλογία μόλις 1,5 ανά εκατομμύριο μόρια στην ατμόσφαιρα, έχει όμως την ιδιότητα να απορροφά μέχρι κα 60 φορές περισσότερη θερμική ενέργεια απ ότι το CO2 και θα επιδράσει περίπου στο 16% στην άνοδο της παγκόσμιας θερμοκρασίας αυτόν τον αιώνα (IPCC, 2007). Παράγεται από μικροοργανισμούς σε περιβάλλοντα απουσίας οξυγόνου, όπως σε στάσιμα νερά και στα έντερα. Το «γελαστικό αέριο» ή αλλιώς υποξείδιο του αζώτου, α ευθύνεται επίσης για τη κλιματική αλλαγή. Με 270 φορές περισσότερη ικανότητα απορρόφησης θερμικής ενέργειας από το CO2, βρίσκεται στα αέρια που αυξήθηκαν, χάρη στις δραστηριότητες μας, 20% από τη βιομηχανική επανάσταση και μετά (Stern, 2006). Τέλος τα ανθρώπινης δημιουργίας CFCs: Υδροφθοράνθρακες και χλωροφθοράνθρακες αποτελούν σοβαρή απειλή για την τρύπα του όζοντος. Ο άνθρακας έχει την ιδιότητας να σχηματίζει δεσμούς με σχεδόν κάθε αμέταλλη ουσία, γι αυτό και η ζωή βασίζεται σ αυτόν. Μεταφέρεται διαρκώς μέσα και έξω από το σώμα μας, καθώς και στα πετρώματα στη θάλασσα ή στο χώμα, στην ατμόσφαιρα και ξανά πάλι από την αρχή. Υπάρχουν τρισεκατομμύρια τόνοι άνθρακα στους ζωντανούς οργανισμούς και πολλοί περισσότεροι τόνοι αποθηκευμένοι στη Γη (Agency France-Press, 2004) Μία πρόσφατη μελέτη υπολόγισε για τους 2 τελευταίους αιώνες το ισοζύγιο άνθρακα της Γης. Μέχρι πρότινος πιστεύαμε ότι τα δέντρα θα μας προστάτευαν από την παγκόσμια άνοδο της θερμοκρασίας και θα μας απαλλάξουν από το περιττό διοξείδιο του άνθρακα. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως υπάρχει μόνο ένας σημαντικός απορροφητήρας άνθρακα: Ο Παγκόσμιος Ωκεανός. (Sabine, C.L. et al. 2004). Για κάθε 1 μόριο CO2 στην ατμόσφαιρα, 50 μόρια αποθηκεύονται στους ωκεανούς (Weart, S.R. 2003). Το 58% όλου του άνθρακα που έχουν παράγει οι άνθρωποι από το 1800 μέχρι το 1994 έχει απορροφηθεί από τους Ωκεανούς. Το μεγαλύτερο «νεφρό» άνθρακα είναι μία μικρή θαλάσσια λεκάνη μεταξύ της Μεγάλης Βρετανίας και της Βόρειας Ευρώπης: Η Βόρεια Θάλασσα. (Thomas et. Al.,2004). Η ανακάλυψη αυτή προβλημάτισε τους επιστήμονες. Καθώς ο Ωκεανός ζεσταίνεται, η ικανότητα απορρόφησης CO2 ελαττώνεται. Έτσι, με την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη οι Ωκεανοί ζεσταίνονται και αποθηκεύουν λιγότερο CO2, με αποτέλεσμα αυτό να παραμένει στην ατμόσφαιρα θερμαίνοντας περεταίρω το πλανητικό σύστημα. Καθώς συνεχίζουμε να παράγουμε CO2 και καθώς ένα ποσοστό της τάξης του 30% απορροφάται από τους Ωκεανούς (Sabine et al. 2004). Με τη βοήθεια των μορίων νερού, μετατρέπεται σε H2CO3 (ανθρακικό οξύ) που αυτό με τη σειρά του απελευθερώνει Η+ ιόντα υδρογόνο. Αυτή η διαδικασία 13

γίνεται ακατάπαυστα, όσο περισσότερο CO2 δεσμεύουν οι Ωκεανοί όλο και περισσότερα ιόντα υδρογόνου (Η+) απελευθερώνονται, προκαλώντας, μείωση του PH της θάλασσας. Το 1885 η μέση τιμή του PH ήταν 8.2, το 2003 μειώθηκε στο 8.1 ενώ οι προβλέψεις για το 2095 μιλάνε για μία μέση τιμή PH 7.8 (Feely et al. 2004). Χάνοντας ένα κομμάτι της αποθήκης άνθρακα και καθώς η αύξηση των αναγκών του ανθρώπου για ενέργεια συνεχίζεται, το κλιματικό σύστημα αρχίζει να θερμαίνεται σε σημείο να ανησυχούμε για το μέλλον των παγετωνικών καλυμμάτων του πλανήτη. Το μόνο που έχει μείνει στις μέρες μας, από τα εκτενή παγετωνικά καλύμματα του Βόρειου Ημισφαιρίου, είναι το στρώμα πάγου της Γροιλανδίας, ο θαλάσσιος πάγος του Αρκτικού Ωκεανού και μερικοί ηπειρωτικοί παγετώνες. Σε περίπτωση που λιώσουν οι ηπειρωτικοί παγετώνες θα ανεβάσουν τη στάθμη κατά μερικά εκατοστά, ενώ οι πάγοι τις Γροιλανδίας θα ανέβαζαν τη στάθμη περίπου 6 μέτρα (IPCC. 2007).. Ο μεγαλύτερης έκτασης πάγου στο βόρειο ημισφαίριο είναι ο θαλάσσιος πάγος που καλύπτει τη Πολική θάλασσα. Το στρώμα αυτού του πάγου έχει συρρικνωθεί κατά 20% από το 1979 και μετά, ενώ ο εναπομείνας πάγος έχει λεπτύνει κατά 40% (Wolff, E. W. 2003). Το 1/3 της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει στη Γη, ανακλάται πίσω στο διάστημα. Σημαντικό ρόλο σε αυτό παίζουν οι πάγοι των πόλων. Αν λοιπόν, ο αρκτικός πάγος αντικατασταθεί από το σκούρο ωκεανό, το αποτέλεσμα θα είναι να απορροφάται περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία στην επιφάνεια της Γης, επανεκπέμποντάς τη ως θερμότητα, προκαλώντας μία τοπική άνοδο της θερμοκρασίας, η οποία θα επιταχύνει τη τήξη του εναπομείναντα ηπειρωτικού πάγου. Οι επιστήμονες ονομάζουν το φαινόμενο αυτό λευκαύγεια ή albedo. Το «κλασσικό» παράδειγμα για την επίδραση της λευκαύγειας είναι η ανάδραση μεταξύ χιονιού και θερμοκρασίας. Αν μια καλυμμένη με χιόνι περιοχή ζεσταθεί και το χιόνι λιώσει, η λευκαύγεια μειώνεται, απορροφάται περισσότερο ηλιακό φως, και η θερμοκρασία τείνει να αυξηθεί. Το καλοκαίρι του 2002 το παγετωνικό κάλυμμα της Αρκτικής συρρικνώθηκε κατά 1.000.000.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα, η μεγαλύτερη πτώση που σημειώθηκε ποτέ, ενώ το 2004 οι Παγετώνες της Γροιλανδίας έλιωναν με 10 φορές ταχύτερους ρυθμούς απ ότι πίστευαν οι επιστήμονες στο παρελθόν (Clarke, 2002). Από την άλλη μεριά, παρατηρείται ένα ευχάριστο φαινόμενο μείωσης της θερμοκρασίας στα υψηλότερα σημεία των παγετωνικών θόλων της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής, με μία αυξητική τάση στον όγκο πάγου. Αυτό είναι παρήγορο, δεδομένου ότι σε μία πρόσφατη μελέτη οι επιστήμονες κατέληξαν στο γεγονός ότι αν ποτέ λιώσει το παγετωνικό κάλυμμα της Γροιλανδίας, θα ήταν αδύνατο να ξαναδημιουργηθεί, ακόμα και αν τα επίπεδα 14

CO2 έφταναν στα επίπεδα της Προ-Βιομηχανικής Επανάστασης (Toniazzo et. al., 2004). Πριν από 15.000 χρόνια η επιφάνεια των Ωκεανών ήταν 100 χαμηλότερα απ ότι είναι σήμερα. Καθώς οι πάγοι της βορειοαμερικανικής Ηπείρου άρχιζαν να λιώνουν, αποδέσμευαν τεράστιες ποσότητες νερού που ανέβασαν τη στάθμη των Ωκεανών μέχρι πριν περίπου 8.000 χρόνια, 74 μέτρα, μέχρι να φτάσει στα σημερινά επίπεδα, όπου και σταθεροποιήθηκε. Τον προηγούμενο αιώνα, η στάθμη της θάλασσας ανυψώθηκε κατά 12 μέχρι 22 cm και προβλέπεται ότι τον εικοστό πρώτο αιώνα θα ανυψωθεί μέχρι και 59 cm. (IPCC, 2007) Ωστόσο, οι τιμές αυτές δεν περιλαμβάνουν τις μελλοντικές γρήγορες μεταβολές στην κίνηση των πάγων από την Γροιλανδία και την Ανταρκτική, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι δυνατό να αποκλειστούν μεγαλύτερες τιμές ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Με την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας στους Ωκεανούς το φαινόμενο της διαστολής του νερού, είναι όπως φαίνεται μια σημαντική αιτία για την περαιτέρω ανύψωση των θαλασσίων υδάτων μέχρι το τέλος του 21 ου αιώνα. Η άνοδος αυτή μπορεί να φτάσει και τα 2 μέτρα (IPCC, 2007) προκαλώντας μία σειρά ανεπίστρεπτων γεγονότων στον παράκτιο κόσμο που θα μεταβάλει αρκετά τη δομή των ακτογραμμών, όπως τουλάχιστον τη γνωρίζουμε μέχρι σήμερα. Καταιγίδες, πλημμύρες, ξηρασίες και κύματα καύσωνα θα εμφανίζονται όλο και πιο συχνά. Η αλλαγή της θερμοκρασίας θα αποβεί μοιραία για αρκετά ζώα και φυτά. Πολλά είδη, όπως οι πολικές αρκούδες, οι φώκιες, οι θαλάσσιοι ίπποι, οι πιγκουΐνοι, τα κοράλλια είναι ιδιαίτερα ευάλωτα σε μικρές μεταβολές του κλιματικού συστήματος. Τα χαρακτηριστικά της σημερινής θέρμανσης παρουσιάζουν υψηλό ρυθμό αύξησης της θερμοκρασίας δεδομένης της φάσης του κλιματικού κύκλου τον οποίο διανύουμε, χωρίς όμως να βρίσκονται εκτός του παρατηρούμενου εύρους, σε σχέση με αντίστοιχα εύρη των τελευταίων 21 χιλιάδων χρόνων. Η επίδραση του CO 2 ( και των αερίων του θερμοκηπίου γενικότερα) στη σημερινή θέρμανση φαίνεται να αποτελεί έναν σημαντικό παράγοντα καθώς αυτός ο μεγάλος ρυθμός θέρμανσης δεν μπορεί να ερμηνευτεί ή να συσχετιστεί με συγκεκριμένα γεωλογικά γεγονότα π.χ. τροχιακοί παράμετροι της Γης, μεταβολή στη κυκλοφορία των ωκεάνιων ρευμάτων, ηφαιστειακή δραστηριότητα, μετακίνηση ηπείρων, μεταβολές στην ηλιακή δραστηριότητα, τα οποία αποτελούσαν αιτίες παγκόσμιας θέρμανσης στο γεωλογικό παρελθόν. 15

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ 1.1 ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΡΡΟΕΣ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ Το κλίμα παρουσίαζε, και θα παρουσιάζει για πάντα, αποκλίσεις που οφείλονται σε φυσικά αίτια. Οι φυσικές αυτές αιτίες συμπεριλαμβάνουν τις μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας, τις ηφαιστειακές εκρήξεις, οι οποίες μπορούν να καλύψουν τη γη με σκόνη που αντανακλά την ηλιακή θερμότητα στο διάστημα, καθώς και τις φυσικές αποκλίσεις του ίδιου του κλιματικού συστήματος. Ο Ήλιος αποτελεί τη μοναδική πηγή θερμότητας και φωτός προς τον πλανήτη μας. Γίνεται εύκολα αντιληπτό πως χωρίς τη παρουσία του ήλιου δε θα υπήρχε ζωή στον πλανήτη όπως τουλάχιστον τη γνωρίζουμε σήμερα. Το συγκριτικό μέγεθος του ήλιου και της γης αλλά και οι γιγαντιαίες Εικόνα 1: Ο ήλιος με ηλιακές κηλίδες(αριστερά) και χωρίς ηλιακέςκ ηλίδες (δεξιά) Πηγή: www.tovima.gr θερμοπυρηνικές συντήξεις του αστεριού του πλανητικού μας συστήματος επηρεάζουν το κλίμα της Γης. Ένας σημαντικός παράγοντας επιρροής είναι η ηλιακές κηλίδες. Η μεταβολή στον αριθμό των παρατηρούμενων ηλιακών κηλίδων (sunspots) - Εικόνα 1, σχετίζεται με την ηλιακή δραστηριότητα. Ακολούθως, χαμηλή ηλιακή δραστηριότητα φαίνεται να σχετίζεται έντονα με παρατηρούμενη ψύξη του πλανήτη, ενώ αντίθετα η υψηλή δραστηριότητα με θέρμανση του πλανήτη. Εικόνα 2: Οι Ηλιακές Κηλίδες όπως έχουν καταγραφεί από το 1700 μέχρι και το 1991. Πηγή: Παν. Αιγαίου, Σχολή Περιβάλλοντος, Τμημα Επ.Θαλασσας, Σημειώσεις μαθήματος «Ωκεανός και Παγκόσμια κλιματική Αλλαγή», διάλεξη 11, έτος 2010. Αδημοσίευτο. 16

1.1.1 Αστρονομικές μεταβολές: Σύμφωνα με τη θεωρία του Milankovitch, καθώς η γη κινείται και ταξιδεύει στο διάστημα γύρω από τον ήλιο, μεταβολές, με περιοδικότητα, σε παραμέτρους της γεωμετρίας Γης - Ήλιου μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στο ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στη Γη. Στην πιο ακραία φάση τους οι κύκλοι του Milankovitch φέρνουν μία συνολική ποσότητα εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας μικρότερης του 1 ος χιλιοστού του 1%. Ωστόσο αυτή η φαινομενική μικρή διαφορά μπορεί να κατεβάσει ή να ανεβάσει τη θερμοκρασία σε σημαντικό βαθμό της τάξης των 5 ο C, (Dukes J.S., 2003). Οι 3 αυτοί παράμετροι (κύκλοι) είναι οι εξής: 1.1.1.1. Ο άξονας της Γης: Η μεταβολή της περιστροφής του άξονα της Γης γίνεται ανά 19.000-23.000 έτη με αποτέλεσμα την αύξηση των εποχιακών αντιθέσεων στο ένα ημισφαίριο και την ελάττωση στο άλλο Σε αυτή τη φάση ο άξονας της Γης μετακινείται και αντί να δείχνει στον Πολικό αστέρα, δείχνει στο αστέρι Βέγα. Όταν λοιπόν το αστέρι Βέγα δείχνει προς τον πραγματικό Βορρά, το καλοκαίρι επικρατεί δριμύ ψύχος και το καλοκαίρι ανυπόφορη ζέστη. 1.1.1.2. Η ελλειπτική (Λόξωση του άξονα της Γης): Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία της ελλειπτικής τόσο μεγαλύτερες θα είναι και οι εποχιακές αντιθέσεις (ψυχροί χειμώνες και θερμά καλοκαίρια). Ενώ στην αντίθετη περίπτωση με μικρή γωνία οι χειμώνες θα είναι ηπιότεροι και τα καλοκαίρια δροσερότερα. Ολοκληρώνεται κάθε 41-000 - 42.000 έτη και η κλίση μεταβάλλεται μεταξύ 21,8 ο και 24,4 ο. Σήμερα η αξονική κλίση της Γης βρίσκεται στο μισό του εύρους της. (Dukes J.S., 2003). 1.1.1.3. Η εκκεντρότητα: Το τρίτος και μεγαλύτερος από τους κύκλους του Milankovitch αφορά την τροχιά του πλανήτη μας γύρω από τον ήλιο. Η τροχιά της Γης δεν διαγράφει έναν τέλειο κύκλο, αλλά μία έλλειψη. Όταν η τροχιά της Γης γίνεται έντονα ελλειπτική τότε η Γη δέχεται ποσό ηλιακής ακτινοβολίας αυξημένο κατά 20% - 30% στη διαφορά της εισερχόμενης ακτινοβολίας μεταξύ Ιανουαρίου - Ιουλίου (σήμερα το ποσοστό αυτό ανέρχεται σε 6%), (Dukes J.S., 2003). 17

Εικόνα 3: Εικονική περιγραφή των τριών κύκλων του Milankovitch όπως περιγράφονται παραπάνω. Πηγή: www.49lyk-athin.att.sch.gr/ 1.1.2. Γεωλογικές Μεταβολές: 1.1.2.1. Δημιουργία ή εκρήξεις ηφαιστείων: Ένα τέτοιο φαινόμενο, μπορεί να απελευθερώσει μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του Θείου (S02) το οποίο είναι ελαφρύτερο και μπορεί να παραμείνει στη στρατόσφαιρα ακόμα και για 3 χρόνια μειώνοντας τη θερμοκρασία της γης. Συγκεκριμένα τα ηφαίστεια, κατά την έκρηξή τους αποβάλλουν τεράστιες ποσότητες τέφρας, η οποία μεταξύ άλλων περιέχει θείο και διοξείδιο του άνθρακα, ποσότητες οι οποίες όταν συναντιούνται στην ανώτερη ατμόσφαιρα με υδρατμούς και αντανακλώντας το φως του ήλιου, μπορεί να οδηγήσουν στην πτώση της θερμοκρασίας. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η έκρηξη του Pinatubo το 1991 - Εικόνα 4, (Robock, 1994) Παράλληλα, πάρα πολλές εκρήξεις ηφαιστείων και σε μικρό χρονικό διάστημα μπορούν να φέρουν το αντίθετο 18

αποτέλεσμα και να επιταχύνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη (Zielinski 2000). Εικόνα 4: Ατμοσφαιρικά επίπεδα CO2 (κόκκινη γραμμή) που μετρήθηκαν στο Mauna Loa, Χαβάη (NOAA) και ηφαιστειακή δραστηριότητα μετρώντας την στρατοσφαιρκή οπτική θολερότητα (μπλε γραμμή) και την πιθανή επίπτωση που μπορεί να έχει στο κλίμα. (NASA GISS). (Πηγή: nasa) 1.1.2.2. Παγετώδεις Σεισμοί: Με τον όρο «Glacial earthquakes» οι επιστήμονες προσδιορίζουν τους σεισμούς που έχουν συνήθως ένταση γύρω στους 5 βαθμούς της κλίμακας Ρίχτερ και συμβαίνουν σε περιοχές καλυμμένες με πάγο, όπου ο παγετώνας, μεγάλη, δηλαδή, μάζα πάγου, συνήθως κινείται λόγω συμπίεσης του χιονιού με ταχύτητα μεγαλύτερη από ένα χιλιόμετρο τον χρόνο. Πρώτη φορά το 2003 επιστήμονες από το Χάρβαρντ και το Πανεπιστήμιο της Βοστώνης παρατήρησαν στην Αλάσκα τέτοιου είδους σεισμικά σήματα από κινήσεις Παγετωνικών καλυμμάτων. (Ekström, 2003). Οι «παγετώδεις σεισμοί» έχουν τρομακτική δύναμη, αφού όταν καταρρέουν είναι σαν να έχει σημειωθεί τρομακτική υποθαλάσσια κατολίσθηση. Ενδεικτικό των πιέσεων που ασκούνται είναι το γεγονός ότι ένα κυβικό μέτρο πάγου ζυγίζει 1 τόνο - Εικόνα 5. Σύμφωνα με τα πειράματα που έχουν πραγματοποιηθεί, οι παγετώδεις σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν πολύ ισχυρότερα τσουνάμι από αυτά που προκαλούν υποθαλάσσιοι σεισμοί του ίδιου μεγέθους. Περιοχές υψηλού γεωγραφικού πλάτους, όπως η Χιλή, η Νέα Ζηλανδία και ο Καναδάς, διατρέχουν ιδιαίτερο κίνδυνο, αφού τα στρώματα πάγου λιώνουν πολύ πιο γρήγορα απ ότι πίστευαν αρχικά οι επιστήμονες και οι παγετώδεις σεισμοί, όπως και τα τσουνάμι, θεωρούνται χαμηλής πιθανότητας, αλλά υψηλού ρίσκου (Tony Song Y, 2009). 19

Εικόνα 5: Απεικόνηση ενός παγετώδη σεισμού, η κίνηση και η εναπόθεση του παγετώνα στον Ωκεανό. Οι δυνάμεις που ασκούνται καθώς και η δύναμη πίεσης είναι τρομακτική σε μέγεθος που φτάνει τον ένα τόνο ανά κυβικό μέτρο (πηγή: www.geohazards.cr.usgs.gov/) 1.2 ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ ΚΑΙ ΤΟ «ΕΝΙΣΧΥΜΕΝΟ» ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ 1.2.1. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Ο μηχανισμός κατά τον οποίο διάφορα ίχνη αερίων απορροφούν υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από την γήινη επιφάνεια, την ατμόσφαιρα και τα σύννεφα και στην συνέχεια την εκπέμπουν προς όλες τις διευθύνσεις. Πιο συγκεκριμένα, η ατμόσφαιρα λειτουργεί όπως τα τοιχώματα ενός θερμοκηπίου, αφήνοντας το ορατό ηλιακό φως να εισέλθει και απορροφώντας την εξερχόμενη ενέργεια υπεριώδους ακτινοβολίας, διατηρώντας ζεστό το εσωτερικό του. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται "φαινόμενο του θερμοκηπίου" (Arrhenius,1896), (Εικόνα 6). Χωρίς αυτό, η μέση θερμοκρασία στη γη θα ήταν -18 C, ενώ αυτή τη στιγμή φθάνει τους +15 C. (Hansen et al. 1984). 20

α. β. Εικόνα 6: (α) Απεικόνιση της διαδικασίας που οδηγεί στο φαινομένου του θερμοκηπίου. Με κίτρινο, οι γραμμές που δείχνου την ηλιακή ακτινοβολία(ορατό φως) που φτάνει στη Γη (ένα μέρος επιστρέφει πίσω στο διάστημα(από τα σύννεφα, την επιφάνεια της Γης). Με κόκκινο, η ενέργεια της υπεριώδους ακτινοβολίας που ανακλάται πίσω στην ατμόσφαιρα αλλά μέρος της εγκλωβίζεται στα αέρια του θερμοκηπίου και τα σύννεφα. (β) Η ίδια διαδικασία σε πιο λεπτομερή απεικόνιση. Το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι μία φυσική διαδικασία που συμβαίνει στο κλιματικό σύστημα. Αυτό το φαινόμενο έχει επιτρέψει στον άνθρωπο να εξελιχθεί και να δημιουργήσει πολιτισμό, καθώς διατηρεί τη θερμοκρασία σε τιμές ιδανικές για την επιβίωση και εξέλιξη του. 1.2.2. Το «ενισχυμένο» φαινόμενο του θερμοκηπίου Με τη χρήση καυσίμων όμως, όπως για παράδειγμα της βενζίνης, του πετρελαίου και του λιγνίτη για την παραγωγή ενέργειας, η ανθρωπότητα έχει προκαλέσει την έκλυση τεράστιων ποσοτήτων CO2 στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, υπάρχουν και άλλα αέρια που προερχόμενα από βιομηχανικές δραστηριότητες, τη γεωργία και τις χωματερές. Το άθροισμα των αερίων αυτών με τη πάροδο του χρόνου συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα και αυξάνουν τη συγκέντρωση των θερμοκηπικών αερίων, με αποτέλεσμα να δημιουργούν το «ενισχυμένο» φαινόμενο του θερμοκηπίου, προκαλώντας περαιτέρω αύξηση της μέσης παγκόσμιας θερμοκρασίας. Στον νέο αιώνα, η επιστημονική άποψη σχετικά με τις πρακτικές συνέπειες του φαινομένου του θερμοκηπίου διχάστηκε. Από το 1860, γνωρίζουμε ότι με την απορρόφηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας, το ατμοσφαιρικό διοξείδιο του άνθρακα διατηρεί την γη θερμότερη από ότι θα ήταν σε άλλη περίπτωση. To 1896 o Arrhenius ο οποίος επινόησε τον όρο «φαινόμενο του θερμοκηπίου», παρατήρησε ότι η κατανάλωση ορυκτών καυσίμων πιθανά θα αύξανε τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και η Γη θα θερμαινόταν 21

κατά αρκετούς βαθμούς (Arrhenius, 1896).Επειδή όμως τον 19ο αιώνα η Γη περνούσε μια ψυχρή γεωλογική φάση, πολλοί εκτίμησαν ότι οι ωκεανοί και το φυτικό βασίλειο σταδιακά θα μείωναν τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα και θα προκαλούσαν μια νέα εποχή των παγετώνων (Barrel et al. 1919; http://epa.gov/climatechange). Το 1957 όμως αυτή η άποψη καταρρίφθηκε όταν οι Revelle και Seuss (1957) έδειξαν ότι οι ωκεανοί δεν είχαν την ικανότητα να απορροφήσουν διοξείδιο του άνθρακα τόσο γρήγορα όσο οι ανθρώπινες δραστηριότητες το παρήγαγαν. Έως τα μέσα της δεκαετίας του 1960 είχε αποδειχθεί ότι οι προαναφερόμενοι επιστήμονες είχαν δίκιο μέσα από μια σειρά μετρήσεων που έγιναν. (President s Science Advisory Committee 1965;http://epa.gov/climatechange). Κατά την τελευταία δεκαετία οι κλιματολόγοι συνειδητοποίησαν ότι ο διπλασιασμός του διοξειδίου του άνθρακα θα θερμάνει την Γη από 1,5 έως 4,5 βαθμούς Κελσίου, κάτι το οποίο θα αφήσει τον πλανήτη μας θερμότερο από κάθε άλλη φορά τα τελευταία δύο χιλιάδες χρόνια (National Academy of Sciences, 1979). 1.2.3 Τα αέρια του θερμοκηπίου Τα θερμοκηπικά αέρια συνιστούν μία κατηγορία αερίων τα οποία μπορούν να παγιδεύσουν τη θερμότητα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Όσο η συγκέντρωση των αερίων στην ατμόσφαιρα αυξάνεται, η επιπλέον ενέργεια που παγιδεύουν, οδηγεί σε μία παγκόσμια άνοδο της θερμοκρασίας. Αυτή η άνοδος της θερμοκρασίας με τη σειρά της ασκεί πίεση στο κλιματικό σύστημα της Γης και μπορεί να οδηγήσει σε κλιματικές αλλαγές. 1.2.3.. Υδρατμοί: Το μεγαλύτερο μέρος της αύξησης θερμοκρασίας - όσον αφορά την συμμετοχή των αερίων του θερμοκηπίου - οφείλεται στους υδρατμούς. Κάθε λεπτό της ώρας σχεδόν 10 9 τόνοι νερού διοχετεύονται στην ατμόσφαιρα με τη διαδικασία της εξάτμισης από τους ωκεανούς. Οι υδρατμοί αποτελούν τα 95 % των αερίων του θερμοκηπίου - Εικόνα 7. Αν και το διοξείδιο του άνθρακα πρωταγωνιστεί στις συζητήσεις για τα αέρια του θερμοκηπίου, ο υδρατμός διαδραματίζει έναν ακόμα μεγαλύτερο ρόλο στην θέρμανση της ατμόσφαιρας, ο οποίος ευθύνεται για περίπου τα 2/3 του φυσικού φαινομένου του θερμοκηπίου. Στην ατμόσφαιρα, τα μόρια του νερού δεσμεύουν τη θερμότητα που εκπέμπει η γη και έπειτα εκπέμπουν εκ νέου προς όλες τις κατευθύνσεις, θερμαίνοντας έτσι την επιφάνεια της γης πριν επιστρέψουν τελικά στο διάστημα. Ο θερμότερος αέρας μπορεί να κατακρατήσει πολύ περισσότερη υγρασία και συνεπώς, οι αυξημένες θερμοκρασίες εντείνουν περαιτέρω τις κλιματικές αλλαγές. 22

Εικόνα 6: Ο καταμερισμός των συγκεντρώσεων των σημαντικότερων αερίων στην ατμόσφαιρα. Αριστερά oι συγκεντρώσεις του Αζώτου, του Οξυγόνου και του Αργου (αθροιστικά), στη μέση το ποσοστό συγκεντρώσεων μεταξύ των αερίων του θερμοκηπίου και τέλος δεξιά το ποσοστό φυσικής και ανθρωπογενής προέλευσης του CO2 στην ατμόσφαιρα. Πηγή: wrm.aua.gr 1.2.3.2 Διοξείδιο του άνθρακα (CO2): Η συνεισφορά του διοξειδίου του άνθρακα στο φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι καταλυτική. Εκλύεται άμεσα στην ατμόσφαιρα από τη χρήση ορυκτών καυσίμων και έμμεσα από την εκχέρσωση δασικών εκτάσεων. Το διοξείδιο του άνθρακα έχει χρόνο ζωής στην ατμόσφαιρα 5 7 χρόνια (Γιαννακουδάκης, Θεσσαλονίκη 1986). Τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα εκτιμάται ότι αυξάνονται κατά 3 4% κάθε δεκαετία και κατά 0,4 0,5% περίπου κάθε χρόνο (IPCC, 2007).). Η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα μετράται με πολύ καλή ακρίβεια από το 1957 σε δύο σταθμούς στον κόσμο. Ο πρώτος βρίσκεται στο Manua Loa στη Χαβάη και ο δεύτερος στο Νότιο Πόλο. To CO2 επιδρά και έμμεσα στη θέρμανση του πλανήτη καθώς λειτουργεί σαν πυροδοτικός μηχανισμός στη δημιουργία περισσότερης υγρασίας/υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Εκτός από το διοξείδιο του άνθρακα και των υδρατμών των οποίων η περιεκτικότητα στην ατμόσφαιρα παίζει καταλυτικό χαρακτήρα για την απορρόφηση θερμότητας και επομένως αύξησης της θερμοκρασίας και μεγάλη συμβολή στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, υπάρχουν και άλλα αέρια των οποίων το μόριο έχει ανάλογες ιδιότητες απορρόφησης και συγκράτησης της υπέρυθρης ακτινοβολίας, λειτουργώντας ως θετικός βρόγχος στο φαινόμενο. 1.3.2.3 Μεθάνιο: Το μεθάνιο αναγνωρίζεται ως το δεύτερο σημαντικότερο ανθρωπογενές "αέριο του θερμοκηπίου" μετά το διοξείδιο του άνθρακα. Παράγεται κυρίως κατά τη βακτηριακή αποσύνθεση της οργανικής ύληςαναερόβια σήψη, στις καλλιέργειες ρυζιού, στους χώρους απόθεσης απορριμμάτων και από το πεπτικό σύστημα των μηρυκαστικών ζώων. 23

Αυξάνεται κάθε χρόνο κατά 1 2% (IPCC Report, 2007), ως αποτέλεσμα της ολοένα αυξανόμενης κατανάλωσης τροφίμων από τους κατοίκους των ανεπτυγμένων περιοχών του πλανήτη. Το μεθάνιο έχει χρόνο ζωής 10 χρόνια και το ποσοστό συνεισφοράς του στο φαινόμενο του θερμοκηπίου εκτιμάται ότι είναι 12 20% ( Δ. Μελάς, et al, Αθήνα 2000), ενώ έχει 33 φορές περισσότερη ως προς το διοξείδιο του άνθρακα ικανότητα απορρόφησης της θερμότητας (Τσίπης et al. Θεσσαλονίκη 1984). Όπως αποδεικνύεται πλέον, η επίπτωση του μεθανίου στην άνοδο των παγκόσμιων θερμοκρασιών είναι περίπου κατά ένα τρίτο μεγαλύτερη από ότι θεωρείτο με βάση τις προηγούμενες εκτιμήσεις, οι οποίες δεν είχαν λάβει υπόψη τους τις αλληλεπιδράσεις του μεθανίου με τα αερομεταφερόμενα σωματίδια. ((Prather et al., 1995; Schimel et al., 1996).) Όταν συνυπολογιστούν και αυτές οι έμμεσες επιπτώσεις, τότε ένας τόνος μεθανίου έχει 33 φορές μεγαλύτερη επίπτωση στο κλίμα σε σχέση με το διοξείδιο του άνθρακα, σε μια χρονική περίοδο 100 ετών, και όχι 25 φορές μεγαλύτερη, όπως ήταν μέχρι τώρα η επιστημονική εκτίμηση. (Ινστιτούτο Διαστημικών Μελετών Goddard της ΝΑΣΑ). 1.3.2.4 Φθοριούχα αέρια θερμοκηπίου (Φρέον): Είναι τα μόνα αέρια θερμοκηπίου που δεν έχουν συντεθεί με φυσικό τρόπο, αλλά έχουν δημιουργηθεί από τον άνθρωπο για βιομηχανικούς σκοπούς. Το μερίδιό τους στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου από τις βιομηχανικές χώρες είναι περίπου 1,5%. Όμως, είναι εξαιρετικά ισχυρά αφού μπορούν να δεσμεύσουν θερμότητα 22.000 φορές πιο αποτελεσματικά από το CO2 και παραμένουν στην ατμόσφαιρα για χιλιάδες χρόνια. (IPCC, 2001) Τα φθοριούχα αέρια θερμοκηπίου περιλαμβάνουν τους υδροφθοράνθρακες (HFCs) που χρησιμοποιούνται για την ψύξη και την κατάψυξη συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων κλιματισμού, το εξαφθοριούχο θείο (SF 6 ) που χρησιμοποιείται για παράδειγμα στην ηλεκτρονική βιομηχανία και τους υπερφθοράνθρακες (PFC) που εκπέμπονται κατά την παραγωγή αλουμινίου και χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρονική βιομηχανία. Αδιαμφισβήτητα, τα γνωστότερα από αυτά τα αέρια είναι οι χλωροφθοράνθρακες (CFCs) που δεν είναι μόνον φθοριούχα αέρια θερμοκηπίου, αλλά καταστρέφουν και το στρώμα του όζοντος. 1.3.2.5 Xλωροφθοράνθρακες (CFCs): Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, έτσι μεταφέρονται από την τροπόσφαιρα στην ατμόσφαιρα πριν αδρανοποιηθούν. Εκεί, παρουσία της υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας, διασπώνται ελευθερώνοντας άτομα χλωρίου. Τα άτομα χλωρίου λειτουργούν ως καταλύτες, επιταχύνοντας την καταστροφή της στοιβάδας του όζοντος. Περιέχουν χλώριο, το οποίο είναι ιδιαίτερα καταστροφικό για το όζον. Ενδεικτικά, 1 μόριο χλωρίου καταστρέφει μέχρι και 100.000 μόρια όζοντος. Οι χλωροφθοράνθρακες συναντώνται σε ψυκτικές συσκευές (ψυγεία, κλιματιστικά) και σε σπρέι. (Ξηράκης, 2010). Οι υδρογονάνθρακες HFC διαθέτουν δυναμικό πλανητικής υπερθέρμανσης ως και 14.800 φορές 24

περισσότερο από το διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Από το 1987, χρονιά που ανακηρύχτηκαν ως η βασικότερη αιτία της τρύπας του όζοντος, αποσύρονται σταδιακά από την κυκλοφορία σύμφωνα με το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ του 1987 για τις ουσίες που καταστρέφουν το στρώμα του όζοντος.(http://noaa.gov) Αξίζει να σημειωθεί πως αντί για χλώριο, αν χρησιμοποιείτο βρώμιο(είναι λίγο πιο ακριβό) θα είχαν εμφανιστεί πρωτοφανή κρούσματα καρκίνου τυφλώσεων και χιλιάδων άλλων παθήσεων, θα είχε καταρρεύσει η παραγωγή τροφίμων και ο πολιτισμός μας θα αντιμετώπιζε σοβαρές δυσκολίες και δε θα γνωρίζαμε την αιτία ώσπου θα ήταν πλέον πολύ αργά για να αντιδράσουμε. (Przeslawski,R., et., al, 2005). 1.2.3.6 Τα Οξείδια του Αζώτου: Προέρχονται από κάθε είδους καύση και από ορισμένες βιολογικές δραστηριότητες (π.χ. αποσύνθεση λιπασμάτων), εισέρχονται στην ατμόσφαιρα συνεισφέροντας τόσο στο «φαινόμενο θερμοκηπίου» όσο και στη δημιουργία της «τρύπας του όζοντος». Τα Οξείδια του Αζώτου αποδομούνται με ένα βραδύτατο ρυθμό (0,7% το έτος) προς νιτρικά άλατα ή προς Άζωτό και Οξυγόνο, δημιουργώντας έτσι μια συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα του ύψους των 700 εκατομμυρίων τόνων. Ο ρυθμός συσσώρευσης τους είναι 0,2%, δηλαδή κάτι τι μικρότερος από εκείνου του διοξειδίου του άνθρακα.. 1.2.3.7 Μονοξείδιο του αζώτου: Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2) απελευθερώνεται με φυσικό τρόπο από τους ωκεανούς και τα παρθένα δάση, καθώς και από τα βακτήρια του εδάφους. Οι πηγές που επηρεάζονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα περιλαμβάνουν τα αζωτούχα λιπάσματα, την καύση ορυκτών καυσίμων και τη βιομηχανική χημική παραγωγή με χρήση αζώτου, όπως είναι η επεξεργασία λυμάτων. Το N2O είναι 310 φορές πιο αποτελεσματικό από το CO2 στην απορρόφηση της θερμότητας. Από τις απαρχές της βιομηχανικής επανάστασης, οι συγκεντρώσεις υποξειδίου του αζώτου στην ατμόσφαιρα έχουν αυξηθεί κατά περίπου 16%.( Ξηράκης, Αθήνα 2010). 1.2.3.8 Υποξείδιο του αζώτου: Το υποξείδιο του αζώτου (Ν2Ο), το ιλαρυντικό αέριο, γνωστό και ως αέριο του γέλιου, επειδή προκαλεί μια μεθυστική ευδιαθεσία σε όσους το εισπνέουν, είναι πλέον η πιο ισχυρή χημική ένωση που καταστρέφει το όζον στο ανώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας. Είναι το τρίτο ταχύτερα αναπτυσσόμενο αέριο στην ατμόσφαιρα. (Εθνική Διοίκηση Ωκεανών και Ατμόσφαιρας των ΗΠΑ). Οι ανθρώπινες δραστηριότητες(αζωτούχα λιπάσματα, την επεξεργασία των αποβλήτων και λυμάτων, τις καύσεις βιομάζας και ορυκτών καυσίμων, καθώς και ορισμένες βιομηχανικές διαδικασίες που εμπλέκουν το άζωτο). Είναι υπεύθυνες για το 33% περίπου των συνολικών εκπομπών υποξειδίου του αζώτου στην ατμόσφαιρα, ενώ το υπόλοιπο παράγεται με φυσικό τρόπο, όταν τα βακτήρια στο έδαφος και τους ωκεανούς διασπούν τις ενώσεις που περιέχουν άζωτο. 25

Εικόνα 8: Εποχιακές διακυμάνσεις των σημαντικότερων αερίων του θερμοκηπίου από το 1978 μέχρι το 2010.{πάνω αριστερά: Διοξείδιο του άνθρακα, κάτω αριστερά: Μεθάνιο, πάνω δεξιά: οξειδία του αζώτου, κάτωδεξιά:φθοριούχααέρια(φρέον)} - www.eoearth.org. ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΣ Ροή άνθρακα στην ατμόσφαιρα (PgC/year)* Οξείδωση οργανικής ουσίας στο έδαφος 60.0 Αναπνοή των οργανισμών στην Βιόσφαιρα 60.0 Εκτιμούμενος αφαιρούμενος άνθρακας από την ατμόσφαιρα (PgC/year)* Καύση ορυκτών καυσίμων 5.5 Εκδασώσεις 1.6 0.5 Ενσωμάτωση στη φωτοσύνθεσης βιόσφαιρα μέσω της 121.3 Διάχυση των ωκεανών (είσοδος/έξοδος) 90.0 92.0 ΣΥΝΟΛΟ 217.1 213.8 Source: Food and Agriculture Organization of the United Nations. Πίνακας 1. Στον πίνακα φαίνεται αναλυτικά η Ροή και εκροή άνθρακα προς και από την ατμόσφαιρα.(kaleita, 2006). Παρατηρείται μία συνεχής αύξηση της τάξης των 3.3 PgC/year που συσσωρεύονται στην ατμόσφαιρα. * PgC=10 15 grams άνθρακα ισοδύναμο με 1 εκατομμύριο τόνοι (gigaton) 26

Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου το 2000, κατά προέλευση Βιομηχανία 14% Αλλα σχετιζόμενα με την ενέργεια 5% Απόβλητα 3% Γεωργία 14% Χρήση Γης 18% Ηλεκτροπαραγωγη 24% Μεταφορές 14% Κτίρια 8% Εικόνα 9: Τα ποσοστά των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου όπως παράγονται από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες, το έτος 2000. (Stern Review, from data drawn from World Resources Institute Climate Analysis Indicators Tool (CAIT) on-line database version 3.0.) Θέρμανση Νερού 14% Εκπομπές αερίων θερμοκηπίου οι οποίες προέρχονται κυρίως από την παραγωγή και χρήση ενέργειας των Νοικοκυριών Φωτισμός και Ηλεκτρικές Συσκευές 12% Υπόλοιπες Δραστηριότητες 4% Θέρμανση Σπιτιού 70% Εικόνα 10: Το 16% της παγκόσμιας εκπομπής αερίων θερμοκηπίου προέρχεται από τα νοικοκυριά. Στην εικόνα βλέπουμε πως μοιράζεται η ενέργεια(και αμφίδρομα η εκπομπή αερίων θερμοκηπίου) σε υποκατηγορίες ανάλογα με τις οικιακές ανάγκες (IPCC 2007) 27

1.3 Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ Η απαρχή της επιστήμης που προβλέπει τις επιπτώσεις που έχει η παγκόσμια άνοδος της θερμοκρασίας πάνω στο κλίμα της Γης είναι η πρόγνωση του καιρού. Σήμερα με τη σύσταση της Παγκόσμιας Μετεωρολογικής Οργάνωσης των Ηνωμένων Εθνών - W.M.O. οι επιστημονικές δραστηριότητες γύρω από το κλίμα και τον καιρό, συντονίζονται σε παγκόσμιο επίπεδο. Το βασικό εργαλείο πρόβλεψης των κλιματικών αλλαγών είναι ένα ηλεκτρονικό μοντέλο προσομοίωσης της γήινης επιφάνειας και των διεργασιών που πραγματοποιούνται μέσα σε αυτήν. Οι επιστήμονες στη συνέχεια, αλλάζουν τα δεδομένα στον υπολογιστή, ώστε να μπορούν να δουν, για παράδειγμα, πως θα αντιδρούσε το κλίμα μας στο διπλασιασμό των επιπέδων του CO2 στην ατμόσφαιρα ή πως θα μπορούσε να το επηρεάσει η τρύπα του όζοντος. Τα πρώτα ηλεκτρονικά μοντέλα περιορίζονταν στο να εξετάσουν πρότυπα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας. Έτσι λοιπόν, όλα τα μοντέλα, άσχετα από τις συνιστώσες τους (από τον κύκλο του άνθρακα μέχρι τη βλάστηση) ονομάζονται μοντέλα παγκόσμιας κυκλοφορίας, γνωστά ως GCM-Global Climate Models. Για να μπορέσει κάθε μοντέλο παγκόσμιας κυκλοφορίας να θεωρηθεί αξιόπιστο πρέπει να περάσει κρίσιμα τεστ. Το πρώτο να διαπιστωθεί το κατά πόσο η φυσική του βάση διέπεται από τους νόμους της φύσης (διατήρηση μάζας, θερμοκρασίας, υγρασίας κλπ.) δεύτερον να διαπιστωθεί αν μπορεί να προσομοιώσει με ακρίβεια το κλίμα σήμερα, τρίτον αν μπορεί να προσομοιώσει την εξέλιξη από μέρα σε μέρα, των καιρικών συστημάτων που καθορίζουν το κλίμα και τέλος αν μπορεί το μοντέλο αυτό να προσομοιώσει τα ήδη υπάρχοντα δεδομένα για το κλίμα του παρελθόντος. Παρόλο που τα ηλεκτρονικά μοντέλα περνούν όλα τα τεστ με ακρίβεια, εν τούτοις, οι καινούριες ανακαλύψεις που έχουν γίνει, όσον αφορά τον πραγματικό κόσμο, επιβάλλουν διαρκείς αλλαγές. (Mitchell J.F.B., 2004) 28

1.4 Η ΤΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΗ Οι εκτιμήσεις όσον αφορά την τάση αύξησης θερμοκρασίας αναφέρουν ένα εύρος 1,8 4,0 C για τα επόμενα 80-90 χρόνια (IPCC, 2007), το οποίο υπερβαίνει τις μέσες τιμές ρυθμών θέρμανσης που καταγράφονται στα γεωλογικά αρχεία. Ο ανώτερος ρυθμός θέρμανσης που έχει εκτιμηθεί αγγίζει τις ακραίες τιμές των 5-10 C/100 χρόνια ( προερχόμενος όμως από μετρήσεις στους πάγους της Αρκτικής κατά την μεταβατική περίοδο από τα 18.000 στα 11.500 χρόνια πριν και επομένως έχει τοπικού χαρακτήρα βαρύτητα. Εικόνα 11: Η μέση παγκόσμια θερμοκρασία να είναι πολύ πιθανό να αυξηθεί κατά 1,9 C (Ροζ Γραμμή) έως 4,8 C (Γαλάζια Γραμμή) μέχρι το 2100, σύμφωνα με τα σενάρια του IPCC. Η Παγκόσμια άνοδος της θερμοκρασίας επιφέρει απότομες αλλαγές στο κλίμα, κατά τη διάρκεια των οποίων, τα κλιματικά μοντέλα που αναφέρθηκαν παραπάνω, μεταπηδούν από μία σταθερή κατάσταση σε μία άλλη. Λόγω της τηλεκινητικής φύσης της ατμόσφαιρας, αυτές οι αλλαγές μπορούν να εκδηλώνονται στιγμιαία σε όλο τον πλανήτη. 29

Ενδεικτικά της θέρμανσης του πλανήτη είναι τα παρακάτω γεγονότα σύμφωνα με τη διακυβερνητική επιτροπή για τις κλιματικές αλλαγές (IPCC Report, 2007). 1. Το 2005 καταγράφηκε επίσημα ως το πιο θερμό έτος των τελευταίων εκατό ετών. Έως το 2005, το πιο θερμό έτος ήταν το 1987. 2. Τον 20ο αιώνα η μέση θερμοκρασία αυξήθηκε κατά 0,4 0,8 βαθμούς Κελσίου κατατάσσοντας τον αιώνα ως τον θερμότερο των τελευταίων χιλίων ετών. 3. Η δεκαετία του 1990 ήταν η θερμότερη της χιλιετίας για το Βόρειο ημισφαίριο. 4. Τα τελευταία 100 χρόνια, η μέση ατμοσφαιρική θερμοκρασία στην επιφάνεια του πλανήτη αυξήθηκε κατά 0,74 C παγκοσμίως και κατά σχεδόν 1 C στην Ευρώπη, γεγονός που συνιστά ασυνήθιστα ταχεία θέρμανση. 5. τα έντεκα θερμότερα έτη έχουν καταγραφεί την τελευταία δωδεκαετία. Στη διάρκεια της τελευταίας εποχής των παγετώνων, η μέση θερμοκρασία στον πλανήτη ήταν μόνο κατά 5 C χαμηλότερη από τη σημερινή και παρόλα αυτά το μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης ήταν καλυμμένο από ένα χοντρό στρώμα πάγου (Έκθεση Stern - Σύνοψη). Εικόνα 12: Ποσοστό παγετωνικής κάλυψης 18.000 πριν (www.life.bio.sunysb.edu/ee/geeta/plat_du_jour/02evoldomes_space.htm) 30

1.5. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΩΝ ΑΛΛΑΓΩΝ Οι επιπτώσεις των κλιματικών αλλαγών έχουν αρχίσει ήδη να επιδρούν πάνω στον πλανήτη. Οι μεγαλύτερες και σημαντικότερες επιπτώσεις είναι οι εξής: 1.5.1 ΜΕΙΩΣΗ ΠΑΓΕΤΩΝΙΚΩΝ ΚΑΛΥΜΑΤΩΝ Η θαλάσσια περιοχή που καλύπτεται από τον Αρκτικό πάγο στο Βόρειο Πόλο έχει συρρικνωθεί τις τελευταίες δεκαετίες κατά 10%, και το πάχος του πάγου επάνω από το νερό έχει μειωθεί κατά περίπου 40%. Στην άλλη πλευρά της γης, ο πάγος που καλύπτει την Ανταρκτική έχει γίνει ασταθής (IPCC. 2007). Η κρυόσφαιρα περιλαμβάνει τις μεγάλες μάζες χιονιού και πάγου στην επιφάνεια της γης. Περιλαμβάνει τις μεγάλες εκτάσεις πάγου της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής, άλλους ηπειρωτικούς παγετώνες, χιονοσκεπείς εκτάσεις, θαλάσσιο πάγο και τα μόνιμα στρώματα πάγου (permafrost). Η κρυόσφαιρα αντιπροσωπεύει τη μεγαλύτερη δεξαμενή γλυκού νερού στη γη (Έκθεση Stern - Σύνοψη), αλλά η σημασία της για το κλίμα της γης προέρχεται κυρίως από την υψηλή της ανακλαστικότητα (albedo) για την προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία καθώς και για την χαμηλή της θερμική αγωγιμότητα, εν αντιθέσει με το νερό. Εικόνα 13: Το φαινόμενο της Λευκαύγειας(albedo) ανά επιφάνεια και οι τιμές αντανάκλασης της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας. Όσο μεγαλύτερο είναι το νούμερο τόσο περισσότερη είναι η αντανάκλαση. Γενικά οι σκουρόχρωμες επιφάνειες απορροφούν μεγαλύτερα ποσά ηλιακής ακτινοβολίας. Πηγή: Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας, Ελίνα Τράγου, «Ωκεανός και Παγκόσμια Κλιματική Αλλαγή», Σημειώσεις μαθήματος, 2 ο μάθημα: Εισαγωγή, Το κλιματικό σύστημα, 2010 31

1.5.1.1 ΑΝΤΑΡΚΤΙΚΗ Πριν από το 1980, που δεν υπήρχε η δυνατότητα της δορυφορικής κάλυψης, ήταν αδύνατο να υπάρχουν ακριβείς και άμεσες καταγραφές όσον αφορά την έκταση των θαλασσίων πάγων γύρω από την Ανταρκτική. Σήμερα, χάρις σε μία μελέτη πάνω στο μεθανοσουλφιδικό οξύ, που διατηρείται μέσα στον Ανταρκτικό πάγο, μπορεί να υπολογιστεί η ετήσια μεταβολή στον όγκο του θαλάσσιου πάγου.(wolff, E. W. 2003). Με αυτόν τον τρόπο αποκαλύφθηκε πως η έκταση, από το 1840 μέχρι το 1950, ήταν σταθερή ενώ από το 1950 μέχρι σήμερα μειώθηκε 20% (Curran, M,A.J. et.al.2003). 1.5.1.2 ΑΡΚΤΙΚΗ Στην αντίπερα όχθη, η Αρκτική είναι μία περιοχή που αντιπροσωπεύει εναντιόμορφο το είδωλο του Νότου σε μικρότερη κλίμακα. Ενώ η Ανταρκτική είναι μία παγωμένη ήπειρος που περιβάλλεται από έναν εξαιρετικό πλούσιο ωκεανό, η Αρκτική είναι ένας παγωμένος Ωκεανός που περιβάλλεται, σχεδόν εξ ολοκλήρου από στεριά. Εικόνα 14: Δεδομένα από τη NASA και το κέντρο δεδομένων για τον πάγο και τα χιόνια των ΗΠΑ, στο πανεπιστήμιο του Κολοράντο δείχνουν τη συνέχιση μιας δεκαετούς τάσης συρρίκνωσης της έκτασης πάγου στην Αρκτική. 32

Οι ερευνητές, οι οποίοι παρακολουθούν την παγοκάλυψη της Αρκτικής θάλασσας με δορυφόρους από το 1979, βρήκαν ότι ο χειμώνας του 2008-09 είναι ο πέμπτος με τη μικρότερη παγοκάλυψη από τότε που ξεκίνησαν οι καταγραφές. Τα έξι γεγονότα με το λιγότερο πάγο στην Αρκτική σημειώθηκαν όλα τα τελευταία έξι χρόνια (University of Colorado at Boulder, 2009). Η έκταση του πάγου είναι ένα σημαντικό μέτρο της υγείας της Αρκτικής, αλλά δίνει μόνο μια δυσδιάστατη εικόνα της παγοκάλυψης, το πάχος είναι επίσης σημαντικό, ειδικά το χειμώνα, καθώς αποτελεί τον καλύτερο γενικά δείκτη της υγείας της παγοκάλυψης. Καθώς η παγοκάλυψη στην Αρκτική λεπταίνει, γίνεται πιο ευαίσθητη στο καλοκαιρινό λιώσιμο (Συνέντευξη Meier στο ScienceDaily. Retrieved April 7, 2009, www.sciencedaily.com 1.5.1.3 ΙΜΑΛΑΪΑ Σύμφωνα με μελέτες από το Διεθνές Κέντρο Ανάπτυξης των Βουνών (ICIMOD), με έδρα το Κατμαντού, οι παγετώνες έχουν υποχωρήσει κατά 21% στο Νεπάλ και κατά 22% στο Μπουτάν τα τελευταία τριάντα χρόνια. Στη διάρκεια των τριών ετών του ερευνητικού προγράμματος, οι ειδικοί ανακάλυψαν ότι οι δέκα παγετώνες που αποτελούσαν αντικείμενα των μελετών του έλιωναν με ταχύτητα που αυξήθηκε από το 2002 ως το 2005. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα μιας από τις μελέτες, ο όγκος του χιονιού που κάλυπτε την περιοχή μειώθηκε σημαντικά την τελευταία δεκαετία (Gurung, D. R.; A, Giriraj; Aung, K.S.; Shrestha, B. ; Kulkarni, A. V. Snow-Cover Mapping and Monitoring in the Hindu Kush-Himalayas, 2011) Οι 54.000 παγετώνες των Ιμαλάϊων τροφοδοτούν με νερό τους οκτώ μεγαλύτερους ποταμούς της Ασίας, οι πέντε από τους οποίους - Ινδός, Γάγγης, Βραχμαπούτρα, Γιανγκτσέ και Κίτρινος Ποταμός - είναι πιθανό τις επόμενες δεκαετίες να αντιμετωπίσουν σοβαρές ελλείψεις νερού με σοβαρές επιπτώσεις για 1,3 δισεκατομμύριο κατοίκους. 1.5.2 ΑΝΟΔΟΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ Κατά την διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας της Γης, η στάθμη της θάλασσας έχει ανέβει και έχει πέσει πάνω από 300 μέτρα. Παρόλο που οι αλλαγές στο μέγεθος και το σχήμα του πυθμένα των ωκεανών έπαιξαν σημαντικό ρόλο κατά την διάρκεια μεγάλων χρονικών περιόδων (Hays and Pitman 1973), οι πιο σημαντικές αλλαγές στην στάθμη της θάλασσας έγιναν εξαιτίας των κλιματικών αλλαγών. Κατά τη διάρκεια της τελευταίας εποχής των παγετώνων (18000 χρόνια πριν) για παράδειγμα, η Γη ήταν περίπου 5 βαθμούς Κελσίου ψυχρότερη από ότι 33

σήμερα, παγετώνες κάλυπταν το μεγαλύτερο μέρος του βόρειου ημισφαιρίου και η στάθμη της θάλασσας ήταν 300 μέτρα χαμηλότερα από ότι σήμερα. Εικόνα 15: Ετήσιες αποκλίσεις θερμοκρασίας επιφανειακών υδάτων από την περίοδο αναφοράς 1961-1990 για το βόρειο ημισφαίριο. (IPCC,2001) Η προβλεπόμενη παγκόσμια άνοδος της θερμοκρασίας, μπορεί να προκαλέσει παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας με: 1) Α)Το λιώσιμο των πάγων των βουνών καθώς επίσης και αυτών της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής, 2) Β)Τη διαστολή των υδάτων. Κατά τον τελευταίο αιώνα, μετρήσεις που έγιναν στο φαινόμενο της παλίρροιας ανά τον κόσμο, μας έδωσαν την δυνατότητα να μετρήσουμε την σχετική στάθμη της θάλασσας σε διάφορες περιοχές (IPCC 1995 WG1, p. 366). Μελέτες που συνδυάζουν αυτές τις μετρήσεις αναφέρουν ότι η μέση παγκόσμια στάθμη της θάλασσας έχει ανέβει κατά 10 με 15 εκατοστά (Barnett, 1983). Τα πέντε εκατοστά αυτής της ανόδου μπορούν να αποδοθούν στη θερμική άνοδο των ανωτέρω στρωμάτων των ωκεανών, η οποία προκαλείται από την παγκόσμια αύξηση της θερμοκρασίας κατά 0.4 βαθμούς Κελσίου τον τελευταίο αιώνα (Gornitz, et. al, 1982) και κατά μέσο όρο περίπου 50 εκατοστά μέχρι το τέλος του αιώνα μας (Warrick et all 1996). 34

Παρόλο που οι περισσότεροι παγετώνες έχουν λιώσει από τότε, οι πολικοί παγετώνες στην Γροιλανδία και την Ανταρκτική περιέχουν ακόμη μεγάλες ποσότητες νερού, ικανές να υψώσουν την στάθμη της θάλασσας περισσότερο από 70 μέτρα (ΙPCC,2007). Βέβαια το φαινόμενο του θερμοκηπίου δεν είναι απαραίτητο ότι θα προκαλέσει άνοδο της στάθμης της θάλασσας στο ίδιο ποσοστό σε παγκόσμια κλίμακα, καθώς με το λιώσιμο των πάγων το κέντρο βάρους της Γης θα μετακινηθεί κι έτσι τα νερά θα κινηθούν ανάλογα με το νέο κέντρο βάρους της Γης. (Titus, et. al,1991). 1.5.2.1. ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΗΣ ΑΝΟΔΟΥ ΤΗΣ ΣΤΑΘΜΗΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ Η απειλή της ανόδου της στάθμης της θάλασσας προκαλεί ένα τεράστιο αριθμό πιθανών επιπτώσεων από σχετικά μικρές και διαχωρίσιμες έως καταστροφικές (M. Oppenheimer, 1997). Όμως όλοι οι πιθανοί αντίκτυποι είναι καταστροφικοί. Σίγουρα θα πρέπει να αναλογιστούμε σε κάθε υπολογισμό των επιδράσεων της ανόδου της στάθμης της θάλασσας, ένα έντονα αυξανόμενο πληθυσμό στην παράκτια ζώνη, ο οποίος βασίζεται διατροφικά ως επί το πλείστον στην ζώνη αυτή (J.Titus, 1989), καθώς επίσης και τις δραστηριότητες αναψυχής και εξόρυξης φυσικών πόρων που πραγματοποιούνται σε αυτή την περιοχή. Υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι με τους οποίου η άνοδος της θαλάσσιας στάθμης θα επηρεάσει τις ακτές: 1) Πλημμύρα 2) Διάβρωση 3) Παρείσδυση Αλμυρού ύδατος Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας είναι η ταχύτητα ανόδου της θαλάσσιας στάθμης η οποία θα παίξει σημαντικό ρόλο στις επιπτώσεις που θα έχει, καθώς από αυτήν θα εξαρτηθεί η ταχύτητα αντίδρασης του φυσικού περιβάλλοντος μέσω της παγίδευσης ιζημάτων και δημιουργίας μιας νέας παράκτιας ζώνης βαθύτερα στην ακτή, παράλληλα με τις τεχνικές παρεμβάσεις του ανθρώπου. Με τους σημερινούς ρυθμούς ανόδου και τις προβλέψεις που έχουν γίνει η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα είναι αρκετά γρήγορη, σε γεωλογικούς χρόνους, και θα έχει έντονο αντίκτυπο στην παράκτια ζώνη και γενικότερα το περιβάλλον. 35