Kļūs siltāks vai aukstāks? Zinātnieki prognozē Latvijas klimata nākotnes scenārijus 24
Zigmunds Bekmanis, “Latvijas Avīze”, AS “Latvijas Mediji”
Pirms apmēram 400–360 miljoniem gadu lielāko daļu mūsu valsts teritorijas klāja jūra, te dzīvoja jūras zivis, par ko ļoti vērtīgu informāciju sniedz devona perioda bruņuzivju, tostarp Ventastegas atlieku atradumi. Pēc fosilijām viegli var noteikt nogulumiežu vecumu.
Latvijā ir diezgan labi izpētīta ģeoloģiskā struktūra, un šie atradumi var skaidri norādīt, kur meklēt naftu, ogles, dzelzsrūdu, jo ir zināms, kurā Zemes attīstības periodā eksistēja konkrēti senie dzīvnieki, augi, baktērijas un veidojās attiecīgie derīgie izrakteņi.
“Ģeoloģijas, tostarp paleontoloģijas, pētījumi zināmā mērā ļauj mums prognozēt iespējamo notikumu attīstību uz mūsu planētas nākotnē, ko izmanto arī klimatologi.
Pēdējo 500 miljonu gadu laikā uz Zemes ir notikušas piecas lielas sugu izmiršanas.
Ne vienmēr tas noticis aukstuma dēļ, jo gaisa temperatūras pazemināšanās notikusi pamazām, daudzām sugām paspējot pielāgoties. Daudz lielāku ļaunumu ir nodarījuši strauji uznākušie karstuma periodi, krasi izmainot Zemes ekosistēmas,” atklāj LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes Pamatiežu ģeoloģijas katedras vadītājs profesors Ervīns Lukševičs.
Pētījumi par paleoklimatu
“Savos zinātniskajos pētījumos, izmantojot galvenokārt paleobotāniskās analīzes, esmu analizējusi gan jaunākos organogēnos nogulumus (kūdru, sapropeli), kas uzkrājušies holocēnā jeb pēdējo 11 700 kalendāro gadu laikā, gan arī tos, kas uzkrājušies iepriekšējos starpleduslaikmetos – Holšteina, kas bija pirms 300 000–350 000 gadiem, un Ēma starpleduslaikmetā pirms 135 000–110 000 gadiem.
Šajos laika periodos klimata raksturs un tā gaita bija līdzīga holocēnam jeb starpleduslaikmetam, kurā arī mēs dzīvojam. Kūdra un sapropelis ir kā Zemes notikumu arhīvs, kuros ietvertās augu atliekas un nogulumu sastāvs atspoguļo dabas notikumus to veidošanās laikā, tajā skaitā temperatūras, mitruma un citu klimata faktoru raksturu,” stāsta ģeogrāfijas doktore, LU Ģeoloģijas un Zemes zinātņu fakultātes vadošā pētniece Laimdota Kalniņa.
Viņas pētījumu rezultāti liecina, ka visos starpleduslaikmetos klimats ir mainījies no vēsa klimata starpleduslaikmeta sākuma posmā uz siltu klimatu klimatiskā optimuma laikā un tad atkal uz vēsāku.
“Šāds līdzīgs senāko starpleduslaikmetu klimata cikls, nogulumu secība un veģetācijas mainība, kad vēl nebija cilvēku un bija maz arī to priekšteču, kas nespēja ietekmēt dabu, ļauj secināt, ka klimata mainība ir cikliska un to galvenokārt ir ietekmējuši ar Zemi saistītie kosmiskie parametri, Zemes atmosfēras uzbūve un sastāvs, kā arī enerģija, kuru Zeme saņem no Saules.
Kopumā cilvēku darbības ietekme ir nedaudz pārvērtēta, kaut gan nevar noliegt tās lokālo un reģionālo ietekmi, taču domājams, ka tā nevar mainīt klimatisko ciklu kopumā.”
Kaut arī klimata mainība kopumā saglabā tendenci no vēsāka klimata uz optimumu un tad atkal uz vēsāku, tomēr katra posma ietvaros ir vērojamas fluktuācijas. Piemēram, holocēna klimatiskā optimuma laikā gada vidējā temperatūra kopumā bija par diviem trim grādiem augstāka nekā mūsdienās, bet arī tā gaitā iezīmējās vēsāki periodi, skaidro L. Kalniņa.
“Tāpat pirms 1300.–1850. gadiem bija Mazais leduslaikmets jeb aukstā laika periods, kad Eiropā un Ziemeļamerikā minimālās temperatūras un vidējie rādītāji bija zemāki nekā pirms tam un tagad. Pētījumu dati ļauj secināt, ka arī šajā laika posmā bija atsevišķi siltāki un aukstāki periodi, kas liecina par klimata mainību atkarībā no dažādiem dabas faktoriem.”
Klimata pētniecība purvu un ezeru dzīlēs
Latvijas Universitātes Ģeoloģijas uz Zemes zinātņu fakultātes profesors ģeoloģijā Normunds Stivriņš saviem pagātnes klimata un ģeoloģisko notikumu pētījumiem izmanto septiņu astoņu metru vai pat lielākā dziļumā ņemtus purvu un ezeru dūņu paraugus, ko pētnieks sauc par dabas vēstures arhīvu, kas, rūpīgi izanalizēts, sniedz vērtīgu informāciju par apstākļiem Latvijas teritorijā kopš ledāju atkāpšanās.
Vai ir vērts satraukties par klimata izmaiņām tālā nākotnē?
Purvi sastāv no augu atliekām un sūnām. Katru gadu tur uzkrājas jauns atlieku slānis, un šis nebeidzamais process ir atstājis liecības par to konkrēto laiku, kad tas radies. Tādēļ, zinot atlieku slāņa uzkrāšanās ātrumu, paņemot kūdras vai dūņu paraugu, rodas iespēja atgriezties tūkstošiem gadu senā pagātnē.
“Paņemtos paraugus vispirms sūtām uz citvalstu laboratorijām, lai tajos noteiktu radioaktīvā oglekļa C14 koncentrāciju, kas mums ļauj pārvērst šo vērtību kalendārajos gados – uzzināt konkrētajā dziļumā ņemtā parauga vecumu. Tad pēc modelēšanas principa aprēķinu vecumu katram parauga centimetram, lai pētījumos varam fokusēties uz izvirzīto problēmjautājumu. Pēc tam seko pacietīgs, reizēm pat šķietami vienmuļš darbs laboratorijā,” stāsta profesors, kurš ir arī biedrības “Ezeru un purvu izpētes centrs” biedrs.
Viņa interešu lokā ir pēdējie apmēram piecpadsmit tūkstoši gadu. Tiek pētīti gan cilvēku, gan dabas nospiedumi un klimata jautājumi, analizējot putekšņus un citas dūņās atrodamās daļiņas.
Normunds Stivriņš ir studējis doktorantūrā Tallinas Tehnoloģiju universitātē, viņa doktora darba vadītājs Igaunijas purvos bija atradis vairākus tūkstošus gadu sena vulkāna izvirduma pelnus. Vulkāna izvirdumi viņu saistījuši jau no bērnības, un viņš bijis neizpratnē, kādēļ šādi pelni nav atrasti Latvijā.
Tomēr meklējumi vainagojušies ar panākumiem – Teiču purvā apmēram 63 centimetru dziļumā viņš atradis pelnus no 1875. gada 29. marta vulkāna Askja (Islande) izvirduma.
“Meklēt vulkāniskos pelnus bija tāpat kā adatu siena kaudzē. Sēžot pie mikroskopa, meklēšanai veltīju vairāk kā mēnesi un gandrīz jau nolaidās rokas. Bet tad tomēr ieraudzīju vienu pelnu daļiņu, kuru nevar sajaukt ne ar ko citu.
Sajūta bija neaprakstāma – beidzot arī Latvijā esmu atradis vulkāna pelnus.
Tas prasīja milzu pacietību – trīs metrus garais purva materiāla paraugs tika sadalīts centimetru pa centimetram un katrs sagatavots izpētei ar mikroskopu. Pavisam bija trīssimt šādu paraugu, dienā var paspēt izpētīt vien divus. Reizēm bija sajūta, ka strādāju ar tukšu gaisu, jo pirms tam jau nav zināms, vai paraugā ir vai nav pelni,” par darbietilpīgo izpētes procesu stāsta Normunds Stivriņš.
Ja izdodas atrast meklēto, pelnu daļiņas ar roku rūpīgi jāņem ārā, jālīmē uz ļoti maza līmpapīra un ar dimanta smilšpapīru jānopulē virsma. Tad šo papīriņu ar paraugu liek zem lāzera. Lāzers pelnu daļiņu iznīcina, taču procesā rodas gāzes, un, tās analizējot, iespējams noteikt pelnu ķīmisko sastāvu.
“Tad šo sastāvu var salīdzināt ar citiem paraugiem plašā vulkānu pelnu datubāzē un noteikt, no kura izvirduma šie pelni nākuši. Tas arī ļāva secināt, ka Teiču purvā atrasto paraugu pirms gandrīz 150 gadiem izmetis vulkāns Askja.
Šādi dati pētniekiem ir vērtīgs atskaites punkts, jo tagad zināms, ka viss dabas materiāls, kas konkrētajā apvidū atrodas dziļāk par 63 centimetriem, ir senāks par 1875. gadu. Tāpat nogulumos tiek meklēti arī putekšņi, kas var saglabāties tūkstošgadēm ilgi un atstāt vērtīgas liecības par seniem notikumiem augu pasaulē.”
Nākotnes izredzes
Balstoties uz līdzšinējiem pētījumiem, profesors secinājis, ka Latvijas teritorijā pēdējos piecpadsmit tūkstošos gadu klimats bijis dinamisks.
“Lai kā cilvēki to vēlētos, mēs nevaram iegrožot klimatu – tas kļūs vai nu maigāks, vai skarbāks, to cilvēcei vajadzētu apzināties. Klimatu veidojošos spēkus – sauli, kontinentu novietojumu, okeānu straumju un atmosfēras cirkulāciju – mēs nevaram izmainīt, kaut zināmu ietekmi varam atstāt. Lai cik liels būtu sabiedrības egocentrisms, izjaukt zemeslodes uzbūves fundamentālās sistēmas tik viegli nav iespējams.
Galvenais jautājums – kādu klimatu vēlamies saglabāt, lai mēs, cilvēki, kā suga varētu izdzīvot.
Zemes vēsturē ir bijušas piecas lielas izmiršanas. Vienā no tām bojā aizgāja 90–95 procenti visu līdz tam zināmo dzīvo organismu. Cilvēks ir starp šiem atlikušajiem pieciem desmit procentiem un ir evolucionējis.
Tādēļ šobrīd svarīgākais uzdevums ir censties novērst visus faktorus, kas varētu radīt draudus mūsu izdzīvošanai, – nepiesārņot vidi, samazināt SEG emisijas, lai noturētu šauro laikapstākļu nišu, kurā vēl spējam izdzīvot.”
Normunds Stivriņš norāda, ka purvu un ezeru nogulumu pētniecība dod priekšstatu par to, cik strauji dažādas kataklizmas var notikt, piemēram, klimata pavēsināšanās, kāda, kūstot Grenlandes ledājiem un to kušanas ūdeņiem ieplūstot siltajā Golfa straumē, jau novērota.
“Tās ir vēstures liecības, ko redzu paņemtajos dūņu paraugos tepat Latvijā. Viens veids, kā visas prognozes tiek radītas, ir modelējot nākotnes scenārijus, pamatojoties uz pieņēmumiem un izmantojot dažādus fizikālos parametrus un algoritmus. Otrs veids ir pārbaudīt, kā šie modeļi reāli strādā, te lieti noder no ezeriem un purviem paņemtie paraugi.
Es veicu temperatūras rekonstrukciju. Tas nozīmē, ka es savu interpretāciju par klimatu balstu uz tiešiem pierādījumiem – kādi augi ir auguši senatnē un kādos apstākļos tie aug pašlaik, nosakot tolerances līmeni, proti, temperatūru amplitūdu, kādos tie spēj augt.
Pētot kūdras veidošanos, atklājās interesants fakts, ka pašreizējos apstākļos kūdra izveidojas un uzkrājas straujāk, nekā agrāk tika uzskatīts. Piemēram, Teiču purvā gada pieaugums ir 3,5–4 mm gadā, kas ir ļoti straujš process, un norāda, ka kūdras pieaugums Latvijas purvos vienā gadā ir lielāks nekā tās ieguve.”
Īsākiem laika periodiem tiek veidoti meteoroloģiskie modeļi, bet lielo modeļu radīšanai nepieciešami superdatori, kādu Latvijā nav. Lai iegūtu šādu informāciju, tiek izmantoti Eiropas zinātniskie centri, kuri nodarbojas ar šādu globālu klimata modelēšanu.
Profesors Stivriņš atsakās prognozēt, kas sagaida pasauli pēc vairākiem gadsimtiem, jo šobrīd notiekošo grūti paredzēt pat dažus gadus uz priekšu.
Viņš cer, ka mūsu nākotnes prognozes tiks balstītas zinātniski pierādītos faktos, nevis emocionālos lēmumos.
Eksperta viedoklis
Latvijā kļūs siltāks un mitrāks
Agrita Briede, klimatoloģe, LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes profesore: “Instrumentālie dabas apstākļu novērojumi tiek veikti samērā neilgu laiku – ilgākie novērojumi ir “LU–Rīga” meteostacijā, kas tiek veikti kopš 1795. gada, bet vairums novērojumu stacijās nedaudz vairāk par simt gadiem –, tādēļ klimatologu nākotnes prognozes visbiežāk atšķiras no ģeologu un paleontologu prognozēm, kuri pēta zemeslodes vēsturiskās attīstības periodus.
Viņi pieļauj, ka pašreizējam siltuma periodam var sekot aukstuma periods, taču šajā gadījumā tiek runāts vismaz desmit tūkstošu gadu mērogā.
Savukārt klimatologu ilglaicīgās prognozes visbiežāk nepārsniedz simt gadu robežu. Mēs klimata pārmaiņas prognozējam, izmantojot matemātiskos modeļus ar noteiktā scenārija stāsta līnijām, kuras periodiski tiek pārskatītas un uzlabotas, ņemot vērā jaunākās pasaules attīstības tendences.
Katrā no modeļiem ir ielikta informācija gan par ekonomiskajiem un sociālekonomiskajiem rādītājiem, gan tehnoloģijām. Atkarībā no reālās situācijas tiek izstrādāti dažādi klimata izmaiņu scenāriji, ņemot vērā arī, cik iedzīvotāju būs pasaulē, tostarp, kurā reģionā visvairāk, kā šie reģioni savā starpā sadarbosies. Līdz ar to modeļu prognozes periodiski tiek atjaunotas.
Pirmās scenāriju stāsta līnijas tika publicētas 1992. gadā saistībā ar Riodežaneiro pasaules samitu, kur pieņēma ANO vispārējo Konvenciju par klimata pārmaiņām. Vēlāk periodiski stāsta līnijas scenārijos tika koriģētas un papildinātas.
Patlaban aktuālas kļūst 2022. gada IPCC 6. ziņojumā iekļautās stāsta līnijas, kas ietver siltumnīcgāzu (SEG) emisijas un sociālekonomiskos parametrus, piemēram, arī iekšzemes kopproduktu. Līdz ar to nākotnes prognozes atkal var nedaudz pamainīties.
Protams, ne visi klimata scenāriji piepildīsies, kurš no tiem izrādīsies pareizākais tālā nākotnē, nav zināms. Nepārprotami nākotnes prognozes ir atkarīgas no matemātiskajā modelī ieliktās bāzes informācijas par dažādiem ekonomiskajiem, sociālekonomiskajiem un citiem rādītājiem.
Pie augsta SEG izmešu līmeņa būs viens klimata attīstības scenārijs, pie zema – cits, mums daudz pieņemamāks, tādēļ visā pasaulē ir tik svarīgi būtiski samazināt SEG emisijas.
Kas sagaida Latviju pēc piecdesmit gadiem?
Izejot no šā brīža tendencēm, pieņemu, ka ekstremālo laikapstākļu, kurus visgrūtāk prognozēt, intensitāte pieaugs.
Nākotnes prognozes rāda, ka vidējais vēja ātrums pat samazināsies, taču nav izslēgtas vētras kā atsevišķi gadījumi ar postošākām sekām, tādējādi veicinot straujāku Baltijas jūras krasta eroziju.
Pieaugs vidējo un maksimālo gaisa temperatūru vērtības, kas nozīmē gan vasaras dienu un tropisko dienu skaita pieaugumu, kad temperatūra visu diennakti nenoslīd zem 20 grādu atzīmes, gan sala dienu samazinājumu.
Kopējais nokrišņu daudzums pieaugs, kaut sezonāli var būt vērojami ilgstoši sausuma periodi. Palielināsies arī dienu skaits bez sniega, tomēr var gadīties ziemas ar biezu sniega segu, kas izkrīt vienā sniega vētrā, taču kopumā vērojama tendence sniega segas biezumam samazināties.
Pozitīvais šajās prognozēs ir tas, ka, paaugstinoties vidējai gaisa temperatūrai, pagarināsies veģetācijas periods. Līdz ar to nākotnē Latvijā būs iespējams vairāk audzēt siltumu mīlošas kultūras, piemēram, vīnogas, kuru stādījumu platības jau šobrīd pieaug.
Vienīgi ziemā jārēķinās arī ar negaidītiem aukstuma viļņiem, kaut prognozes rāda, ka kopumā samazināsies to dienu skaits, kad gaisa temperatūra noslīdēs zem nulles.”
Publikācija sagatavota ar Latvijas vides aizsardzības fonda finansiālo atbalstu
Par publikācijas saturu atbild AS “LATVIJAS MEDIJI”.
