Zima trzyma

Zimy w Polsce dzielimy na mroźne i śnieżne. Najmroźniejsza zima II wojny światowej zaczęła się w połowie grudnia 1939 roku, a w styczniu 1940 roku  zanotowano w Siedlcach 41 stopni mrozu. Rekord należy jednak do zimy o dekadę wcześniejszej. W lutym 1929 roku w Rabce zanotowano –45 st. C. Słynna zima stulecia z 1978 roku była za to niesamowicie śnieżna, do tego stopnia, że kraj został sparaliżowany. W Warszawie na sylwestra i później, chodziło się piechotą jak za króla Ćwieczka, bo komunikacja miejska stała, a góry śniegu i lodu na ulicach przywodziły na myśl fantastyczną krainę z bajki. Obecnie okazuje się, że istnieje jeszcze trzeci czynnik: długotrwałość zimy działa ludziom na nerwy bodaj bardziej niż wielkie śniegi czy mrozy.

Centrum świata

Do analizy zjawiska przystąpmy przepatrując najpierw, co na ten temat wywodzi fantastyka naukowa. W pochodzącej z 1934 roku powieści Aluna Llewellyna „Strange Invaders" („Dziwni najeźdźcy") rozpoczyna się kolejna epoka lodowcowa, obszary nadające się do życia coraz bardziej się kurczą. W wyniku wyniszczających wojen i zimna ludzie cofają się pod względem cywilizacyjnym do epoki żelaza. Taka wizja przyszłości wprawdzie na razie nam nie grozi, ale gdyby zimowa pogoda utrzymała się przez kilka czy kilkanaście lat, niewątpliwie zaśpiewalibyśmy cieniej.

W polskiej SF od roku 2007 mamy na ten temat kanoniczne dzieło Jacka Dukaja „Lód", potężne, ponadtysiącstronicowe tomiszcze  (gdyby je wydać normalnie, a nie nonparelem), opiewające uroki prawdziwej zimy.

Oto 30 czerwca 1908 r. w środkowej Syberii uderzył meteoryt zbudowany z fikcyjnego minerału tungetytu, który pod wpływem energii, np. po uderzeniu młotkiem obniża swoją temperaturę. (Taki meteoryt, zwany tunguskim, rzeczywiście spadł w oznaczonym czasie, ale nie sięgnął Ziemi, tylko rozpadł się w powietrzu, wyrządzając monstrualne szkody. Do dziś jest to niewyjaśniona zagadka).

U Dukaja upadek meteorytu dostarczył – jak zwykle w takich przypadkach – ogromnej ilości energii i spowodował spadek temperatury minerału, a potem otoczenia.

Ogromne mrozy zaczęły wkrótce rozprzestrzeniać się po Syberii i Europie (Warszawa jest skuta lodem). Pojawia się „ćmiatło", przeciwieństwo światła, a także aniołowie mrozu, czyli ożywione bryły lodu, tzw. lute. I wojna światowa nigdy nie wybucha, a na Syberię ściągają uczeni z całego świata, gdyż Lód daje ogromne możliwości techniczne. Zimny Nikołajewsk staje się największym przemysłowym miastem Syberii, a Rosja kontynentalna – naukowym i przemysłowym centrum świata. Warszawski matematyk Benedykt Gierosławski na zlecenie rosyjskiego Ministerstwa Zimy udaje się na Syberię, by odszukać Ojca Mroza, czyli swego zaginionego kilka lat wcześniej rodzica, który podobno umie porozumiewać się z lutymi.

Ta urzekająca pod względem estetycznym i artystycznym powieść niewiele ma jednak wspólnego z naszą małą dolegliwością zimową AD 2013. Szukajmy gdzie indziej.

Aż się prosi, by przywołać słynną powieść Cormaca McCarthy'ego  „Droga" z 2006 roku, ale  to dzieło szeroko znane. Sięgnijmy więc po mniej głośne, ale za to wcześniejsze opowiadanie „Trzy kobiety Dona" z 1987 roku, autorstwa fizyka z Krakowa Marka Huberatha.

Fabuła jest prosta: trzy kobiety prowadzone przez tytułowego Dona zmierzają poprzez kopne śniegi na południe, gdzie podobno jest cieplej. Mimo że panuje środek lata, mrozy są takie, że trudno iść – a więc na podstawie danych łagrowych szacując może być -35 st. C, a w nocy nawet -50 st. C. Odpowiedzialnością za tę anomalię, utrzymującą się już dobrych parę lat, obarczyć trzeba Słońce, które zastrajkowało w wyniku palnięcia w nie wielkiego obiektu astronomicznego. Słońce najpierw  wybuchło, osmalając zachodnią półkulę (ale do zagotowania wód Atlantyku nie doszło), a potem raptownie przygasło, przybierając kolor pomarańczowy. Stąd owe mrozy iście syberyjskie na obszarze zbliżonym do Polski, jak można wnosić z okoliczności utworu.

Przeklęte planety niebieskie

Tak zarysowany przebieg katastrofy wydaje się wątpliwy: nie wiadomo, skąd by się miał wziąć w pobliżu Słońca ów obiekt, a jeśli nawet, najpierw by wprowadził masę perturbacji grawitacyjnych wśród planet wewnętrznych, zmieniając ich orbity. Wskutek tego Ziemia doświadczyłaby o wiele wcześniejszych i poważniejszych negatywnych konsekwencji klimatycznych. Także zachowanie Słońca trudno uznać za uzasadnione.

Indagowany w tej sprawie heliofizyk prof. Paweł Rudawy z Uniwersytetu Wrocławskiego wykluczył jakiekolwiek makrozaburzenia naszej gwiazdy wskutek takiego uderzenia – po prostu jest ona ciałem zbyt wielkim i stabilnym. Połknięcie intruza byłoby tu jedynym efektem kolizji.

W opowiadaniu Huberatha jednak nie przyczyny astronomiczne katastrofy klimatycznej są istotne, lecz jej konsekwencje w postaci lutej zimy w środku lata. Obserwujemy krajobraz bardzo podobny do tego z „Drogi", tyle że zaśnieżony – ale tak samo martwy, z takimi samymi obdartusami walczącymi o przetrwanie za wszelką cenę.

Z tej samej parafii astronomicznej pochodzi powieść Briana W. Aldissa  „Zima Helikonii", gdzie tytułowa planeta krąży po wydłużonej orbicie w układzie gwiazdy podwójnej. Każda pora roku trwa tam przez stulecia, a zima przerastająca intensywnością wszystko, co jesteśmy sobie w stanie wyobrazić, jest tam okresem walki o utrzymanie się przy życiu.

Nie są to dla nas całkiem abstrakcyjne sytuacje, jako że ukazują zależność klimatu na planecie od jej orbity. W przypadku Ziemi mamy to szczęście, że jej orbita jest niemal kołowa i stabilna, podobnie jak innych planet systemu. Wskutek tego klimat, jakim się cieszy ludzkość, wygląda na znośny i też w miarę stabilny, ale gdy uświadomimy sobie, jak krucha równowaga o tym decyduje, miny mogą nam zrzednąć.

Wystarczy przypomnieć, że od powstania naszego układu planetarnego Słońce zwiększyło swą emisję o około 30 procent, co okazało się szczęśliwym zrządzeniem losu, ponieważ ulokowało nas w strefie sprzyjającej życiu. Gdyby orbita Ziemi wykazywała kilkuprocentowe nieregularności albo odchylenia, albo gdyby osi obrotu nie stabilizował nam Księżyc, zmiany klimatyczne mogłyby okazać się tak wielkie, iż uniemożliwiłyby już to powstanie, już to przetrwanie życia na Ziemi.

W 1947 roku Paul Anderson opublikował opowiadanie „Tomorrow's Children" („Dzieci jutra"), które jako pierwsze eksponowało fizyczne konsekwencje wojny atomowej. Efektem zdetonowania bomb jądrowych jest wieloletnia intensywna zima i migracja wielkich mas ludzkich z Północnej Ameryki na południe. Anderson ukazuje niewesołą egzystencję niedobitków, rodzenie się dzieci z mutacjami czy zmianę obyczajów (np. wielożeństwo wskutek przewagi kobiet).

Choć utwór Andersona szczegółowo rozpracował zimę nuklearną, na początku lat 80. podjął się tego w sposób naukowy Carl Sagan, bardziej znany jako poszukiwacz pozaziemskich cywilizacji. W 1983 roku przedstawił rezultaty swych modelowań w „Science". Artykuł opisywał w kaznodziejskim tonie, w jaki sposób będzie przebiegało narastanie kataklizmu, w wymowie był pesymistyczny, wskazywał także, że nawet gdyby do wojny atomowej nie doszło, zmiany klimatyczne i tak są nieuchronne.

Z inspiracji ustaleniami zespołu Sagana powstało opowiadanie „Fermi i mróz" innego prominentnego fantasty Frederika Pohla, które w 1986 roku uzyskało Nagrodę Hugo, najpoważniejszą w tej dziedzinie twórczości.

Jego bohaterem jest naukowiec podobny do Sagana, bo także zajmujący się poszukiwaniem istot pozaziemskich. Wymiana uderzeń jądrowych zastaje go na lotnisku, w drodze na konferencję o tej tematyce. Ewakuowany na Islandię, obserwuje z bezpiecznej odległości agonię Europy, Ameryki i znanego sobie świata: w okowach arktycznej zimy giną z głodu ci, którym udało się przetrwać wojnę. Zakończenie Pohl podał dwuwariantowo: woal przesłaniający Słońce opadł na czas i ludzkość przetrwała. W przeciwnym wypadku, gdy zima potrwała za długo, ludzkość została doszczętnie wybita i wymazana z powierzchni Ziemi.

Enrico Fermi, czołowy fizyk jądrowy swej epoki, który zbudował pierwszy reaktor atomowy, pojawia się w tytule nieprzypadkowo. Jest on autorem słynnego zawołania „Gdzie oni są?", którym skomentował wynurzenia swych kolegów, entuzjastów masowego występowania istot rozumnych w kosmosie.

Garrota cieplna

Głębokie przesłanie opowiadania Pohla polega na sugestii, że każda cywilizacja kosmiczna, czy ziemska, czy z Procjona A, na pewnym etapie rozwoju kładzie głowę w postronek i zaciska go sobie na szyi. Jeśli nie opamięta się w porę, popełni w ten sposób samobójstwo. Jeśli się zreflektuje i cofnie z drogi wiodącej ku zagładzie, wtedy przetrwa. Milczenie wszechświata przy założonej obfitości istot rozumnych w kosmosie wskazywałoby zatem na masowe samobójstwa ich cywilizacji, mimo iż nasz Lem wołał: „Po cóż wszechświat miałby produkować roje samounicestwiających się rzeźni?".

Ostatnio widmo zimy nuklearnej odeszło jakby w cień. Zastąpiła je zima wynikła z uderzenia asteroidy bądź komety o rozmiarach powodujących kataklizm na skalę globalną. Dla porządku trzeba jeszcze wspomnieć o możliwości działania mechanizmów ukrytych – albo niezidentyfikowanych jeszcze przez naukę, albo nowych, którymi nauka nie zdążyła się jeszcze zająć. Nagle, nie wiadomo skąd, pojawiają się straszliwe anomalie pogodowe, jak w filmie Rolanda Emmericha „Pojutrze", w ciągu krótkiego czasu nastaje straszliwy mróz, jęzory lodowców wdzierają się do miast, czyniąc z nich rezydencje Królowej Zimy. W tych i podobnych dziełach sztuki filmowej cywilizacja za przyczyną pogody złej i gwałtownej migiem znajduje się na krawędzi.

O przyczynianie się do naszych zimowych kłopotów trudno posądzać Słońce, które pomimo okresu słabszej aktywności wysyła do nas tyle samo energii co zawsze. Niepodobna szukać winnego w rozregulowaniu orbity Ziemi, bo takie zjawisko nie wystąpiło. Wojny jądrowej na szczęście nie było, ominęło nas też kilka blisko przelatujących asteroidów. Wygląda na to, że na scenie pozostał dość oczywisty winowajca, czyli efekt cieplarniany.

W pewnych kręgach modne jest negowanie tego zjawiska, tak jakby była to kwestia wiary, nie dowiedzionych faktów. Czy się komu podoba, czy nie, efekt cieplarniany istnieje, co stwierdził już pod sam koniec XIX wieku szwedzki uczony Svante Arrhenius, a wcześniej badali je Fourier i Tyndall. Gdyby nie dobroczynny wpływ ziemskiej atmosfery zatrzymującej promieniowanie podczerwone, mielibyśmy na Ziemi średnią temperaturę około -19 st. C zamiast kilkunastu stopni powyżej zera. Niestety, od kiedy swoje ciepło odpadowe i gazy do ogólnej puli planety dokłada cywilizacja, efekt cieplarniany stał się zjawiskiem niepożądanym, a wiele wskazuje na to, że wkrótce może okazać się przekleństwem.

Oto bowiem ciepło odpadowe zamiast stopniowo wypromieniować w przestrzeń kosmiczną zostaje zatrzymane w atmosferze i skierowane ku powierzchni Ziemi, gdzie wpływa na cyrkulację mas powietrza, na prądy morskie, a także powoduje topnienie lodowców. Lód i śnieg, jak wiadomo, odbijają większość światła słonecznego, ale kiedy kra na morzu stopnieje, ciemna woda o niskim albedo pochłania większość promieni i nagrzewa się. Woda nagrzana zachowuje się inaczej niż zimna, deformuje układ prądów morskich (tzw. efekt haloklinowy), nie mówiąc już o tym, że gorzej rozpuszcza gazy, co oznacza, że część spośród nich dostaje się do atmosfery, w tym zabójczy z tego punktu widzenia dwutlenek węgla.

Wśród sceptyków kluczowym argumentem przeciwko efektowi cieplarnianemu jest ten, że wszystko zawdzięczamy przyczynom naturalnym, w głównej mierze działalności wulkanicznej Ziemi. Wulkanów nikt przy zdrowych zmysłach nie neguje, jak również tego, że wybuchając emitują do atmosfery niewyobrażalne ilości tlenków węgla, pary wodnej itp. Zjawisko to jednak nie kasuje emisji ciepła i gazów przez cywilizację ani nie zastępuje jej w modelach czy w rzeczywistości. Działalność wulkaniczna sumuje się z poczynaniami cywilizacji, przez co efekt cieplarniany jest tym większy. Emitując do atmosfery miliony ton pyłów wulkany nawet osłabiają wpływ promieniowania słonecznego, a więc nieco oziębiają klimat, ale jak mocno, trudno osądzić.

Tak czy owak zatrzymane ciepło odpadowe powoduje m.in. zjawiska chaotyczne w pogodzie, tam gdzie dawniej były pustynie, notuje się powodzie, gdzie występowały umiarkowane tornada, teraz przechodzą orkany zmiatające z powierzchni Ziemi całe miasta, gdzie nie brakowało wody, nagle grozi susza itp.

Patrząc w skali planetarnej ciepło odpadowe może stać się czynnikiem, który dosłownie zadusi cywilizację. Konsekwencjami zmian klimatycznych nikt się nie przejmuje, a należałoby w pierwszym rzędzie wzmocnić dachy budynków i wały przeciwpowodziowe. Są to jednak z racji swej mizerii działania niegodne kalać zainteresowań wysokich urzędników miejskich czy państwowych.

Bulgotanie w garnku

W pisanej pod koniec XX wieku prognozie Stanisław Lem przyrównał zjawiska pogodowe do bulgotania w garnku, który jest ustawiony brzegiem na ogniu. Niecentralne położenie gwarantuje wrzenie z jednej strony i chwilowy spokój po drugiej stronie garnka – taka też ma być pogoda przyszłości.

W interesującym nas kwietniu 2013 roku  za przedłużenie zimy odpowiada układ frontów barycznych, który pompuje zimno znad Skandynawii i zarazem ciepło z południa. Masy zimnego i ciepłego powietrza zderzając się nad Polską, Czechami, Węgrami dają właśnie obfite opady śniegu. W normalnych warunkach układ taki odsunąłby się po pewnym czasie dalej albo uległ rozproszeniu; w tym przypadku stoi nad nami od tygodni i sypie śniegiem, a nawet trochę przymraża.

Nie wiadomo, czy będzie to zjawisko trwałe, czy efemeryczne. Obstawiałbym drugą możliwość, jako że pogoda turbulentna, jaką efekt cieplarniany nas częstuje, oznacza przyrost wszelkich nieregularności w klimacie, narastanie częstości i gwałtowności kataklizmów pogodowych, a także zrujnowanie błogiego spokoju tam, gdzie dotąd występował. W ramach tych fluktuacji mogą rzecz jasna wystąpić zjawiska paradoksalne, tzn. przyrost ilości globalnego ciepła będzie wpływał na oziębienie klimatu w pewnych regionach, czyli np. wydłużenie zim.

Z czasem te perturbacje spowodują nawet zmiany na mapie: jeśli gwałtowność tornad idących od Zatoki Meksykańskiej nie osłabnie, okolice Florydy i Nowego Orleanu wyludnią się, bo nikt nie wytrzyma gehenny pogodowej i walki o dobytek, a może i o życie, odbywanej rokrocznie.

Jak z tym walczyć? Socjolog Anthony Giddens w książce „Katastrofa klimatyczna" podaje paradoks, który trafnie obrazuje ludzkie postępowanie w tej kwestii: „Dopóki zagrożenia powodowane przez globalne ocieplenie nie są namacalne, bezpośrednie lub widoczne w codziennym życiu, to bez względu na to, jak poważne mogą się wydawać, ludzie będą siedzieć z założonymi rękami i nie zrobią nic konkretnego. Tymczasem czekanie, aż staną się widoczne i dotkliwe, by dopiero wtedy podjąć poważne działania, spowoduje, że z definicji będzie już za późno".

Brak działań nie wynika jednak tylko z lenistwa czy z niedocenienia zagrożenia. Do efektu cieplarnianego przyczyniają się wszyscy, choć w nierównym stopniu, ale zbiorowa odpowiedzialność za ten stan rzeczy powoduje, że de facto odpowiedzialności nie przyjmuje nikt.

Poza wezwaniami do redukcji emisji dwutlenku węgla, co nie może być skuteczne, bo to zaledwie cząstka problemu, a i tak nie wszyscy taki apel zaakceptują, nie podejmuje się żadnych konkretnych działań. Międzynarodowe konferencje kończą się fiaskiem, politycy rozjeżdżają się w błogim poczuciu, że przepastna różnica zdań torpeduje negocjacje.