Elame kliimaheitluste vaherahu ajas (1)

Elame kliimaheitluste vaherahu ajas

Tuhandeaastast rahuriiki on inimesed alati igatsenud ja seda on oma alamatele tõotanud koguni ajaloo suurimad diktaatorid. Aidaku vaid see viimane sõda ära võita ja siis ta tuleb. Ülemaailmne püsiv rahu on seni unistuseks jäänudki. Aga ka siis, kui see unistus täituks, oleks täieliku turvalisuse tarvis vaja veel rahulikku püsivat kliimat.

Äkiliste soojenemiste ja jahenemiste ning sagedaste looduskatastroofide meelevallas on elu peaaegu sama halb korraldada kui sõja ajal. Õigupoolest olemegi kliima poolest ära hellitatud, sest inimtsivilisatsiooni ajalugu on kulgenud pigem erakordselt rahulikus, tavapärases kliimas. Mõnel teisel ajal olekski vaevalt korda läinud seda tsivilisatsiooni luua. Nüüd muretseme põhjendatult, kas mitte tsivilisatsioon ise ka kliima mõjutamise kaudu ennast ei hävita.
Pärast viimast jääaega on kliima olnud rahulik
Päris muutumatu ei ole kliima ka sellel rahulikul holotseeni jäävaheajal olnud. Meenuvad keskajal valitsenud kliima soodsaimad aastad vahemikus 900– 1250 ja nn väike jääaeg 1500–1900. Eriti külm oli Euroopas aastail 1570 –1730, millest omakorda pakaseim aastakümme langes vahemikku 1600–1609. Kaheksateistkümnenda sajandi teine pool oli seejuures keskeltläbi soojem kui kogu üheksateistkümnes sajand. Osalt tähendab praegune kliima soojenemine taastumist “väikesest jääajast”. Soe kliima, nn Rooma soe periood, valitses ka meie ajaarvamise alguspunkti paiku haripunktiga kusagil 100. aasta ümbruses ning jahe vahemikus 500–900. Tõotavalt alanud jääajajärgsele soojenemisele järgnes küll suurem tagasilöök hilisdrüüases (Younger Dryas) 10000 kuni 10400 aasta eest, mil keskmine temperatuur langes Põhja-Atlandi ümbruses paari kraadi võrra. Pärast seda alanud holotseenis polnud ükski muutumine aga nii suur ega nii kiire, et ta tsivilisatsiooni arengu oleks proovile pannud. Aga enne viimati mainitud rahulikku aega oli ju jääaeg, veel enne seda jäävaheaeg, siis jälle jääaeg jne.
Kriidi ajastu kasvuhoonest jääaegade külmkambrisse
Kaugemale minevikku vaadates saame paljudest kaudsetest tõenditest teada, et võrreldes erakordselt sooja keskaegkonnaga on maakera kliima kogu uusaegkonnas, mis algas 65 miljonit aastat tagasi, olnud kestva jahtumise rajal. Eriti vastikuks, külmaks ja heitlikuks jõudis see minna aga viimase aastamiljoni jooksul, mille iseloomulikuks tunnuseks on jääaegade ja jäävaheaegade vaheldumise suure amplituudiga ja mõnikord ka üpris kiired kliimakontrastid. Üks selline tsükkel on kestnud keskeltläbi 100 000 aastat. Kuigi need pole maakera esimesed ning ainsad jääajad, olid eelmised väga ammu ja küllap kulgesid ka teistsuguste reeglite järgi. Neist me sedapuhku juttu ei tee.
Uusaegkond algas just sellise kõrge veeseisuga, mille eest praegused kliima soojenemise stsenaariumid hoiatavad. Jääd ja lund ei olnud kusagil. Kui Antarktika ja Austraalia vahele umbes 50 miljoni aasta eest väin avanes, kulus veel ligi 15 miljonit aastat, enne kui ümber Antarktika talviti meri jäätuma hakkas, ning sealt omakorda kümme miljonit aastat kuni sellele praegu ülikülmale mandrile esimesed liustikud kujunesid. Päris jääkilp kerkis sinna vähem kui kümme miljonit aastat tagasi. Antarktika paikse jääkilbi moodustumist peetaksegi käesoleva glatsiaalse ajastu alguseks. Põhjapoolkera jäätumine algas alles vähem kui nelja miljoni aasta eest ja võttis tõsisema pöörde umbes 2,5 miljonit aastat tagasi, mida peetakse meie kandi jääaegade alguspunktiks. Kliima jahenemine on käinud kaasas maakoore massilise kerkimisega, mis kontinentide kohal oligi eriti äge 3–2,5 miljonit aastat tagasi. Maismaa pindalagi jõudis sel ajal võib-olla kõigi aegade suurima väärtuseni. Seda, umbes kolme miljoni eest alanud erilist geotektoonilist perioodi, peetakse üsna üksmeelselt põhjapoolkera praeguste jääaegade vallapäästjaks. Õigusjärgsetena võime vastu rinda tagudes nentida, et just niisugusel keerulisel ajal sai alguse Homo sapiens `i areng selleks, kes ta praegu on. Halvemaks, s.t külmemaks kui praegu, läks umbes 550 tuhande aasta eest, mil ookeani tase alanes esmakordselt nüüdisaegsest madalamaks. Märkigem, et sellist asja ei olnud juhtunud ligi 250 miljoni aasta jooksul.
Heitlik Põhja-Atlandi keskküte
Ajaloos peetakse lähiminevikuks viimaseid paari-kolme aastakümmet. Maakera pikast eluloost võiksime sinna arvata viimased kümned ja sajad tuhanded aastad. Meie ümbruses on nende jooksul pidevalt vaheldunud jää pealetungid jää taandumistega ja praegune kõrguste skaala alusnivoo ookeani tase kõikunud paarisaja meetri ulatuses. Hädaldamine viimase saja aasta paarikümnesentimeetrise veetõusu pärast näib sellel taustal lausa kohatuna. Ent sajad miljonid inimesed elavad mere ääres ja nende elamist-olemist mõjutavad isegi sentimeetrid.
Kõik, kes huvi tunnevad , teavad, et ilma tehakse meile Atlandi ookeanil. Tähtis osa selles töös on Golfi hoovusel ja tema jätkul Põhja-Atlandi hoovusel. Mõlemad kannavad sooja vett polaarjoone taha ja kindlustavad meile suhteliselt mõõduka kliima.
Peale Golfi hoovusena alguse saava soojakonveieri on tähtis polaarfront kui eraldusjoon külmade polaarvete ja suhteliselt soojade veemasside vahel. Talved on Euroopas seda pehmemad, mida enam sooja vett liigub hoovusega Arktikasse, et seal jätkata oma ringlust juba süvaveena. Pinnakihist süvakihtidesse sukelduv vesi peab olema ümbritsevast veest suurema tihedusega, kas külmem või soolasem ehk siis mõlemad korraga. Käesoleval ajal sõltub see protsess rohkem temperatuurist kui soolsusest. Atlandi ookeani polaarfront määrab, kui kaugele põhja õnnestub soojal veel tungida. Polaarfronti on võrreldud uksega, mille hinged asuvad Newfoundlandi lähistel ja mis avanedes keerab Euroopast Gröönimaa poole (vt joonis 1). Praegu on avali uks lükatud üsna vastu Gröönimaa kaldaid ja sooja hoovuse läbipääs kaugele põhja avatud.
Viimasel jääajal, ja küllap eelmistelgi, oli uks kinni. Soe hoovus ei pääsenud läbi Newfoundlandi-Lissaboni rindejoone ning Skandinaavias ja Kanadas kasvasid jääkilbid. Nendest ookeani libisevad jäämäed triivisid kuni kujuteldava kinnise ukse jooneni. Kui polaarfrondi uks ei ole korralikult kinni ega täiesti lahti, nagu praegu, vaid loksub kahe äärmise asendi vahel, siis pääseb soe hoovus vahel kaugele põhja ja mõnikord ei pääse. Kliima võiks siis kaunis kiiresti vahelduda. Ukse loksumist reguleerivad ookeanis triivivate jäämägede hulk ja neist tekkiva sulavee maht. Kui Põhja-Ameerika liustikult vallandus korraga palju jääd ja see sulas , siis hiljem ei olnud mõnda aega jääd juurde tulemas ja uks avanes soojale soolasele subtroopilisele veele . Palju magedat vett pinnakihis ei võimalda hoovusega saabuva vee sukeldumist ning pidurdab konveierit. Suhteliselt mõõdukas vormis avaldus säärane olukord viimati 1970. aasta paiku ja tõi meile ridamisi korralikud talved. Pinnavee jahutamise ja sooja Euroopasse toimetamise eest hoolitsevad tuuled. Tuulte tugevus sõltub jällegi vee pinnakihi temperatuurist.
Golfi hoovuse sünniloost ja varasemast käitumisest
Golfi hoovus pole igavesest ajast Atlandi ookeani soojakonveieri tööd teinud. Tema sündimine on suure kerkimise tagajärg. Kuni Põhja-Ameerika ja Lõuna-Ameerika seisid teineteisest eraldi, liikusid passaatidest (põhja pool kirdest ja lõunapoolkeral kagust puhuvate tuulte) aetud veemassid nende kahe vahelt läände. Mida madalamaks läbipääs maa kerkimise tõttu muutus, seda vähem vett sealt läbi pääses, ning umbkaudu 4,6 miljonit aastat tagasi läkski tasapisi käima Euroopa looduslik keskküte. See ei tööta ideaalselt ühtlases rezhiimis. Ebaühtluse põhjus seisneb selles, et vahel toimub polaarmeredes hoovusega saabuva vee sukeldumine ja süvaveeks muutumine ladusamalt, teinekord on see aga takistatud. Tuultest aetud Atlandi kõige soojem vesi koguneb Kariibi merre ja Mehhiko lahte ning moodustab seal üle keskmise merepinna küündiva muhu, kust vesi allamäge piki Ameerika rannikut põiki üle ookeani suundub. Ja seda jõudsamini, mida enam lõppjaama jõudnud vesi sügavustesse sukeldub. Põhimõtteliselt saab ookeani sügavamatesse kihtidesse maha matta ka suuri soojushulki.
Kuigi eelmist, Eemi jäävaheaega hinnatakse praegusega võrreldes üldiselt rahutumaks, püsis ajavahemikus 129 000–119 000 aastat tagasi praegusega võrreldavalt stabiilne kliima. Ainult ookeani tase oli nelja kuni seitsme meetri võrra kõrgem. Põhja-Atlandi soojakonveier käis selle 10 000 aasta vältel ringi umbes sama jõuliselt nagu praegusel ajal. Kulus aga vaid umbes 400 aastat konveieri käigu oluliseks aeglustumiseks ja uue jäätumise algamiseks. Mõnede klimatoloogide arvates on meil kõvasti vedanud, et hiljutine “väike jääaeg” mahtus pöörduva muutuse raamidesse ega toonud kätte praeguse jäävaheaja lõppu.
Konveier ei jää ka jääaegadel päriselt seisma. Süvavee teke soojematel aegadel kulgeb termilise konvektsiooni teel, nagu praegu. Jäisematel aegadel toimub pinnavee sukeldumine aga jää tekkel vette jäävatest sooladest tingitud soolsuse kasvu arvel. Säärase mehhanismi olemasolu jätab võimaluse konveieri kiirema käigu taastumiseks.
Põhja-Atlandi ümbruse tsükliline kliima
Vaadates Põhja-Atlandi ümbruse kliima muutumist läbi viimase jääaja aastatuhandete, on leitud selles mitmesuguste perioodidega kvaasiregulaarset muutlikkust. Peale jääaegade vaheldumise umbes 100 000-aastase tsükli on avastatud lühemate ajavahemike järel korduvaid sündmusi. Viimase jääaja-aegses Gröönimaa jääs on leitud 21 tüüpiliselt 1000- kuni 3000-aastase kestusega nn. Dansgaardi-Oeschgeri tsükli (Dansgaardi-Oeschgeri events ) jälgi. Nimi on pandud nähtuse esmauurijate auks ja see uurimine ise algas umbes 20 aastat tagasi. Dansgaardi-Oeschgeri tsükli alguses toimus mõnikord kõigest kümmekonna aastaga mitme kraadini ulatuv keskmise temperatuuri tõus, millele järgnes kestev aeglane ja lõpuks väga äkiline jahtumine. Järsk soojenemine kaasneb seiskunud soojakonveieri sisselülitamisega pärast jäämägede massilisest sulamisest tingitud pidurdamise lõppu. Sulavett andvad jää tagavarad saavad selleks korraks lihtsalt otsa. Tsükli kõige külmemat lõiku, mil Atlandi soojakonveieri tsirkulatsioon on praktiliselt seiskunud ja arvukad jäämäed kannavad ookeani lausa kruusakihte, nimetatakse Heinrichi sündmusteks (Heinrich events). Kruusa valdavalt Põhja-Ameerika päritolule viitab kihtide paksenemine Hudsoni lahe suunas. Mitu järjestikust Dansgaardi-Oeschgeri tsüklit kujundavad tavaliselt kliima progresseeruva jahtumise, millele omakorda järgneb küllaltki järsk soojenemine. Sellist, mitmest järjestikusest jahedamast Dansgaardi-Oeschgeri tsüklist ja uuest soojenemisest koosnevat pikemat tsüklit tuntakse Bondi tsükli nime all (joonis 2). Nimi nagu eelmisegi tsükli korral, on jällegi pandud praegugi aktiivselt tegutseva esmauurija järgi.
Inimkond mängib kliimaga Vene ruletti
Praeguse hetke kliimamuutustes on vahe loodusliku ja inimtegevuse panuse vahel jätkuvalt ebaselge . Süsihappegaasi sisaldus õhus ületab peatselt kolmandiku võrra industriaalse ajastu eelse taseme. See erinevus on peaaegu sama suur, kui oli vahe viimase jääaja ja sellele järgnenu taseme vahel. Silmapaistvalt on kasvanud ka teiste kasvuhoonegaaside sisaldus. Seni ei ole midagi õudset juhtunud ning see süvendab tublide majanduse edendajate ülbet suhtumist rahvusvaheliste saastekokkulepete täitmisesse ja loodusteadlaste vennaskonna hoiatustesse. Seda enam, et viimased targutavad teoinimese meelest tühiste nüansside kallal.
Kogu probleem ongi selles, et nii keerulist süsteemi, nagu kliima, pole võib-olla põhimõtteliseltki võimalik ennustada. Kui praegune töörezhiim muutunud tingimustega enam ei sobi, siis läheb kogu kliimasüsteem läbi kiire muutlikkuse etapi uude suhteliselt stabiilsesse seisundisse. Seejuures on uusi võimalikke seisundeid mitte üks, vaid mitu ja need kõik võivad olla omavahel oluliselt erinevad. Käibivaid energiatagavarasid arvestades võib kahtlustada, et suur rezhiimimuutus ei tarvitse tagajärgede poolest eriti alla jääda suurele sõjale. Mittelineaarsetes süsteemides – aga seda kliima kahtlemata on – peituv võimalus väga suurteks muutusteks väga väikese välise häirimise järel3on sirgjoonelise proportsionaalse põhjus-tagajärg mõtteviisi omandanud inimestele raskesti mõistetav. Süsinikdioksiidi juurdekasvu soojakraadideks rehkendamine tundub neile hoopis loomupärasem. Sellepärast sobivadki tulevikustsenaariumid, et millal tuleb Eestis paras aeg tatrakasvatuseks ja millal võib-olla saabub koguni sojaoa ajastu. Päriselt oleks lähitulevikus soojakraadidega seoses samavõrra põhjust karta Gröönimaa jää suuremast sulamisest tingitud häireid Põhja-Atlandi soojakonveierile, mis võiksid tekitada äsja olnust karmima “väikese jääaja”. Mõned uurijad peavadki praegust jäävaheaega pikaks Dansgaardi-Oeschgeri tsükliks. Varemgi on need kestnud mõnikord kuni 10 000 aastat ja pole veenvaid argumente, et nüüdseks on nad lõppenud. Kliimavööndite järjest põhja poole nihkumise eufooria asemel tasuks siis vahest aegsasti põhjapõdra kantseldamise põhitõed selgeks saada. Lihtsakoelised prognoosid keerulise süsteemi käitumise kohta ei pea pikemas perspektiivis paika.
Kasvuhoonegaaside atmosfääri pideva lisandumise klimaatiliste tagajärgede puhul ei ole peaprobleemiks mitte need tagasihoidlikud kliima muutumise märgid, mis praegu avalduvad, vaid võimalus äkiliseks kannapöördeks. Kui padrun on trumlis ja muudkui päästikule vajutame, siis peame lõpuks arvestama võimalusega, et kuul ongi rauas ja käib pauk. Kliima jaoks tähendaks see täiesti uut ja praegu mitte kuigi täpselt ennustatavat rezhiimi. Ka ei ole siis loota vana rezhiimi taastumist, isegi kui suudaksime kasvuhoonegaaside sisalduse tööstusajastueelsele tasemele viia. Kuna looduslikus kliimasüsteemis järgneb soojenemisele regulaarselt jahtumine, siis jääb ähvardama oht, et loodus tõlgendab antropogeense soojenemise signaali kui vajadust külmkapp varem käima panna.
KALJU EERME (1938) on Tartu Observatooriumi vanemteadur . Füüsika-matemaatikakandidaat.