România se află printre țările cele mai afectate de schimbările climatice, spune cercetătorul român Norel Rimbu, din Germania, dar scenariile catastrofale sunt de multe ori exagerate, consideră acesta.

Aproape o vară întreagă România „s-a topit” la temperaturi care s-au apropiat de 40 de grade Celsius, iar în tot acest timp s-au intensificat şi fenomenele extreme. Furtunile violente au devenit tot mai frecvente, ploile tot mai rare, iar lucrurile nu se vor opri aici. Specialiştii sunt convinşi că fenomenele meteo extreme vor continua să se intensifice și în continuare. Climatolog și meteorolog, românul Norel Rimbu este cercetător ştiinţific (Senior Researcher) la „Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research” din Bremerhaven, Germania, explică, într-un interviu pentru „Adevărul”, car vor fi tendințele în următorii ani, până unde se poate ajunge și ce soluții există.

Adevărul: În ultimii ani, dar parcă în această vară mai mult ca oricând, am avut tot mai multă caniculă și tot mai multe furtuni, iar de pretutindeni par să vină doar vești proaste. Care ar fi cauzele, dincolo de încălzirea globală, explicația care se dă mereu?

Norel Rimbu: Într-adevăr, vara anului 2024 a fost extrem de caldă în sudul Europei. Temperaturi de pînă la 40-45 grade Celsius (⁰C) au fost înregistrate în Italia Franța, Spania, Polonia, Grecia sau România. O să încerc să pun într-un context mai larg aceste fenomene extreme.

Undele de căldură (heat waves) sunt associate cu perioade prelungite, de la câteva zile la câteva săptămâni de vreme extrem de caldă într-o anumită regiune. Există o multitudine de criterii care stabilesc dacă o undă de căldură este prezentă într-o anumită regiune. În principal, aceste criterii se referă la deviația temperaturii de la valorea climatologică din acea regiune și la numărul de zile consecutive când această deviație a fost peste un anumit prag. Atât datele observaționale cât și datele proxy arată că astfel de fenomene s-au produs frecvent în ultimele sute de ani. Deci, din punct de vedere climatic, undele de căldură sunt fenomene meteorologice obișnuite.

Cum se formează aceste unde de căldură?

De cele mai multe ori, dar nu întotdeauna, undele de căldură din timpul verii se formează în zonele dominate de sisteme atmosferice de presiune mare (anticicloni) a căror poziție nu se modifică semnificativ o perioda mare de timp, mare însemânând de la câteva zile la câteva săptămâni. Atât intensitatea cât și durata undelor de căldură este determinată în principal de doi factori: 1) mișcările descendente ale aerului din centrul acestor sisteme de presiune mare 2) nebulozitatea (acoperirea cu nori) scăzută din aceste regiuni. Mișcările descendente ale aerului din zonele de presiune mare determină o comprimare a aerului și deci o încălzire a acestuia, procesul fiind în mare parte adiabatic. Mișcarea descendentă și încălzirea aerului duce la o nebulozitate scăzută. De asemenea, vântul este extrem de slab la suprafață. Lipsa norilor și a vânturilor în aceste zone duce la încălzirea puternică a suprafeței terestre de către radiația solară. Durata acestei încălziri extreme depinde de durata sistemului de presiune mare din zonele respective. Advecția aerului din regiuni cu temperaturi ridicate, cum ar fi nordul Africii, poate deasemenea produce sau amplifica undele de căldură din Europa.

Fenomene obișnuite, frecvență și intensitate sporită

Dacă ar fi să detaliem, ce anume determină durata și intensitatea acestor unde?

Durata și intensitatea undelor de căldură depinde de mai mulți factori, cum ar fi structura la scară mare a circulației atmosferice, anomaliile de temperaturi de la suprafață oceanelor și a uscatului, caracteristicile suprafețelor unde se produc aceste unde etc. De exemplu, albedoul diferit al suprafeței face ca intensitatea undelor de căldură din zonele urbane să fie mult mai mare decît a celor din zonele rurale.

De asemeneam amplitudinea și faza modurilor climatice pot influența carateristicile undelor de căldură dintr-o anumită regiune. De exemplu, faza pozitivă a Oscilației Atlantice Multidecenale (AMO-Atlantic Multidecadal Oscillation), care este asociată cu o temperatură ridicată a suprafeței Atlanticului de Nord, duce la unde de căldură mai frecvente și de intensitate mai mare în România. Factori externi, cum ar fi activitatea solară, pot influența de asemenea caracteristicile undelor de căldură. De exemplu, o activitate solară crescută favorizează producerea undelor de căldură în Europa în timpul verii.

Se poate spune și că aceste unde de căldură sunt totuși fenomene obișnuite, nu ceva ce a apărut în ultimii ani?

Undele de căldură sunt fenomene meteorologice obișnuite a căror frecvență și intensitate depinde de o multitudine de factori, atât interni cât și externi. Cu toate acestea, analiza datelor instrumentale și proxy din ultimele sute de ani arată în mod clar că atât intensitatea cât și frecvența acestor fenomene au crescut în ultimul timp. Această creștere, mediatizată larg în ultimul timp, a produs și va produce în continuare îngrijorări legate de impactul undelor de căldură asupra activității și sănătății oamenilor din regiunile afectate.

Ce înseamnă, de fapt, încălzirea globală despre care se vorbește mereu

Se vorbește mereu despre încălzirea globală, dar haideți să explicăm pe înțelesul oricui ce înseamnă și ce o provoacă.

Orice corp încălzit emite radiație electromagnetica într-un anumit interval de lungimi de undă. Maximul intensității radiației emise depinde de temperatura corpului respectiv. De exemplu, pentru un corp negru încălzit la ~6000 ⁰C intensitatea radiației este maximă la o lungime de undă de aproximativ 500 nanometrii (nm) în timp ce un corp încălzit la ~15⁰C este la ~1000 nm. Radiația electromagnetica emisă de Soare prezintă un maxim la o lungime de unde de ~500 nm, ceea ce ne arată că suprafață Soarelui poate fi asimilată cu un corp negru încălzit la ~6000⁰C. Un raționament similar ne conduce la ideea că suprafață Pămîntului poate fi asimilată cu cea a unui corp negru încălzit la aproximativ ~15⁰C.

Sursa principala de energie din sistemul climatic terestru este radiația solară. Soarele emite radiație electromagnetica într-un spectru larg, maximum fiind la ~500 nm, în spectrul vizibil. Parte din această radiație (~29%) este reflectată înapoi în spatie, parte absorbită de atmosfera (~23%) și o altă parte (~48%) este absorbită la suprafața Pământului,încălzindu-l. Radiația emisă de suprafața Pământului este absorbită eficient de câteva gaze din atmosferă, cum ar vaporii de apă sau bioxidul de carbon, ceea ce determină o încălzire suplimentară a atmosferei. Acest fenomen este similar cu încălzirea de la Soare în interiorul unei sere, de aici și denumirea de efect de seră. Mai mult, gazele care absorb radiația emisă de suprafața Pământului se numesc gaze cu efect de seră. Acest efect este responsabil de creșterea temperaturii medii a Pământului cu ~ 33⁰C. Deci în lipsa atmosferei, Pământul ar fi cu ~33⁰C mai rece decât astăzi, adică temperatura medie globală ar fi de ~-18 ⁰C. Efectul de seră al unei planete crește dacă și concentrația gazelor cu efect de seră crește.

Efectul de seră are și cauze naturale

Există și cauze naturale sau totul ține de activitatea umană?

Creșterea poate fi naturală sau antropică. Efectul de seră poate fi considerabil. De exemplu, efectul de seră al atmosferei planetei Venus, atmosfera care conține bioxid de carbomn în proporție de 96.5%, contribuie semnificativ la temperatura extrem de ridicată de la suprafață, care are valoarea de ~462⁰C. Creșterea temperaturii medii globale a Pământului datorită creșterii concentrației gazelor cu efect de seră poate duce la creșterea intensității și a frecvenței undelor de căldură în anumite regiuni.

Așa cum am menționat, frecvența și intensitatea undelor de căldură depinde de o multitudine de factori interni și externi. Dacă acțiunea acestor factori este constructivă, adică acționează în același sens, atunci frecvența și intensitatea undelor de căldură într-o anumită regiune poate crește foarte mult. Un exemplu în acest sens este vara anului 2023 când atât AMO cât și El-Nino-Oscilația Sudică (ENSO) au fost în faza pozitivă, ducând la amplificarea undelor de căldură din anumite regiuni ale lumii, inclusiv Europa.

O situație similară poate explică și undele de căldură din această vară. În figura de mai jos am reprezentat temperatura medie a suprafeței Atllanticului de Nord (SST-sea surface temperature) pentru luna Iulie din perioda 1850-2024. Observați că pe lângă tendința de creștere a temperaturii, legată de încălzirea globală, sunt variații decenale semnificative. Aceste variații decenale, asociate de mulți autori cu AMO, pot avea cauze diverse, ca de exemplu, procesele de interacțiune ocean-atmosferă. Temperaturile extrem de mari din Iulie 2023 și Iulie 2024 din estul Europei, pot fi asociate cu forcingul „în același sens” de creștere, al AMO (faza pozitivă) și al încălzirii globale (tendința de creștere a temperaturii datorată creșterii concentrației gazelor cu effect de seră).

Alte moduri climatice, cum ar fi ENSO, Oscilația Pacific Decenală (PDO-Pacific Decadal Oscilation) sau Oscilația Atlanticului de Nord (NAO-North Atlantic oscillation) pot contribui, constructiv sau destructiv la formarea undelor de căldură din diferite regiuni. Factorii externi, cum ar fi variația radiației solare sau a particulelor cosmice de energie înalta pot influența dinamica atmosferei și implicit a caracteristicilor undelor de căldură. Înțelegerea mecanismelor fizice din spatele acestor conexiuni necesită însă cunoștințe avansate de fizica sistemului climatic și este necesar un spațiu mai mare pentru explicarea lor.

Există și voci care susțin că acest proces de încălzire globală ar putea să aibă legătură și cu poziția Terrei și a sistemului nostru solar în Univers. Sunteți de acord cu acestă teorie?

Soarele și implicit planetele care gravitează în jurul său se deplasează în jurul centrului galaxiei noastre, numită Calea Lactee (Milky Way), și efectuează o mișcare oscilatorie relativ la planul galactic. Această mișcare ar fi putut duce sistemul solar în regiuni ale spațiului interstelar suficient de dense care să perturbe vântul solar, iar Pământul devine mai rece în această ipoteza. Un studiu recent arată că o astfel de situație s-a întâmplat acum două milioane de ani. Schimbările climatice datorită acestor fenomene se produc în decursul a milioane de ani, ceea ce face că aceste procese să fie irelevante pentru schimbările climatice actuale, care sunt mult mai rapide.

Ce opțiuni există

Și ce soluții ar exista pentru a tempera acest proces de încălzire globală?

Studii recente analizează posibilitatea de a crea, în mod artificial, un nor de praf care să rămînă localizat, cel puțin pentru o perioadă, undeva între Soare și Pămînt. Un astfel de nor de praf ar putea să absoarbă o parte a radiației solare care ajunge la Pământ. Scăderea intensității radiației solare ar putea atenua creșterea temperaturii Pământului datorată creșterii concentrației gazelor cu efect de seră. Există multe alte metode de a contracara schimbările climatice. Acestea sunt parte a unei științe noi numită geoinginerie. Acest domeniu se dezvoltă rapid și este de așteptat că modelele teoretice dezvoltate în cadrul acestei științe să fie aplicabile în viitorul nu prea îndepărtat.

Există dovezi că în trecut, în urmă cu sute și cu zeci de mii de ani, Pământul avea o climă mai caldă. Ce a dus de-a lungul timpului la aceste schimbări climatice?

În istoria Pămîntului au fost perioade mult mai calde decât astăzi. Acum aproximativ 55 milioane de ani, la sfîrșitul erei geologice numită Eocen (Eocene) și începutul erei geologice Paleocen (Paleocene) a existat o periodă extrem de caldă care a durat ~200 000 ani. Temperatura medie a Pământului din acea perioadă a crescut cu 5-8⁰C. Această creștere s-a datorat creșterii cantității de carbon din atmosferă și oceane datorită unei activități vulcanice intense și a unor procese geologice care au modificat semnificativ ciclul carbonului. În timpul ultimei periode interglaciare, cunoscută sub numele de Eemian, care a început cum 135 mii de ani și s-a încheiat acum 115 mii de ani, climatul a fost mai cald decât în perioda interglaciară acutuala, numită Holecen, pereioada care a început acum ~11 000 ani, Datorită temperaturilor ridicate, nivelul marii în Eemian era cu 6-9 metri mai ridicat decît astăzi. Și în timpul Holocenului au existat periode dominate de o vreme extrem de caldă. RWP (Român Warm Period ;250 BC-400 AD) sau MWP (Medieval Warm Period; 900 AD-1300AD) sunt două exemple de perioade extrem de calde din timpul Holocenului. Atât factorii interni, cum ar fi suprapunerea „constructivă” a impactului modurilor climatice precum AMO și ENSO asupra vremii din anumite regiuni, cât și factorii externi, precum activitatea solară au determinat apariția unor astfel de perioade calde.

Altfel spus, dincolo de faptul că au existat perioade când era cu mult mai cald, inclusiv carbonul era mult mai prezent în atmosferă decât azi? De ce atâta îngrijorare în condițiile în care Pământul a mai trecut de zeci de ori prin asta?

În concluzie, perioade cu temperature ridicate, chiar mai ridicate decât cele înregistrate în ultimele decenii, au existat în instoria sistemului climatic. Așadar, temperaturile ridicate înregistrate astăzi nu sunt „foarte extreme”, din perspectivă climatică. Ceea ce ne îngrijorează cel mai mult este ritmul în care frecvența și intensitatea undelor de căldură și a fenomenelor extreme cresc. Clima se schimbă foarte repede, astfel încât adaptarea sistemelor naturale și a societățîi la noile condiții climatice este dificilă, dar nu imposibilă.

Zonele în care va fi cel mai bine de trăit

S-a spus că România este printre cele mai afectate țări de acest proces, iar în ultimii ani s-a vorbit despre faptul că zone întregi din Oltenia tind să se transforme într-un deșert. Pornind de aici și de la afirmațiile unora, ne-am putea aștepta ca pe viitor cele mai propice condiții să fie cele din zonele considerate azi înalte și reci, adică Transilvania și unele zone din Moldova? La ce să ne așteptăm?

Experimentele cu modele climatice indică o creștere accentuată a temperaturii și o scădere a cantităților de precipitații în sudul Europei, în ipoteza creșterii concentrației gazelor cu efect de seră din atmosfera terestră. Implicit undele de căldură, incendiile și periodele de secetă vor fi mai frecvente și de intensitate mai mare și în România. Așa cum am menționat, caracteristicile undelor de căldură depind de tipul suprafeței unde se formează, poziția geografică și de mulți alți factori. Cum relieful și poziția geografică a Spaniei sau Greciei diferă semnificativ de cea a României este dificil de știut dacă caracteristicile climatului din zonele joase din țară noastră va fi similar cu cele ale climatului actual din Grecia sau Spania. Este însă aproape o certitudine că frecvența și intensitatea undelor de căldură va crește mult mai puțin în zonele înalte decât în zonele de altitudine joasă. Așadar, din punct de vedere climatic, cel puțin pentru mine, zonele de altitudine mai ridicată sunt preferabile zonelor de altitudine scăzută. Desigur, decizia de a migra spre zonele cu climat mai puțin extrem depinde de fiecare, starea climei fiind doar un criteriu dintr-o multitudine de alte criterii de ordin economic sau social.

Scenariile exteme, improbabile

Pe acest fond al încălzirii globale, multe voci și-au experimat temerea cu privire la faptul că în curând viața în multe dintre țările calde, și se referă în special la cele africane, vor determina mișcări uriașe de populații, iar oamenii se vor refugia din calea temperaturilor tot mai mari în Europa, mai ales în nord. Vedeți acest scenariu realizabil sau vorbim de o teorie de un pesimism nefondat?

Sincer, cred că se exagerează. Tehnologia de astăzi este suficient de avansată ca să ofere soluții pentru a crea condiții de viață în orice parte a planetei. Probabil va fi mult mai eficient să se găsească soluții pentru a facilita viața oamenilor acolo unde sunt ei decât să se aștepte pasiv la migrația din zonele cu un climat nefavorabil spre zonele cu un climat mai favorabil. Așa cum oamenii se gândesc să creeze condiții de viață sustenabile pe Lună sau Marte, unde climatul este extrem de ostil, le va fi mult mai ușor să facă acest lucru pe Pământ. Asta desigur, dacă se vor găși adevărați lideri politici care să depășească vechile preocupări, care, cel puțin declarativ, sunt îndreptate spre binele unor comunități rurale, urbane, naționale sau organizații interstatale. Schimarea climei nu are granițe, nici geografice, nici culturale și nici orgolii politice. Se produce fără să ceară permisiunea nimănui și îi afectează pe toți fără deosebire. De aceea, o înțelegere a dinamicii sistemului climatic terestru poate facilita acțiuni pentru limitatrea acestor schimbări și adaptarea la noile condiții climatice, în beneficiul tuturor, atât pentru prezent, dar mai ales pentru viitor.