Mennyi 10 zettajoule, és miért fontos ez egyáltalán?
A Földünk a Napból kapja az éltető energiát, négyzetméterenként 1367 Watt teljesítménnyel. Éltető energia, mert a napsugárzás a fotoszintézis alapja, amely a számunkra elengedhetetlenül szükséges oxigén forrása. Ugyanakkor veszélyes is ez az energia, mert ha felhalmozódik, akkor rombolni is képes. Szerencsére a Földünkről hősugárzás formájában folyamatosan el is távozik energia. Hogy a talpunk alatt nem "forró a talaj", és nem is fagyunk hozzá, az annak köszönhető, hogy a két sugárzó energia - a beérkező és a távozó - nagyjából egyforma mértékű.
Nagyjából, de nem teljesen. Ez az egyensúly egy ideje már felbomlott úgy, hogy egyre kevesebb energia távozik el ahhoz képest, ami beérkezik. A fosszilis energiaforrásokban régi korok éltető napenergiája tárolódott el koncentrált formában és bizony ez a felhalmozott energia nemcsak robbanásra képes például a robbanómotorokban, hanem rombolásra is, mégpedig bolygóméretűre. Hiszen bármennyire is óvatosan használjuk fel a fosszilis energiaforrásokat, az égésük során szén-dioxidot juttatnak a levegőbe. A szén-dioxidról régóta tudjuk, hogy üvegházhatású gáz, és ezzel alapvetően befolyásolja az előbb vázolt, meglehetősen kényes energia egyensúlyt.
A levegőben lévő szén-dioxid maximális szintje az ipari forradalom időszakát megelőző 1 millió éven keresztül nem haladta meg a 300 ppm-es szintet, azaz egymillió levegő molekulából csak maximum 300 volt széndioxid. A fosszilis energiahordozók használata következtében ma már ennél jóval magasabb a levegő szén-dioxid szintje, jelenleg 414 ppm. A megnövekedett üvegházhatás következtében ma már jóval több energiát nyel el a Földünk, mint amennyit kisugároz.
A különbség 10 zettajoule évente!
De mennyi is 10 ZJ (zettajoule), azaz 1022 joule?
-Ez az energiamennyiség közel tizenhatszorosa annak, mint amennyi energiát egy év alatt az emberiség összesen elhasznál.
-Ebből az energiamennyiségből a Föld minden egyes lakosa 40 db 1000 W-os hajszárítót tarthatna bekapcsolva egy egész éven át folyamatosan.
-Ez az energia megfelel annak, mintha minden egyes másodpercben 5 db (!) Little Boy -t robbantanánk fel. (Little Boy-nak keresztelték el azt az atombombát, amelyet a II. világháborúban a japán Hiroshima városára dobtak. A robbanási energiája 15 kilotonna TNT-nek felelt meg, ami 63 terajoule-nyi energia).
Ez akkora szám, hogy a Föld minden 50 lakosára jut 1 db atombomba robbanásnyi energia évente!
Talán sikerült szemléltetni azt, hogy 10 ZJ energia nagyon-nagyon sok. És halmozódik évről évre. Erre a linkre kattintva nyomon követhetjük azt a sebességet, ahogy atombomba egységekben mérve nő a Föld által elnyelt többlet energia mennyisége. Ettől az energia többlettől melegszik a Földünk. A melegedés nem egyenletes mindenütt a világon. A legtöbb energiát az óceánok nyelik el, a szárazföldekre csak kis része jut. De ez is elegendő volt ahhoz, hogy a Föld felszíni átlaghőmérséklet néhány évtized alatt több mint egy Celsius fokkal megemelkedjen. A szárazföldek átlaghőmérséklete ennél nagyobb mértékben és az északi sarkvidéké még annál is nagyobb mértékben emelkedett ebben az időszakban.
A sarkvidékek melegedése különösen kritikus. A melegedő levegő felülről, a melegedő óceán alulról olvasztja a jeget. Ha elolvadnak a jégtakarók az megváltoztatja a felszín albedóját, a fényelnyelés és a fényvisszaverés arányát. A fehér jégtakaró a besugárzás akár 85%-át is visszaveri, míg a sötét tengerfelszín képes a besugárzott fény akár 93%-át is elnyelni. Hatalmas különbség! Annyira jelentős a különbség, hogy ennek a tanulmánynak a szerzői kiszámolták, hogyha a nyári szezonra elolvad az északi sarki jégtakaró, akkor az albedó változás miatt további 11,4 ZJ-nyi energiával növekszik meg az elnyelt többlet energia mennyisége. Több, mint megduplázódik az a bizonyos 10 ZJ!
Az északi sarki jég elolvadásának lesz egy másik fontos következménye is, nevezetesen hogy megszűnik a jégtömeg éven belüli változása során elnyelt ill. felszabaduló energia mennyiség szabályozó funkciója. Az északi sarki jégtakaró március közepén éri el a maximumát és szeptember közepére a minimumára csökken. Az olvadás folyamata hőt von el, a visszafagyás során hő szabadul fel, ez a hő az un. látens hő, vagy olvadáshő. Bár a jégtömeg folyamatosan csökken évről évre, a minimum és a maximum közötti különbség nagyjából állandó, kb. 19000 km3. Ilyen volumenű jég olvadásához szükséges látens hő mennyiség 6,3 ZJ. Ekkora hőmennyiség nem nyelődik majd el akkor, amikor melegszik a sarkvidék és ekkora hőmennyiség nem fogja lassítani a lehűlés sebességét. Jelentősen felborulnak majd az eddigi légáramlások, amelyek ma meghatározzák az éghajlati viszonyokat.
És ezek csak az északi sarki jégtakaró olvadása miatti hatások. Ott van még az Antarktiszi jég olvadása, az olvadó permafrosztból kiszabaduló metángázok üvegházhatása és a többi egymás hatásait erősítő természeti mechanizmus. Azt hiszem minden okunk megvan arra, hogy felkészüljünk a globális felmelegedés gyorsulására és annak minden közvetlen és közvetett hatására, hiszen az Északi sarki jég sokkal gyorsabban olvad, mint gondolnánk.