Kada treba zaviriti u budućnost naše planete, koliko se može verovati računarima koji izvode milione milijardi operacija u sekundi? Jer, pred ovim najsnažnijim mašinama današnjice stoji najsloženiji i, verovatno, najteži zadatak – predvideti klimatske promene. Ipak, britanski stručnjaci iz Centra za predviđanje i izučavanje klime u Hadliju veruju da će ih njihov superračunar približiti tom cilju. Očekuju makar delimične odgovore na neka od najvažnijih pitanja današnjice. Koliko će naša planeta postati toplija? Gde će biti najteže posledice globalnog zagrevanja? Šta učiniti da se zaštitimo?

Ove zadatke superračunar centra u Hadliju počeće da rešava sledeće godine. Koristiće najsavršeniju simulaciju Zemljine klime koja je ikada napravljena. Milioni redova računarskog koda pohranjeni u njegovu memoriju činiće matematički model Zemljine atmosfere, kopna, okeana i polarnih kapa – sve do količine prašine u vazduhu i stanja biljaka na Zemlji. Opskrbljen podacima o postojećim klimatskim uslovima, ovaj superračunar trebalo bi da otkrije kako će se sadašnja klima menjati pod različitim uticajima – na primer, pod dejstvom predviđenog stepena zagađenja atmosfere koje izaziva čovek. Stručnjaci za klimu željno očekuju njegove rezultate da bi na osnovu njih mogli da upozore vlade kako da se izbegne klimatska katastrofa. Ali, koliko su zaista pouzdani rezultati računarskih modela? Mogu li vlasti u potpunosti da im veruju, znajući da će njihove odluke uticati na živote velikog broja ljudi?

I sami tvorci klimatskih modela priznaju da ni takvi superračunari, kao što su ovaj u Hadliju ili japanski „Zemljin simulator”, nisu dovoljno snažni da razotkriju punu istinu koja se krije u složenim lavirintima naše klime. I pored toga, uvereni su da će s većom računarskom snagom biti sve bliži cilju – pouzdanom predviđanju klime. „Naredne generacije klimatskih modela uključiće i detaljnu hemiju i veze s biljkama, zemljištem i okeanskom biologijom”, kaže dr Viki Poup, šef centra u Hadliju. „Samo uvođenjem novih superračunara imaćemo dovoljno snage da ispitamo ove modele.”

Međutim, za neke stručnjake, težnja za što većom snagom računanja zanemaruje mnogo važniji problem – nesavršenost klimatskih modela. Oni smatraju da su modeli i dalje proizvoljni i nepotpuni, što znači i nepouzdani. U njima nedostaju mnoge pojave koje, naizgled slabe, mogu znatno da utiču na klimu. Kao dokaz navode zabrinjavajuće neslaganje između predviđanja nekih klimatskih modela i onoga što se kasnije stvarno dogodilo.

Postavlja se važno pitanje: ko je od ovih stručnjaka u pravu? Jer, ne radi se o običnoj akademskoj raspravi – ulog je budućnost Zemlje.

Život svih nas može da zavisi od tih superračunarskih simulacija.

Mada su danas u središtu pažnje medija, klimatski modeli nisu ništa novo jer postoje više od 50 godina. Stručnjaci su počeli da ih prave s pojavom prvih savremenijih računara, pedesetih godina prošlog veka. Ali, čak i tada su postojala ista dva sporna pitanja kao i danas: briga zbog nedostatka računarske snage i svest da neki ključni sastojci nedostaju u modelima.

U to vreme Edvard Lorenc, američki meteorolog sa Instituta za tehnologiju u Masačusetsu, uposlio je računare kako bi povećao tačnost predviđanja vremena. Njegov pionirski pokušaj uslovio je otkriće teorije haosa. Pokazao je da tačno, dugoročno predviđanje vremena nije moguće. Lorenc je verovatno najviše poznat po svom radu iz 1972. godine „Predviđanje: da li zamah krila leptira u Brazilu pokreće tornado u Teksasu?” Naime, kada je iz jednačina vremenskih modela izbacio decimale koje je smatrao beznačajnim, suvišnim, dobio je sasvim drugačiji rezultat od prethodnog. Ovaj njegov naslov, koji je postao čuven, sažeo je suštinu teorije haosa – da i veoma male početne promene nekog sistema, u ovom slučaju vremenskog, mogu da imaju velike i neočekivane posledice.

Uticaj aerosola

Za opasnosti koje donosi upotreba pojednostavljenih klimatskih modela zna se poodavno. Dva Nasina stručnjaka izvela su 1971. godine izučavanje o uticaju koji je i danas ključan u svim klimatskim istraživanjima – ulozi čestica prašine i dima u opštem zagrevanju. Poznate pod tehničkim imenom aerosol, ove malene čestice imaju mnoštvo izvora: neke prirodne, kao što su vulkani, a neke proizvodi sam čovek, na primer u termocentralama na ugalj. Nasina studija istraživala je kako aerosoli – zbog toga što odbijaju Sunčevu svetlost i toplotu natrag u vasionu – mogu da smanje opšte zagrevanje, posledicu viška ugljen-dioksida. Koristeći predviđanja količine aerosola koje će čovek izbaciti u atmosferu u narednih 50 godina, istraživači su došli do zapanjujućeg zaključka – jačina odbijanja svetlosti i toplote biće tolika da će zaustaviti opšte zagrevanje. Oni su čak upozorili da bi temperatura mogla da padne za 3.5° C i da planetu možda uvede u novo ledeno doba! Današnje stanje nimalo ne liči na tu prognozu.

Mada ovi istraživači nikada nisu tvrdili da su njihova predviđanja neizbežna, tih, sedamdesetih godina prošlog veka, zamisao o novom ledenom dobu privukla je veliku pažnju. Činjenica da su klimatolozi predvideli sasvim suprotno, bacila je veliku sumnju na klimatske modele. U stvari, studija je uvek smatrana za nedovršen prototip nekog mnogo savršenijeg modela koji tek treba napraviti. Na primer, Nasin model nije uzeo u obzir da se aerosoli nagomilavaju iznad određenih oblasti – na primer, industrijalizovane Evrope – dok su štetni gasovi rasprostranjeni mnogo ravnomernije iznad većeg dela planete. Tačna količina aerosola i da li svi imaju samo rashlađujući uticaj, takođe je bilo pitanje.

Zato današnji modeli imaju istančaniji pristup ulozi aerosola. Ne uzimaju u obzir samo njihov neposredan uticaj – kao što je hlađenje odbijanjem Sunčeve svetlosti – već i posredne uticaje. A među njima glavni je način kako aerosoli deluju kao „seme” (centri kondenzacije) pri nastajanju oblaka.

Uticaj oblaka na opšte zagrevanje još je složeniji. Jer, oblaci mogu da proizvedu obe pojave – i zagrevanje i hlađenje. Kada je dan oblačan, utiču da manje Sunčeve toplote dopre do Zemljine površine i ona se hladi. S druge strane, kada je noć oblačna, toplota nagomilana tokom dana zadržava se blizu površine zemlje. Zbog toga je procena koliko oblaci utiču na opšte zagrevanje jedan od najvećih izazova s kojima se suočavaju današnji klimatski modeli. Osim toga, predvideti kako ovo belo paperje jezdi po nebu, na kolena baca i najmoćnije računare. Većina oblaka ima veličine od nekoliko stotina metara, dok je prostorna rezolucija najboljih klimatskih modela oko 100 kilometara – radi se, dakle, o 1000 puta većoj razlici. To znači da uticaj pojedinačnih oblaka na klimu nije obuhvaćen postojećim modelima.

Ipak, važno je da se uticaj oblaka dobro utvrdi. On zavisi od visine na kojoj se nalaze, njihove debljine i termalnih osobina – što je opet povezano s njihovom veličinom. Ali, bez računarske snage koja sve to može da obradi klimatolozi su prinuđeni da se ograniče na njihove osnovne osobine – temperaturu i vlažnost. Ostala je nada da će i to biti dovoljno da se, makar u naznakama, sazna kako utiču na klimu. Međutim, prema nekim novijim istraživanjima, postojeći računarski modeli prenaglašavaju njihov uticaj na opšte zagrevanje. Od 1980. godine prosečna temperatura nad Evropom povećala se za 1° C – mnogo brže nego što se očekivalo, ako bi se za to okrivili samo gasovi s efektom staklene bašte. Jedno od mogućih objašnjenja je da više Sunčeve svetlosti dopire do tla. Razlog za to mogla bi da bude obimna kampanja sprovedena u Evropi da vazduh postane što čistiji, pa se količina oblaka koji nastaju pod uticajem aerosola znatno smanjila.

Da bi ovu teoriju proverili, švajcarski stručnjaci pod vođstvom Kristijana Rukštula izmerili su količinu aerosola na različitim mestima u Evropi. I rezultati su izgleda potvrdili pretpostavku da je opadanje zagađenja „krivo” za relativno brz rast temperature! Ali, ovaj tim takođe je otkrio da je količina Sunčeve svetlosti koja je dospevala do tla vrlo malo zavisila od prisustva oblaka. Drugim rečima, veće zagrevanja bilo je neposredna posledica manje količine aerosola, a ne oblaka – kao što se do tada pretpostavljalo u mnogim računarskim modelima.

Neki istraživači otišli su korak dalje, smatrajući da je veza između oblaka i temperature u osnovi pogrešna! Jedna grupa stručnjaka sa univerziteta u Alabami tvrdi da porast temperature utiče na stvaranje oblaka, a ne obrnuto. Drugim rečima, da oblaci smanjuju opšte zagrevanje – suprotno od onoga što predviđaju mnogi današnji modeli. Oblaci mogu da budu kočnica za bilo koju promenu klime, smatraju oni. Tako je zbrka o uzrocima i posledicama postala još veća, a pitanje opšteg zagrevanja još je teže rešiti. Ali, oblaci su samo jedan od činilaca koji su izazov za predviđanje klime. Klimatski model koji je pripremljen za britanski superračunar uključiće i uticaj rastinja, a neki istraživači već upozoravaju da bi čak i način kako vlaga putuje kroz korenje biljaka mogao da ima uticaj na klimu. U svetlu takve složenosti, može li se ukazati poverenje računarskom predviđanju klime u budućnosti? Mišljenja stručnjaka ostala su podeljena i izgleda da će se ova rasprava nastaviti. Prema nekim klimatolozima, nisu krivi samo modeli, već i prikupljeni podaci, koji su manjkavi i podložni greškama. Ipak, za većinu stručnjaka jedna važna poruka, koja izvire iz klimatskih modela, nije sporna – planeta se zagreva, a ljudsko ponašanje ima značajnu ulogu u tome. Pošto nema nikakve sumnje u stvarnost i ozbiljnost opšteg zagrevanja – neophodno je delovanje.