Nierównowaga energetyczna Ziemi rośnie coraz szybciej. Jakie są prognozy?

Nierównowaga energetyczna Ziemi to pojęcie wskazujące na różnicę między pochłanianą a emitowaną energią. W przypadku naszej planety chodzi przede wszystkim o energię słoneczną docierającą do nas ze Słońca oraz o energię cieplną, którą Ziemia wypromieniowuje w kosmos. Jeżeli dojdzie do zachwiania tych poziomów energii, dochodzi do niebezpiecznej sytuacji. W którą stronę przechyla się ta szala? Obserwacje wskazują, że Ziemia bardziej się nagrzewa aniżeli wychładza. Oznacza to, że ciepło słoneczne jest zatrzymywane w atmosferze, zamiast ulatywać w przestrzeń kosmiczną.

Ta dysproporcja między przyjmowaną a oddawaną energią jest od wielu lat rejestrowana przez satelity NASA, które tworzą wysokiej rozdzielczości mapę energii na Ziemi. Jak pokazują dane satelitarne, nierównowaga energetyczna Ziemi stale rośnie, a w ciągu ostatnich 20 lat wzrosła ponad dwukrotnie. W 2023 roku wynosiła ona 1,8 wata na metr kwadratowy. To dwa razy więcej, niż prognozowały modele w oparciu o emisje gazów cieplarnianych. Dlaczego więc Ziemia nagrzewa się szybciej niż przewidywali naukowcy?

W grę mogą wchodzić jeszcze inne czynniki. Możliwe, że planeta nagrzewa się coraz szybciej z powodu malejącego współczynnika odbicia (ilości energii emitowanej w kosmos), co z kolei może być wynikiem zmniejszenia powierzchni odbijających, takich jak pokrywy lodowe, ale też aerozole, które mogły powstawać podczas żeglugi. To jednak tylko domniemania. Naukowcy bezsilnie rozkładają ręce, nie mogąc wskazać winowajcy bez żadnych wątpliwości. Brakuje twardych dowodów. "Czegoś [w tych modelach prognozujących] brakuje, ale tak naprawdę w tej chwili nie wiemy, czego" - tłumaczy prof. Thorsten Mauritsen z wydziału meteorologii na Uniwersytecie w Sztokholmie, główny autor tego badania.

Dlaczego rosnąca nierównowaga energetyczna Ziemi jest tak groźna? "Globalne ocieplenie jest rezultatem antropogenicznych emisji gazów cieplarnianych, które zaburzają delikatną równowagę między dochodzącym światłem słonecznym a odbijanym i emitowanym promieniowaniem z Ziemi. Ta nierównowaga prowadzi do akumulacji energii w atmosferze, oceanach oraz lądach i stapia kriosferę, co skutkuje wzrostem temperatur, podniesieniem poziomów mórz i bardziej ekstremalną pogodą na całym świecie. Mimo fundamentalnej roli nierównowagi energetycznej w regulacji systemu klimatycznego, znanej ludzkości od ponad dwóch wieków, nasza możliwość obserwowania jej szybko się pogarsza, jako że satelity są wycofywane z eksploatacji" - czytamy w abstrakcie.

Przez ponad dwie dekady monitorowania trend nierównowagi energetycznej Ziemi był wyłącznie wzrostowy. Naukowcy przewidują więc, że będzie on postępował, prowadząc do coraz większego nasilenia wspomnianych wyżej efektów. "Im większa jest ta nierównowaga, tym szybciej zachodzą zmiany klimatyczne" - dodaje Mauritsen. Dane wskazują, że dochodzi m.in. do mocniejszych przypadków El Niño.

Naukowcy martwią się również, że w przyszłości obserwacje mogą nie być tak dokładne. Część satelitów będzie wycofywana i zastępowana innymi - jak w przypadku misji CERES agencji NASA, którą w 2027 roku zastąpi misja Libera, wyposażona w mniej satelitów. Oprócz możliwych trudności z obserwacją pojawia się też pytanie, jak można zapobiec tym negatywnym efektom. Porównanie teoretycznych danych z modeli z danymi obserwacyjnymi wskazuje, że nie znamy wszystkich przyczyn globalnego ocieplenia. Sama redukcja emisji gazów cieplarnianych zatem nie wystarczy.

Źródło: Mauritsen T. et al. (2025). Earth's Energy Imbalance More Than Doubled in Recent Decades. AGU Advances. 6. 10.1029/2024AV001636.