Paris klimatmötet kan gå ner i historien som det ögonblicket folk bestämde sig för att ta itu med hotet av antropogena klimatförändringar. Men några av oss uppskatta det faktum att det har tagit över ett sekel att nå en global konsensus om vetenskap.
Decennier innan den globala uppvärmningen blev modeordet under 90-talet, radikala forskare misstänkt att mänsklig aktivitet skulle kunna vara att jävlas med jordens termostat. Tidigt klimatförändringar stjärntydarna ignorerades och bespottad av sina kamrater—men deras resultat visade sig vara anmärkningsvärt förutseende. Här är fyra personer som trodde att mänsklig aktivitet skulle värma planeten, långt innan världen hade en aning om.
Svante Arrhenius
Den första personen att föreslå industriell verksamhet skulle kunna värma upp Jorden var Svante Arrhenius, svenskt kemist som är känd för sina upptäckter om reaktioners temperaturberoende. Arrhenius föredrar papper och penna för att verkliga observationer, och hans förutsägelser om Jordens framtida klimat drog på arbetet i flera av hans samtida.
I synnerhet Arrhenius använt sig av uppgifter som samlats in av astronomen Samuel Pierpoint Langley att beräkna absorption av infraröd strålning av CO2 och vattenånga. Efter månader av noggranna beräkningar, Arrhenius lyckats producera råolja beräkningar av energibalansen för varje latitud-bandet på Jorden. “Jag borde verkligen inte ha gjort dessa tråkiga beräkningar,” svante Arrhenius skrev i sin nyskapande 1895 papper på utsläppen egenskaper av CO2 (vid den tiden, kolsyra) “om en extra intresse hade inte varit ansluten med dem.”
Som extra ränta som betalas av: svante Arrhenius upptäckte att även en liten förändring i koncentrationen av CO2 i atmosfären skulle kunna få globala följder och att minska CO2 med hälften skulle vara tillräcklig för att ge en ice age—ett konstaterande som står sig ganska väl med paleoclimate uppgifter om Jordens geologiska förflutna.
Sponsrade
Svante Arrhenius, 1909. Bild: Wikimedia
I sitt testamente från 1895 papper, Arrhenius var i första hand sysslar med global nedkylning. Men kort därefter, en kollega—den svenska geologen Arvid Högbom—sätta en konstig idé i Arrhenius’ sinne. Högbom hade beräknat att koleldning och annan industriell verksamhet var att lägga till CO2 till atmosfären med en hastighet som är jämförbar med naturliga processer. Arrhenius insåg att mänskliga koldioxidutsläpp kanske, i framtiden, ha kapacitet att värma planeten.
Men på grund av den relativt låga koldioxidutsläpp vid sekelskiftet, Arrhenius trodde processen av antropogena globala uppvärmningen skulle ta tusentals år att manifestera. En handfull forskare som intresserade sig för hans idéer, men i början av 1900-talet, de var allmänt dåligt rykte. Enkelt uttryckt, hade folk inte ser hur människor någonsin skulle kunna vara en kraft i naturen tillräckligt kraftfullt för att påverka klimatet. Rådande visdom höll på att naturen skulle alltid balansera sig själv—och det skulle vara flera decennier innan det begreppet var skramlade igen.
Guy Stewart Callendar
Arrhenius kan ha varit först med att föreslå att de fossila koldioxidutsläppen kunde värma planeten, men British steam engineer Guy Stewart Callendar var den första att visa att de hade redan 1938.
En back-of-the-envelope-forskare i ordets rätta bemärkelse, Callendar tillbringade sin lediga tid på att sammanställa den globala temperaturen register och koldioxidhalt. Och han kom till en märklig upptäckt: två datamängder som verkade vara korrelerade.
I en artikel publicerad i the Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society i April 1938, Callendar inte bara visade att Jordens yta hade värmts upp under de senaste 50 åren, han hävdade att förbränning av fossila bränslen var ansvarig för. För en kort tid därefter, den globala uppvärmningen kom att bli känt som “Callendar effekt.”
Guy Stewart Callendar, 1934. Bild: Wikimedia
Här är en sammanfattning som Callendar skrev i början av hans papper över 75 år sedan:
Genom förbränning man har lagt ca 150.000 miljoner ton koldioxid till luften under det senaste halvseklet. Författaren uppskattningar från den bästa tillgängliga data att ungefär tre fjärdedelar av detta kvar i atmosfären.
Den strålning absorberas koefficienter av koldioxid och vattenånga, som används för att visa effekten av koldioxid på “sky-strålning.” Från denna ökning i medeltemperatur på grund av den konstgjorda produktion av koldioxid, som är beräknad att uppgå till 0.003°C. per år i nuläget.
Temperaturen synpunkter på zoo meteorologiska stationer används för att visa att världens temperatur har faktiskt ökat med i genomsnitt 0,005°C. per år under det senaste halvseklet.
Callendar: s beräkningar var anmärkningsvärt korrekt med tanke på hans enkla metoder, hans begränsade CO2-data, och vår ofullständig förståelse av atmosfäriska starkare fysik på 1930-talet. Hans observationer av den globala temperaturen förändras inte bara kartan prydligt på moderna rekonstruktioner av det tidiga 20-talet, han har påpekat att mer uppvärmningen sker på höga breddgrader. Callendar har också vidtagit åtgärder för att redogöra för urban heat island-effekten, ett fenomen som inte var vida känt på den tiden.
Observerade globala temperaturen avgångar till atmosfären över västra Europa och New York state. Bild: Callendar (1938)
Jämförelse av moderna rekonstruktioner av 19—början av 20-talet temperatur avgångar (svart) med Callendar 1938 (röd) och Callendar 1961 (blå). Bild: Hawkins & Jones (2013)
Finns det några paralleller mellan Callendar och Arrhenius. För en, både mens slutsatser var ganska mycket avfärdas av det vetenskapliga samfundet. Callendar, åtminstone verkade för att härleda en viss tillfredsställelse i att stansa hål i den konventionella visdomen av påstådda experter. “Några av dem som är bekanta med den naturliga värme utbyte av atmosfären, som går in i tillverkningen av vårt klimat och väder, skulle vara beredda att erkänna att man kunde ha något inflytande över företeelser i så stor skala”, skrev han. Rubbas av nejsägare, ingenjör skulle gå på att författaren dussintals fler artiklar om den globala uppvärmningen under de kommande trettio åren.
För det andra, både Arrhenius och Callendar trodde att den globala uppvärmningen skulle vara en bra sak för vår planet. Arrhenius—tydligt talar av erfarenhet som en Svensk som föreställde sig att den globala uppvärmningen skulle göra norr en mycket trevligare plats att leva på. Callendar trodde man-made climate change “på obestämd tid” fördröja återgång av “dödligt glaciärer,” förutom att öka produktiviteten inom jordbruket på höga breddgrader. “[I]t kan man säga att förbränning av fossila bränslen, oavsett om det är torv från ytan eller olja från 10.000 feet under, kommer sannolikt att vara till nytta för mänskligheten på flera sätt, förutom tillhandahållande av värme och kraft,” Callendar skrev.
Hej, ingen har rätt om allt.
Roger Revelle och David Keeling
Under den första halvan av det 19th århundradet, knappt någon hade hört talas om antropogen klimatförändring. De flesta som hade tänkt den tanken orimlig. Men efter tillkomsten av kärnkraft i 1945, tänkande om människans relation med karaktär började förändras. Plötsligt hade människor den tekniska makt för att förstöra civilisationen, om inte utplåna allt liv på planeten Jorden. Så varför skulle inte vi styra vädret? Vid samma tid, framsteg inom digital design och starkare fysik erbjuds vetenskapsman de verktyg de behövde för att damma av Callendar papper och tar ett modernt utseende på de frågor han tog upp.
Bland dessa forskare: Amerikansk oceanograf Roger Revelle, som var chef för Scripps Institute of Oceanography (SIO) mellan 1950 och 1964. Ett argument som Jorden forskare var att sparka runt på 1950-talet var att haven effektivt sugit upp alla kol människor lägger i luften. Tidsramarna för denna process, dock, var okända.
Roger Revelle. Bild: San Diego History Center
Revelle hade matte, och 1957, han är medförfattare till ett papper som visar att Jordens hav var inte absorbera CO2 mycket snabbt på alla. Detta ledde Revelle att fastställa att ackumulering av CO2 i atmosfären “kan bli betydande under de kommande årtiondena, om industriell förbränning fortsätter att stiga exponentiellt.” Revelle var väl medveten om det—om än begränsad—den globala uppvärmningen forskning av hans tid, och han insåg snart att Jordens klimat kan vara i för en dramatisk förändring inom en inte alltför avlägsen framtid.
Med tanke på Revelle: s position som en respekterad vetenskapsman, hans påståenden lockade märker av journalister och politiker. Revelle inte blyg bort från uppmärksamheten. Snarare, han var bland de första forskarna att utfärda allmänna varningar om att människor skulle “genomföra ett stort experiment” med atmosfären och Jordens klimat. Han gick på den posten att göra förutsägelser att utsläppen av koldioxid skulle vända delar av sydvästra i “riktiga öknar och Arktis smälter kunde få Sovjetunionen att bli en marin effekt av det 21: a århundradet.
Medan Revelle inte kunde ha förutspått den dramatiskt förändrade globala geopolitiska landskapet vid slutet av århundradet, hans kommentarer har en störande luft av vetskap i ljuset av Kaliforniens pågående 500 år av torka, och den senaste tidens rusning till prospect nyligen öppnats i de Arktiska vattnen för olja, som vissa har kallats “ett nytt Kallt Krig.”
Den Keeling-Kurvan, som utvecklats av Charles Keeling 1960. Image Credit: Scripps
Fortfarande, många av Revelle s förutsägelser var lite mer än spekulationer. För att borra djupare i science av den globala uppvärmningen, Revelle rekryteras geochemist Charles David Keeling till Scripps att gå upp en ny Atmosfärisk Koldioxid program. Keeling började ta atmosfäriska CO2-mätningar på Mauna Loa, Hawaii, och i Antarktis. Efter några år av mödosam datainsamling, Keeling meddelade att han hade upptäckt en ökning av atmosfärisk CO2-koncentration, som ger den tidigaste versionen av hans berömda “Keeling-kurvan.” År efter år, att kurvan skulle förlängas, tendensen att bli omöjligt att ignorera. Till denna dag, Keeling-kurvan är en kraftfull symbol för effekten av det mänskliga samhället och tekniken på Jorden.
Charles David Keeling ta emot en medalj av vetenskap från President Bush år 2001. Bild: Wikimedia
För femtio år sedan förra månaden, Revelle, Keeling, och tre andra framstående klimatforskare skrivit en rapport för President Lyndon Johnson, som varnar honom att de fossila koldioxidutsläppen var att ha en betydande inverkan på Jordens klimat. Förutom att lägga ut de mekanismer av klimatförändringar med anmärkningsvärd noggrannhet i betänkandet koldioxid en “osynlig förorening”—en klassificering som inte var officiellt erkänd förrän detta år.
Den har också gjort ett antal förutsägelser om konsekvenserna av klimatförändringen, bland annat stigande havsnivåer, Antarktis smälter, och en ökning i syror av färskt vatten. Låter det bekant? Slutligen, forskare används för FN: s uppgifter om fossilt bränsle tillväxt för att uppskatta koncentrationen av koldioxid i atmosfären till år 2000-350 delar per miljon. Den verkliga siffran? 370.
***
Många anser att utvecklingen av Keeling-kurvan som den vändpunkt som den globala uppvärmningen klev ut på den mörka fransar att ta sin plats som ett viktigt ämne för vetenskaplig diskurs. Men det skulle ta ytterligare trettio år, hundratals fler vetenskapliga artiklar, och en del otäcka cover-ups för tanken att tränga in i allmänhetens medvetande. Och allmänhetens acceptans av klimatförändringarna är långt ifrån universell idag.
Arrhenius, Callendar, Revelle och Keeling alla var före sin tid, med hjälp av enkla verktyg och begränsade uppgifter för att se framtiden med anmärkningsvärd klarhet. Som nationer runt om i världen äntligen börja följa rådet av forskare, det är värt att ta en stund att uppskatta hur långt tillbaka detta papper leden går.
Följ författaren @themadstone
Topp: Mauna Loa observatory, Hawaii, 1965. Bild Credti: NCAR/HAO