Ändra systemet – inte klimatet: Så växte kunskapen om klimatförändringarna fram

Idag är en mycket stor majoritet av klimatforskarna överens om att människans påverkan är en avgörande faktor bakom de pågående klimatförändringarna. Bakom dagens forskningsläge ligger många decennier av vetenskapliga studier.

I början av 1900-talet hade flera forskare, bland andra den svenske nobelpristagaren Svante Arrhenius, påvisat koldioxidens speciella egenskaper. Med experiment visade han att gasen släpper igenom kortvågig strålning, men förhindrar mer långvågig värmestrålning. Koldioxiden var en växthusgas.

Arrhenius insåg att om koldioxidhalten i atmosfären ökade skulle det leda till en stigande temperatur här på jorden. Redan 1905 varnade han för ett slösaktigt användande av kol och andra naturresurser.

I slutet av 1930-talet började den brittiske ingenjören Guy Callendar fundera över koldioxidens roll. Han var expert på ångteknik och kände till de väldiga mängder kol som förbrändes.

Varje ton kol som gick upp i rök gav upphov till hela 3,7 ton koldioxid. Han insåg att koldioxidens växthuseffekt skulle leda till en global uppvärmning. Hans upptäckt kom att kallas callendareffekten, men fick vid den tiden ingen större spridning.

På 1950-talet bestämde sig den amerikanske forskaren Charles Keeling för att undersöka hur koldioxidhalten i atmosfären förändrades, och upprättade en station på Hawaii. Mätningarna startade 1958 och pågår fortfarande. De utförs dagligen, och en kurva över månadsmedelvärden uppdateras regelbundet.

Hans keelingkurva är idag en vetenskaplig klassiker inom klimatforskningen. Den visar hur koldioxidhalten har ökat stadigt från 310 till över 410 ppm (miljondelar), en ökning med 32 procent. Den förindustriella nivån anses ligga kring 280 ppm.

Analyser av isprover från Antarktis visar att koldioxidhalten inte legat över 300 ppm de senaste 800.000 åren. Eftersom koldioxiden är en mycket stabil gas kommer den att bli kvar i atmosfären under lång tid och fortsätta förstärka den globala uppvärmningen.

Sedan lång tid tillbaka finns mätserier över lufttemperaturen. Britterna startade temperaturmätningar redan i slutet av 1600-talet. I Sverige startade man liknande mätningar år 1720.

Dessa tidiga mätningar hade inte dagens noggrannhet men ger ändå en uppskattning av den dåtida temperaturen. Från 1800-talet och framåt finns allt säkrare mätningar.

Idag mäts temperaturen regelbundet runt om i världen och sammantaget ger dessa en entydig bild att den globala medeltemperaturen stiger. Sedan industrialismens början har den globala medeltemperaturen stigit cirka 1,2 grader.

SMHI har beräknat ett årsmedelvärde för 35 mätstationer runt om i Sverige från åren 1860-2018. Diagrammet visar en tydligt stigande kurva där medeltemperaturen ökar från fyra till drygt sex grader.

Tendensen är tydlig och Sveriges medeltemperatur har under dessa 158 år stigit med 2,2 grader. Temperaturen stiger snabbare på norra halvklotet där de stora kontinenterna finns och havet värms snabbare i norr när Arktis smältande is reflekterar bort allt mindre av solenergin.

Koldioxidens växthuseffekt gör alltså att temperaturen stiger. Luft och hav blir varmare. Detta gör att mer vattenånga avdunstar från havsytan och den varmare luften kan innehålla mer vattenånga.

Detta är oroande eftersom även vattenångan verkar som en växthusgas. Här uppstår en självförstärkande process där den uppvärmning koldioxiden orsakar förstärks av vattenångan.

Havet bildar inte den jämna yta man kanske föreställer sig. Havsnivån varierar bland annat med vindar, lufttryck, temperatur och gravitationens styrka, vilket försvårar mätningar av havsnivån. Men med satellitmätningar har tillförlitligheten i mätningarna ökat väsentligt.

Under 1900-talet har havsytan stigit med två millimeter per år, alltså 20 centimeter på 100 år. Nu stiger havet med tre millimeter per år. Att havsytan stiger beror dels på att vattnet utvidgar sig då det blir varmare och dels på att vatten tillförs från smältande glaciärer och landisar.

Glaciärerna minskar runt om i världen, i Himalaya, Anderna, Alperna såväl som i den skandinaviska fjällkedjan. Att glaciärerna minskar visas bland annat av sammanställningar av gamla fotografier.

Havsisens minskning i Arktis syns tydligt på serier av satellitfoton. Denna minskning är allvarlig eftersom isen reflekterar bort solstrålningen medan de frilagda vattenytorna istället absorberar strålningen så att polarvattnet värms upp.

I den debatt som klimatfrågan orsakat har vetenskapen och forskningen i frågan kommit att ifrågasättas. Vetenskapens styrka och framgång bygger på ifrågasättande. Mätningar ska granskas, kontrolleras och, om så behövs, göras om. Ett sådant synsätt stärker vetenskapen, och eventuella misstag kan rättas till.

De förändringar som beskrivs i denna artikel har uppmätts av flera olika forskargrupper, de kan kontrolleras och upprepas. Vetenskapen producerar inga eviga sanningar men tills något annat visas får hålla oss till och agera efter den kunskap vi har.

Annorlunda förhåller det sig med de modeller som ska visa hur klimatet kommer att se ut om 20, 50 eller 100 år. Klimatet är komplicerat och påverkas av en lång rad sam- eller motverkande faktorer.

När det gäller datormodeller som siar om framtiden kan en viss skepsis vara på sin plats, men tyvärr har förändringarna hittills gått snabbare i verkligheten än det som forskarna varnat för. Så den nuvarande situationen är tillräckligt oroväckande som den är.