Saatanliku süsihappegaasi saaga

Eesti keeles on katastroofiliste inimtekkeliste kliimamuutuste peamiseks põhjustajaks tembeldatud, väheütleva märgikombinatsiooniga CO₂ tähistataval ja ka süsinikdioksiidina tuntud keemilisel ühendil demoniseerimiseks igati sobilik nimetus – süsihappegaas. “Süsi” aitab luua kujutelma inimkonna hoolimatuse tõttu peatselt söestuvast maailmast, “happe” oponentidele näkku viskamine on olnud pahalaste võtete arsenalis ammu ning “gaas” on ju tuntud genotsiiditööriist. Kui meenutada Eestiski katsetatud ajakirjandusliku eksperimendi osalist edukust tapva divesinikoksiidi keelustamise kampaania käivitamiseks, siis võiks otsustajatele ehk piisata ainuüksi hirmuäratavast nimest kõigi seaduslike võimaluste mobiliseerimiseks saatanliku olluse väljajuurimiseks meie majandustegevusest. Meedia klopib siiski hirmuvahtu lisaks – „teadus teavitab”, et tegemist on ka peamise kasvuhoonegaasiga, mis atmosfääri heidetuna mähkub tekina alatiseks planeedi ümber, laskmata meile koduseks saanud Maal päevasest päikesevannist jahtuda ning viies ookeanid keemiseni.

Looduses toimub laialdane materjalide taaskasutus, inimkond ei sünteesi süsihappegaasi koostisosi juurde. Nii mõnigi kopsude vahendusel meie organismi külastav molekul võib minevikus olla läbinud seltsimees Stalini, esimees Mao või mõne muu juba enne kliimaaktivistide lavaleilmumist meie planeedi üleüldiseks hüvanguks ühtsel lainel mõtlema panemise poole püüelnud isiku elundkondi. Inimloom on üsna võimekas süsihappegaasi tootja: kui sissehingatavas välisõhus oli CO₂ sisaldus käesoleva aasta alguses ligi 423 miljondikku (parts per million, ppm) ehk 0,042%, siis väljahingatavas õhus on see rakuhingamise protsesside tulemusena üle saja korra suurem, ligikaudu 4%-5%, mis ületab sama ühendi osakaalu tööstusliku gaasigeneraatori heitgaasides. Kaasaegse diiselmootori heitgaasides on CO₂ sisaldus napilt kolm korda suurem: 12%, tänapäevaste söeelektrijaamade katelseadmete suitsugaasides 12%-14%. Need on mõõdetavad väärtused, mille puhul saab paika panna mõõtemääramatuse, teha statistikat ning teadmuspõhiseid otsuseid. ÜRO Valitsustevahelise kliimamuutuste paneeli (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) sõltumatute teadlaste poolt poliitilistel eesmärkidel kallutatuks nimetatud aruannete „konsensuslik” kliimateadus põhineb aga seni paljuski hüpoteesidel ja hinnangutel, kuna otseste mõõtmiste teostamiseks puudub enamasti tehniline võimekus.

Molekulaarsed mängud atmosfääris

Süsihappegaas ringleb aasta jooksul valdavalt kolme hoidla vahel – biosfäär, atmosfäär ja ookeanid, millest viimane on mahukaim, kuid seob temperatuuride tõustes vastupidiselt taimestikule vähem gaasi. Suuremas pildis on ka fossiilkütuste põletamisel vabanev süsihappegaas päritolult looduslik, salvestati see ju maapõuehoidlasse miljoneid aastaid tagasi, kui CO₂ kogus atmosfääris oli suurem. Süsihappegaasi osakaal atmosfääris muutus tehnilise arengu tulemusel mõõdetavaks ning selle pidev kasv on alates enamasti referentsina kasutatava USA keskkonnaagentuuri NOAA Mauna Loa mõõtejaama käivitamisest aastal 1958 olnud ilmne. Pisut erinev on olnud vaid aastate keskmine juurdekasv, mis on tüüpiliselt jäänud 2…3 miljondiku piiresse või madalamakski. Nagu on silmagagi näha joonisel 1 kuude kaupa esitatud CO₂ kontsentratsiooni muutustest atmosfääris aastatel 2012-2023, järgib aastane kasvukõver alati sama loogikat, kasvades septembrist järgmise aasta maikuuni ning kahanedes maikuust septembrini. Selle põhjuseks on süsihappegaasi sidumine suuremal määral põhjapoolkera katva taimestiku poolt hiliskevadisel ja suvisel kasvuperioodil, mis demonstreerib hästi üht CO₂ olulist omadust: tegemist on hästiseguneva gaasiga, mis jaotub atmosfääris suhteliselt kiiresti ühtlaselt nii vertikaalmõõtmes kui geograafiliselt. Seda silmas pidades tekib õigustatud küsimus, kas inimkonna CO₂ heite osakaal pole ookeanide hingamise ja teiste looduslike protsessidega võrreldes üle hinnatud – joonisel 1 jämeda punase joonega tähistatud Covid-19 aasta 2020 kõveral ei esinenud eelneva aastaga võrreldes ilmseid anomaaliaid, ehkki aprillikuus kahanes inimkonna heide lausa -19%, aastakeskmisena -7%. Küll aga on tüüpilisest suurem CO₂ osakaalu kasv graafikul selgelt vaadeldav aastal 2016 (jäme oranž joon), kui tavapärastest tugevam troopiline ilmastikunähtus El Niño atmosfääri üles küttis.

Nagu koolifüüsika õpetab, soojendab päike meie planeeti lühilainelisse spektriossa kuuluva kiirgusega ultravioletsest infrapunaseni, kaasa arvatud nähtav valgus. Selle tulemusel Maa soojeneb ning kiirgab kosmosesse tagasi pikalainelist infrapunakiirgust, mille jaoks lühilainelise kiirguse jaoks läbipaistvad kasvuhoonegaasid moodustavad atmosfääris footonite levikut aeglustava takistuskihi. Kasvuhoonegaasidel nagu veeaur ja CO₂ on tänu molekuli mitmest erinevast aatomist koosnevale struktuurile võime sobiva lainepikkusega footoniga pihta saades vibreerivasse kvantolekusse minna ning saadud energia omakorda footonit välja kiirates vabastada. See toimub juhul, kui ei teki kiiremat kokkupõrget mõne teise molekuliga, millele energia üle antakse; ajaliseks suurusjärguks on mikrosekundid. Kui aga CO₂ molekul sellise põrkumise hetkel madalamal energiatasemel viibib, võtab ta põrke käigus hoopis teiselt molekulilt energiat ära ning võib seda välja kiirates töötada hoopis jahutina.

Kuivast atmosfäärist valdava enamuse, 99% moodustavad lämmastiku (N₂) ja hapniku (O₂) molekulid, mis saavad võnkuda vaid piki sideme telge, suutmata pikalainelisi footoneid neelata ega genereerida. Nad vahetavad energiat põrgete käigus, seetõttu on CO₂ neile kiirgusliku energiavahetuse vahendajaks. Väljakiiratava footoni suund on molekulide pidevat liikumist arvestades juhuslik ning ligikaudu pooled neist liiguvad tagasi Maa suunas. Vabanenud footoni avakosmoseni jõudmise aeg (teepikkus põrgetega) sõltub kasvuhoonegaaside kontsentratsioonist ehk takistusriba tihedusest. Kui aga atmosfäär sisaldab ka veeauru, domineerivad selle molekulid kasvuhooneefektis; täiskasvanu suudab ehk meenutada ja võrrelda mõnda pilvitu taevaga ööle järgnenud jahedapoolset või pilves taevaga ööle järgnenud soojemat varahommikut.

CO₂ molekulil on kolm iseloomulikku võnkumiste lainepikkust, millest peamiselt üks – 14,99 mikromeetrit -, tekitab märgatavat kasvuhooneefekti, kuna Maa soojuskiirgus on selles infrapunases spektrilõigus suur. Et aga süsihappegaasi osakaal atmosfääris on kasvuhooneefekti vaatenurgast küllastumisele lähedal, soojendab iga lisanduv molekul atmosfääri eelnevast vähem – tegemist on logaritmilise, mitte lineaarse ega ammugi mitte eksponentsiaalse seosega.

Nagu ma artiklis „Kaevikusõda kliimateaduses” selgitasin, on paljud algselt süsihappegaasi osakaalu tõusule atmosfääris järgneda võiva katastroofilise globaalse soojenemise hüpoteetilisele ohule viidanud teadlased oma seisukohti muutnud. Neist üks tähelepanuväärsemaid, USA Princetoni Ülikooli füüsika emeriitprofessor William Happer juhib paljusid teadlasi koondavat mittetulundusühingut CO₂ Coalition, mis loodi mõtteliidrite, poliitikakujundajate ja avalikkuse teavitamiseks süsihappegaasi olulisusest nii meie elule kui majandusele. Nende veebilehed pakuvad teaduspõhiseid faktinupukesi, animatsioonidega õpikeskkonda noortele ja muid materjale. Põhjalik teadusartikkel “The Role of Greenhouse Gases in Energy Transfer in the Earth’s Atmosphere” (2023, 32 lehekülge) põhineb uuringutel ka infrapunases spektrialas töötavate militaarrakenduste arendusel kasutatava kõrge eraldusvõimega molekulaarabsorptsiooni andmebaasi HITRAN abil, mille analüüsitulemuste seost reaalsusega ei ole põhjust vaidlustada. Graafikutega varustatud faktinupukestest võib teha olulisi järeldusi:

1. Viimase 140 miljoni aasta jooksul on CO₂ osakaal atmosfääris kuni kaasajani langenud, selle eluks vajaliku gaasi juurdetootmine fossiilkütuste põletamise teel on pigem positiivne. Probleemiks oleks hoopis CO₂ vähenemine allapoole 150 ppm, millega kaasneks taimestiku kärbumine.

2. Iga CO₂ molekuli kasvuhooneefekti toetav mõju langeb kontsentratsiooni tõustes logaritmiliselt ning nende osakaal atmosfääris on praeguseks kasvuhooneefekti osas praktiliselt küllastunud. See on ka põhjuseks, miks planeedi Maa ajaloo jooksul praegust taset enam kui 20-kordselt ületanud CO₂ osakaaluga atmosfääris midagi katastroofilist pole kaasnenud.

3. Vastupidiselt kliimaalarmistide ennustustele on ülemaailmne teravilja ja riisi tootmine alates aastast 1961 olnud kasvava süsihappegaasi osakaalu ja temperatuuri tingimustes tõusuteel. Maa taimestik sündis süsihappegaasi palju kõrgemate tasemete juures atmosfääris ning on seni „CO₂-näljas”. CO₂ osakaalu kasv atmosfääris kiirendab taimede kasvu, suurendab saagikust ja tõhustab veekasutust. Kasvuhoonetes soovitatakse nende saavutamiseks kasutada välisõhust kordades kõrgemat CO₂ taset.

Hinnangud CO₂ osakaalu kasvu kliimamõjudele

Erinevatel hinnangutel on CO₂ panus tänapäevasesse kasvuhooneefekti ligikaudu 18…24%, suurem number vastab pilvitule taevale. Kuna suur osa planeedist on enamasti pigem pilvedega kaetud, võiks mõtteharjutuse aluseks võtta 20%. IPCC viimatise aruande AR6 hinnangul on kogu kasvuhooneefekti ulatus 159 W/m2, millest viiendik oleks 31,8 W/m². CO₂ osakaalu kasvu süüdistamiseks hüpoteetilise kliimakriisi põhjustamises on vaja teada kasvuühiku panust kasvuhooneefekti suurenemisse, selles osas lähevad aga IPCC poolt esile tõstetud teadlaste ning meedianähtavusest enamasti eemal hoitava vastasleeri hinnangud lahku.

CO₂ osakaalu kasvu mõju hindamiseks kasutatakse terminit „tasakaalustunud kliimatundlikkus” (Equilibrium Climate Sensitivity, ECS), mille numbriline väärtus näitab CO₂ osakaalu kahekordistumisele atmosfääris järgnevat Maa keskmise temperatuuri muutust kraadides. Sellele vastavad ka muutused kasvuhooneefektis ning Maa pikalainelises soojuskiirguses. Kahekordistumisest räägitakse eelpoolkirjeldatud logaritmilise seose tõttu – väiksemate muudatuste mõju on isegi IPCC algoritmi kasutades vaevumärgatav. Need ei saa olla põhjustanud temperatuuri muutusi tuvastatud ulatuses, nagu näitab professor Ole Humlumi poolt igakuiselt koostatav globaalse temperatuurianomaalia (keskmine juurdekasv või kahanemine) ja CO₂ mõõtetulemuste graafik joonisel 2.

Elu võimalikkus kliimakriisita

Kuigi IPCC AR6 loeb ECS tõenäoliseimaks väärtuseks 3 °C ning 90% tõenäosusega piirideks 2 °C kuni 5 °C, võib ECS mitmete teadlaste uuringute põhjal olla pigem 1 °C või madalamgi. IPCC hinnangul suureneb kasvuhooneefekt CO₂ osakaalu kahekordistumise järel 3,93 W/m² võrra, mis suurendaks CO₂ panust 12,3% võrra ning kogu kasvuhooneefekti vähem kui 2,5% võrra. Isegi IPCC kriitikute tulemusi ja vastavaks kasvuks kuluvat aega kõrvale jättes on põhjust küsida: kuidas selline tühine kasv saaks kliimakatastroofi põhjustada?

Atmosfäärifüüsikute W. A. van Wijngaarden’i ja W. Happer’i aastatel 2022-2024 avaldatud uuringud näitavad, et pilvitus atmosfääris suurendaks CO₂ osakaalu kahekordistumine kasvuhooneefekti vaid 1% võrra. Lisaks juhib füüsikaprofessor Howard Hayden oma analüüsis juba IPCC eelmist, AR5 väärtust kasutades tähelepanu vastuolule: kuidas saaks CO₂ osakaalu kahekordistumise järel kasvuhooneefektile lisanduva 3,71 W/m² poolt tekitatav täiendav soojenemine põhjustada planeedi temperatuuri tõusu 16,4 W/m² väljakiirgamiseni, mis oleks Stefan-Boltzmanni seaduse alusel vajalik soojuskiirguse muutus planeedi soojenemisel 3 ºC võrra? Temperatuuri eeldatav tõus oleks kasvuhooneefekti sellise muutuse korral +0,68 ºC, vastasel korral oleks tegemist positiivse tagasisidega kliimasüsteemis, mis oleks juba eelajaloolistel aegadel kliimakatastroofi põhjustanud. Korduvalt ennustatud soojenemise võimendumist läbi niiskuse tõusu atmosfääris ei ole toimunud, mitmetest eestikeelsetestki allikatest leitav ennustus „CO₂ praeguse kontsentratsioon kahekordistub sajandi keskpaigaks” ei ole teostumas. Lihtne arvutus näitab, et kasvu jätkumisel pikaajalises tempos 2 ppm/aastas kuluks isegi CO₂ „tööstusajastu eelse” osakaalu 280 ppm kahekordistumiseni atmosfääris veel ligi 68 aastat. Inimkonna tervist sellises ulatuses kasv ei ohustaks – eritingimustel on lubatud vastutusrikas töö üle kümne korra suurema CO₂ kontsentratsiooniga keskkondades: allveelaevades kuni 0,7% ning kosmosejaamas kuni 0,5%. Ka muistendid inimkonna süsihappegaasiheite alatiseks või väga pikaks ajaks atmosfääri jäämisest on peavoolu kliimateadlaste enda poolt ümber lükatud.

Sussexi Ülikooli majandusprofessor Richard Tol avaldas juunis 2023 artikli “Costs and benefits of the Paris climate targets”ⁱ, milles analüüsitakse kahe kliimaneutraalsust eeldava ÜRO kliimamuutuste raamkonventsiooni (UN FCCC) Pariisi 2015 kliimaleppe eesmärgi kulu/tulu planeedi keskmise temperatuuri hoidmisel 1,5 ºC ja 2,0 ºC kraadi piires. Algatuseks märgitakse, et kui ÜRO 2 ºC eesmärgi puhul olid olemas mingidki põhjendused vigase WBGU 1995 raporti näol, siis 1,5 ºC eesmärgi puhul puuduvad need täielikult. Dr Tol näitab, et mõlema eesmärgi saavutamiseks tehtavad kulud globaalse SKP protsendivahemikus 3,8% – 5,6% aastal 2100 ületavad saadavat tulu eeldatavas vahemikus 2,8%-3,2%, kusjuures kulude taset on seejuures ilmselt alahinnatud. Väiksem rahvuslik koguprodukt tähendab ka madalamaid eraisikute tulusid. Poliitikakujundajad saavad soovituse kohendada oma mudeleid empiiriliste mõõteandmete põhjal ning selgitada välja, millised meetmed ka tegelikkuses kliimat mõjutavad. Keskkonnaliikumistel tuleb aga leppida tõsiasjaga, et peatselt saabuvale 1,5 ºC soojenemise piiri ületamisele ei järgnenudki katastroofi.

Kokkuvõtteks kujuneb tõdemus, et ehkki süsihappegaasi ülemäärane lisamine atmosfääri ei pruugi olla soovitav, eriti põlemisprotsesside kahjulikke kaasprodukte arvestades, pole CO₂ seni kliimakriisi põhjustanud ega tee seda praegusel kursil jätkates ettenähtavalt ka mitmete inimpõlvede jooksul. Pigem võib lokaalsetes või globaalsetes mõõtmetes katastroof biosfääris järgneda ulatuslikele CO₂ atmosfäärist eemaldamise katsetele. Valdava enamiku ekstreemsete ilmastikunähtuste seoste puudumisest süsihappegaasi osakaalu kasvuga atmosfääris oli juttu eelpoolviidatud artiklites ning seda tunnistab ka IPCC teadusaruanne AR6 WG1. Nende põhjustajatena võib tänapäeval meedias märgata varasemast sagedamat kliimasüsteemi tsükliliste nähtuste nagu ENSO, PDO või AMO mainimist, tõenäoline peasüüdlane promeneerib aga igapäevaselt häbematult meie peade kohal. Ärgem unustagem, et meie planeedi mõned regioonid on juba ammu enne inimtekkelise CO₂ heite kasvu üle elanud lausa aastaid kestvaid põudasid, ohvriterohkeid üleujutusi, metsade suurpõlenguid jms.

On kahetsusväärne, et kliimaneutraalsuse kultuse lisandumisega on seni mõõdukates annustes igati tervitatav olnud roheline maailmavaade hakanud järjest rohkem khakivärvi tonaalsust omandama, püüdes dikteerida elukorraldust ning piirates indiviidide vabadusi. Meenutades vähem kui neli kümnendit tagasi Pol Poti poolt juhitud Kambodža kahepalgelise terrorirežiimi vaenulikkust lääneliku elustiili, eraomandi ja -ettevõtluse, tehnilise intelligentsi ja linnaelanike vastu on radikaalsemaid kliimaaktiviste „rohelisteks khmeerideks” nimetama hakatud. Ülalpool viidatu põhjal võib karta, et antikarbonistidest kliimasõdalaste lahingud süsihappegaasi vastu on kujunemas veenva teadusliku põhjenduseta võitluseks isemõtlevate süsinikupõhiste eluvormide väljasuretamiseks. Lootus „kliimaneutraalsuse” poole liikumise kulukate protsesside peatamiseks enne, kui „kiire rohepöörde läbiviijad saavad tunda tugevat vastuhakku igale rohelisele sammule” lasub teadlaskonnal, kellest suurel osal oleks põhjust kliimaaktivistide ja poliitikute ootustega vaikiva leppimise pattu tunnistada ning poliitikanõustamisel kliimarealistlik lehekülg avada.

i^ „Pariisi kliimaleppe eesmärkide kulu/tulu analüüs”