Paar: Zemlja ima tri 'pacemakera', a njezina putanja je nepredvidiva

Ponukani ne samo najnovijim poplavama u nas, već i globalnim elementarnim katastrofama, o ovoj smo temi razgovarali s akademikom Vladimirom Paarom, sa zagrebačkog PMF-a. Da se radi o iznimno složenom i nepredvidivom procesu klimatskih promjena, Paar je i sam naglasio u intervjuu za Dnevnik.hr.

>> 'Uskoro ćemo znati jesmo li u ledenom dobu'

Možete li pojasniti neke karakteristike oko klime na Zemlji?

Zemljina klima je izvanredno složen fizikalni problem na koji utječe veliki broj faktora, počevši od Sunca, koje mijenja intenzitet zračenja. Tijekom vremena se mijenja i jakost Sunčevog magnetskog polja, a ono je vrlo važno za Zemlju, jer nas dijelom štiti od kozmičkih zraka, koje utječu na oblačnost, pa time i na klimu.

Tu je i utjecaj vulkana, koji izbacivanjem prašine otežavaju grijanje Zemlje i time snižavaju temperaturu, ali mogu isto tako izbacivanjem ugljikovog dioksida povećavati temperaturu. Potresi isto tako utječu na klimu, međudjelovanje između struja u oceanima sa zračnim strujama u atmosferi, s ledom na Arktiku i Antarktiku i s kopnenim masama.

Zemlja i voda kao gorivo za novi izvor obnovljive energije. Zvuči gotovo mitološki, zar ne? Vladimir Paar Dakle radi se o velikom broju faktora, uključujući i vegetaciju, koja također izravno utječe na klimu, jer troši ugljikov dioksid i proizvodi ga, kao i niz drugih svari. Primjerice, truljenjem vegetacije nastaje niz plinova, poput metana, koji isti tako značajno utječe na klimu. Konačno, tu je i utjecaj čovjeka, koji na klimu utječe kemijskim zagađenjem.

Koji je po vama najznačajniji faktor promjena klime na Zemlji?

Jedan od najznačajnijih faktora je promjena Zemljine putanje, jer na Zemlju ne djeluje samo Sunce gravitacijskom silom, nego i svi planeti. Tu je u prvom redu Jupiter, koji ima najveću masu pa Mars, Venera, Saturn, te ostali planeti. Znate, nema ničega konačno definiranog i gotovog pa tako to nije ni Zemljina putanja, jer se tu radi o fizikalnim procesima.

Zemljina putanja oko Sunca i rotacija Zemlje nisu konstanta, nego se mijenjaju s određenim razdobljima. TO znači da se 50.000 godina Zemljina putanja izdužuje i povećava ekscentricitet, pa 50.000 godina smanjuje ekscentricitet i približava se više obliku kružnice.

Kako se u sve to uklapa i nagib Zemljine osi?

Tako je, jedan od faktora je i promjena nagiba Zemljine osi. Znate, nas krivo uče u školi, da je taj nagib konstantan, ali to je tako zadnjih, možda tisuću godina. Zapravo, on se periodično mijenja, u vremenskim razmacima od 41.000 godina. To utječe jako na klimu.

U konačnici, tu je i precesija Zemljine osi, koja ima period od 20.000 godina. Svi ti faktori jako utječu na klimu na Zemlji, a broj faktora je, kao što je vidljivo, golem i svi još međusobno utječu i jedni na druge. Za navedene periodičke promjene, znanstvenici još kažu da su pacemakeri.

Možete li to pojasniti?

Da naravno, gledajući te astronomske faktore, Zemlja ima tri važna pacemakera. Jedan je povezan s promjenom oblika putanje, drugi je povezan s promjenom nagiba osi i treći s precesijom. Dakle to su kao tri pacemakera naše planete, za usporedbu s običnim pacijentom, koji ima jedan.

Jedini danas raspoloživi izvor energije jest nuklearna energija iz vodika. To je isti izvor energije koji koristi i Sunce Vladimir Paar Ta tri pacemakera se međusobno kombiniraju, a po svoj prilici, postoji još tisuće manjih pacemakera koji utječu jedan na drugog i na Zemljinu klimu. Kao rezultat toga, Zemljina klima je vrlo promjenjiva.

Vratimo se na Sunce i njegov utjecaj na klimu na Zemlji. Na koji sve način procesi koji se događaju u Suncu i na njegovoj površini, utječu na promjenjivosti Zemljine klime?

Dakle, Sunce je najveći izvor energije, a sljedeći i znatno manji su nuklearni procesi, koji se odvijaju u unutrašnjosti Zemlje. Mi zaboravljamo da je Zemlja nuklearna peć i da se u unutrašnjosti događaju radioaktivni raspadi, koji proizvode energiju. Treći izvor energije je utjecaj plime i oseke, koji isto tako daje izvjesnu energiju.

Sunce je dakle glavni izvor, no ono ne radi uvijek jednako. Mi imamo osjećaj da je sve u prirodi stalno isto, konstantno. Samo dijelom vidimo pravilnosti rada Sunca, ali najvećim dijelom ne razumijemo procese na Suncu. Moramo se naučiti da u znanosti mnoge stvari ne razumijemo, jer su u režimu takozvanog determinističkog kaosa.

Sunce ima nekoliko vremenskih ciklusa u kojima se mijenjaju njegovi procesi i aktivnost. Jedan od njih je i period od svakih oko 150 godina, kada Sunce ima smanjenu aktivnost i kada temperatura na Zemlji, kao posljedica toga pada i nastupa zahlađenje. Jedno takvo bilo je oko 1700. godine i trajalo je nekoliko desetljeća.

Što zapravo te promijene na, ili unutar Sunca znače?

Dakle te promijene utječu na intenzitet sunčevog zračenja, ali izgleda da veći utjecaj na klimu na Zemlji ima promjena sunčevog magnetskog polja. To magnetsko polje djeluje kao zaštita Zemlji, jer smanjuje jakost kozmičkog zračenja iz svemira, koje dolazi od drugih zvijezda.

Radi se o strašno brzim električnim česticama, jako nabijenima, koje Zemlju bombardiraju iz svemira. Te čestice potiču stvaranje oblaka. Dakle što je to zračenje jače, više će biti oblaka, a što je više oblaka, koji odbijaju sunčevo zračenje, to je manje zagrijavanje površine na Zemlji. Najjednostavnije rečeno, s manjim magnetskim poljem Sunca, bit će više oblaka na Zemlji.

Sigurna je jedna stvar, karakteristika Zemljine klime su stalne promijene Vladimir Paar Što je sa Zemljinim magnetskim poljem?

Ono je vrlo promjenjivo i mi ne znamo fizikalno objasniti niti predvidjeti što će se s njim događati. Analizom vulkanske lave možemo doznati što se događalo s magnetskim poljem Zemlje u prošlosti. Ona u sebi, kao u arhivu, zadrži podatke koliko je jako bilo magnetsko polje u tom trenutku.

Ono što mi primjećujemo da ono svaki određeni period slabi, i kad oslabi do deset puta, magnetski polovi putuju i izmjenjuju se položaj sjevernog i južnog pola. U tom trenutku Zemljin magnetski štit je najslabiji, a to znači jače djelovanje kozmičkog zračenja i više oblaka.

To je jedan od važnih faktora promijene klime, ali izgleda da on nije najutjecajniji, to je po svoj prilici promjena putanje Zemlje. Eto, Jupiter je taj glavni, koji izgleda utječe na klimu na Zemlji.

Objasnite malo to djelovanje Jupitera na Zemlju. Zašto je on toliko važan?

Jupiterovo djelovanje na Zemlju ovisi isključivo o faktoru udaljenosti. Što ako se recimo na istoj liniji nađu Zemlja Jupiter i Saturn?

Eto, upravo sada svjetski su znanstvenici zapazili da su Uran i Jupiter najbliži Zemlji, više nego ikad.

Da, eto vidite. To su ta međudjelovanja, a astrolozi to danas mogu i vrlo dobro izračunati. No da se vratim na Zemljino magnetsko polje. Prije 700.000 godina, magnetski polovi naše planete bili su na suprotnim pozicijama. Onda je došlo do slabljenja magnetskog polja i kad je oslabilo desetak puta, počeli su putovati. Znanstvenom analizom lave se utvrdilo da je takvih izmjena u proteklih nekoliko milijuna godina bilo oko 30.

Koliko su frekventne bile te promijene? Jesu li bile pravilne?

Neki put je za to bilo potrebno 10.000 godina, a zadnja je eto bila čak prije 700.000 godina. Dakle veću jako dugo magnetski polovi su ostali nepromijenjeni. Isto tako, magnetsko polje Zemlje sada slabi, ono je otprilike dvostruko slabije sada, nego u vrijeme rimskog carstva, i dalje će slabiti, dok ne oslabi deset i više puta i ne dođe do ponovne promijene polova.

Tri Zemljina pacemakera se međusobno kombiniraju, a po svoj prilici, postoji još tisuće manjih pacemakera koji utječu jedan na drugog i utječu na Zemljinu klimu Vladimir Paar Dakle gdje god pogledamo, tu ima toliko faktora, koji svi međusobno utječu jedni na druge, da nema znanstvene mogućnosti da se točno predvidi, barem ne dugoročno, daljnja klima. Kratkoročno se to može predvidjeti, ali zna se dogoditi da i u predviđanjima od samo tjedan dana dođe do nagle promijene vremena. Upravo zato što atmosferske prilike često ulaze u režim determinističkog kaosa, odnosno kad se više njih miješa istovremeno, ne postoji mogućnost dugoročne vremenske prognoze.

S druge strane, znanost nam daje informacije o promijeni Zemljine klime u zadnjih 400 milijuna godina i iz toga možemo učiti i iz toga smo naučili da je klima vrlo promjenjiva.

Mi se sad nalazimo u kakvom periodu?

Mi smo u takozvanom interglacijalu, odnosno međuledenom dobu, koje neki još slikovito zovu globalno zagrijavanje. Postoje velika ledena doba, koja traju oko 80.000 godina. Zadnje veliko ledeno doba, bilo je prije 20.000 godina, kada je veliki dio Europe bio pod vječnim ledom. U Hrvatskoj, kažu naši geolozi, Lika je vjerojatno bila pod vječnim ledom, ali većina Hrvatske nije. Isto tako, razina mora bila je 140 metara niža i Jadransko more je počinjalo južno od Zadra.

To opet ne znači da je temperatura uvijek ista. Ona se stalno mijenja, ali u manjim intenzitetima, tako da su se topla i hladna razdoblja izmjenjivala periodički od rođenja Krista pa na ovamo. U srednjem vijeku, primjerice, temperaturne promijene utjecale su i na glad te na ekonomiju, jer ako vam snijeg padne usred srpnja onda nastaje nestašica i glad.

Kakav se onda zaključak nameće, ulazimo li u hladniji period ili još uvijek ostajemo tu gdje jesmo?

Malo je čudno da su klimatske promijene u zadnjih 10.000 godina bile manje nego u daljnjoj prošlosti. Sad, da li mi izlazimo iz ovog razdoblja, relativno umjerene klime, ili nastavljamo s istim razdobljem, to mi ne znamo, ali sigurna je jedna stvar - karakteristika Zemljine klime su stalne promijene. Nitko ne zna koji će od tih brojnih navedenih faktora u kojem trenutku prevladati u klimatskom smislu.

Što onda napraviti, kako osigurati budućnost čovječanstva, s obzirom da je klima toliko prevrtljiva i da može uzrokovati katastrofalne posljedice po čovjeka? Kako s energijom i nestašicama?

Prvo se trebamo naviknuti da nitko ne može sa sigurnošću predvidjeti što će biti. Jedino što može pomoći jest postojanje obilnog i ekološki čistog izvora energije. Čovjek ne može spriječiti prirodne faktore, ali s dovoljnim izvorima energije, može se prilagoditi situaciji. Primjerice, može se baviti poljoprivredom u plastenicima, koji se griju čitavu godinu. Na taj način riješen je problem hrane.

Eto, Jupiter je taj glavni, koji izgleda utječe na klimu na Zemlji Vladimir Paar Grijanje gradova na područjima vječnog leda pomoću takvog izvora energije, isto tako je jedno od rješenja.

O kojim to onda izvorima energije pričamo?

Jedini danas raspoloživi izvor energije jest nuklearna energija iz vodika. To je isti izvor energije koji koristi i Sunce. Iako ne možemo replicirati procese na suncu i temperaturu od milijun stupnjeva Celzijusa, osim naravno hidrogenskom bombom, fizičari su otkrili jedan drugi proces. On se može realizirati i u laboratorijima se realizira, a to je da se spajaju atomske jezgre dvaju izotopa vodika - deuterija i tricija.

Pritom nastaje helij, koji je bezopasan plemeniti plin, a dobiva se velika količina energije. Prednost jednog takvog izvora energije jest da u reaktoru nikad ne bi bilo više od jednog djelića grama goriva, za razliku od današnjih nuklearki, gdje imamo tone goriva. Količina radioaktivnosti, isto tako je tisuću puta manja, nego kod urana. Taj bi izvor bio obilan, jeftin i ekološki čist.

Postoje li projekti koji idu prema tome?

Danas se grade dva demonstracijska projekta, odnosno uređaja na principu fuzije. Jedan je međunarodni projekt u Francuskoj, pored Marseillea. U tom projektu sudjeluju SAD, EU, Rusija, Kina, Japan, Indija i Južna Koreja zajednički. Projekt je nazvan ITER i za 10 godina bi trebao biti izrađen demonstracijski pogon pa bi nakon toga uslijedilo 20-godišnje pokusno razdoblje.

Drugi je čisto američki projekt, koji radi na principu korištenja vrlo snažnih lasera, koji griju gorivo na temperaturu potrebnu za fuziju. Jedino što uređaj mora biti takav da troši manje energije nego što je proizvodi, zbog lasera.

Da li bi to bilo i konačno rješenje izvora energije?

Ne, iako goriva za navedeni izvor ima za milijardu godina. Ako me pitate, ja bi više uložio na jedan nuklearni proces koji daje čistu nulu radioaktivnosti i nulu kemijskog zagađenja.'

O kojem je izvoru riječ?

Kao gorivo bi se u tom slučaju koristio kemijski element bor, kojeg imamo u tlu. Kad jedete salatu, jedete i bor. Bor je jedna komponenta, a druga je običan vodik iz vode. Od ta dva elementa napravite pilulicu mase jedne desetinke grama. Ubacite je u reaktor i vrlo snažnim laserima je zagrijete na 100 milijuna stupnjeva i tada dolazi do nuklearnog spajanja jezgri vodika i bora.

Pritom nastaje velika količina energije i plemeniti plin helij. Za sladokusce, to je najveći mogući ideal. Nula radijacije i nula zagađenja. Dakle kao gorivo zemlja i voda. Gotovo mitološki, zar ne?

Umjesto zaključka

Iako danas tehnološki možemo samo sanjati o postizanju ovakvih energetskih vrijednosti, jer tehnologija lasera nije niti približno razvijena za to, a takvih temperatura nema čak ni u njedrima zvijezda, u znanosti se valjda može naučiti jedna pametna stvar, a ta je da je sve moguće.