«Θαλάσσιο Περιβάλλον, Ναυτιλία, Επιστήμες» Εκστρατεία HELMEPA-LRF 2014-2017 «Θαλάσσιο Περιβάλλον, Ναυτιλία, Επιστήμες» Σεμινάριο για Εθελοντές Εκπαιδευτικούς Θάλασσα και άνθρωπος: Διασφαλίζοντας ένα βιώσιμο μέλλον Θέμα 3: Κλιματική Αλλαγή, η Μεγάλη Πρόκληση

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και το κλιματικό σύστημα της Γης Here we see an outline of this presentation. We will first give some basic information about greenhouse effect and the other mechanisms that control and determine the earth’s climate. We will then talk about greenhouse gases, the changes that have already taken place and some of their impacts. Climate change is, beyond any doubt, the greatest global environmental challenge that the present and future generations of humans have to deal with. Almost all kinds of activities, and definitely all industrial sectors are related to it, and shipping could not be an exemption. So, last but not least, we will consider this hot issue under a shipping perspective and give an outline of what the shipping industry is doing about it.

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου Περίπου το 30% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας ανακλάται απευθείας από την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια της γης. Μια ομάδα αερίων της ατμόσφαιρας (αέρια θερμοκηπίου) απορροφούν το μεγαλύτερο μέρος αυτής της υπέρυθρης ακτινοβολίας και το στέλνουν πίσω στη γη. Το υπόλοιπο 70% απορροφάται από την ατμόσφαιρα, τις ηπείρους και τους ωκεανούς Αέρια θερμοκηπίου Διοξείδιο του άνθρακα CO2 Μεθάνιο CH4 Υποξείδιο του αζώτου N2O Υδρατμοί H2O Όλα τα συστατικά του γήινου συστήματος θερμαίνονται από την ενέργεια που απορροφούν και επανεκπέμπουν ένα μέρος της ως υπέρυθρη ακτινοβολία.

Φαινόμενο του θερμοκηπίου Η Γη χωρίς το φαινόμενο του θερμοκηπίου Η γη χάρη στο φαινόμενο του θερμοκηπίου Η Γη λόγω της ενίσχυσης του φαινομένου του θερμοκηπίου Μέση θερμοκρασία -18 oC So to put things into the right perspective, greenhouse effect is a natural phenomenon. Nowadays, the term comes with a negative connotation. It is not a bad thing, but, righter to say, too much of a good thing. Μέση θερμοκρασία 14 oC Μέση θερμοκρασία > 14.5 oC (μέχρι στιγμής…)

Παγκόσμια κατανομή της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας Μέση ετήσια ακτινοβολία ανά γεωγραφικό πλάτος Because of its spherical shape, the earth receives much more irradiance / heat per unit area as we approach the tropics than in high latitudes and close to the poles. But there is an other crucial mechanism, a kind of global heat pump, that drives some of the excess heat in the tropics towards the poles, making for example the northern European coasts 12 oC warmer on average than they would otherwise be. This vital for our climate mechanism lies in the world’s ocean, the great blue-highway, as seafarers often say.

Παγκόσμια αναδιανομή της θερμότητας: ο ωκεάνιος ιμάντας θερμόαλης μεταφοράς… It is the global network of the major and more stable ocean currents, either shallow and warm or deep and cold, collectively forming what the scientists have aptly called the great ocean conveyor belt. These currents run through the world’s oceans forming a belt around the globe that constantly conveys heat. It absorbs heat at low latitudes and releases it in the air at high latitudes. In the depths, it is driven by differences in the water’s salinity and temperature affecting it’s density (the so-called thermohaline circulation) while near the surface it is the winds that keep the currents going and determine their direction, in combination with the earth’s rotation (the well-known coriolis effect, so important for navigation too, as you seafarers better know).

Τα συστατικά του κλιματικού συστήματος της Γης So greenhouse effect keeps our planet warmer than it otherwise would be and the oceans distribute this warmth a little more evenly around the globe, making low and mid-latitudes a bit cooler and higher latitudes a bit warmer. The intensity of the green house effect depends on the concentration of greenhouse gases and is one of the factors controlling the heat budget of our planet and therefore climate. Climate means average weather (that is to say temperature, wind, rainfall and other conditions) over various temporal and spatial scales. We talk about a city’s, a region’s, a country’s, a continent’s or earth’s climate, which is characterized by variants (parameters) such as mean monthly, annual or decadal temperature, precipitation etc. Many other factors too affect the heat budget, i.e. inputs and outputs, including the sun per se (solar activity and outgoing irradiance is not stable), the various interactions and exchanges between atmosphere, land and ocean, ice and vegetation coverage, volcanic activity, atmospheric components such as clouds and aerosols with a cooling rather than warming effect etc. Putting all these together we have the climate system, a very complex system which has changed many times in the course of the earth’s history due to natural changes in one or more of the above factors. The most classic example of such changes is the succession of glacial and interglacial periods over timescales of many thousands or even million years. Before the industrial era, global climate had been long stabilized to an average annual temperature close to 14 oC. As we will shortly see, by beginning to burn fossil fuels for its energy needs and to alter agressively land uses and the environment, human has progressively become a key player in the climate system and affects climate, besides natural factors. So the earth’s climate has again started to warm. Now, there is solid and indisputable scientific evidence that human activities are the single most important factor of the current climate change, ie global warming.

Ο …ανθρώπινος παράγοντας στο κλίμα: Εκπομπές αερίων θερμοκηπίου Here we see an outline of this presentation. We will first give some basic information about greenhouse effect and the other mechanisms that control and determine the earth’s climate. We will then talk about greenhouse gases, the changes that have already taken place and some of their impacts. Climate change is, beyond any doubt, the greatest global environmental challenge that the present and future generations of humans have to deal with. Almost all kinds of activities, and definitely all industrial sectors are related to it, and shipping could not be an exemption. So, last but not least, we will consider this hot issue under a shipping perspective and give an outline of what the shipping industry is doing about it.

CO2 Αέρια του θερμοκηπίου CH4 N2O

Κατανομή εκπομπών CO2 74% 26% Παραγωγή ενέργειας, βιομηχανικές δραστηριότητες, μεταφορές Αλλαγές στις χρήσεις γης, αποψίλωση δασών, αστικοποίηση Lets know take a look at the various sources of GHGs and their global distribution. 74% of the increased amounts of GHGs in the atmosphere is a result of direct release mainly of CO2 during various activities that require fossil fuel burning (power production, constructions, transportation etc). These emissions for the most part take place in economically developed states in North America, Europe and Asia. The rest 24% of the anthropogenic increase is an indirect result of changes in land use, mainly deforestation and urbanization. Here the main source is Asia, Africa and of course South America due to the progressive destruction and shrinkage of the amazon’s rain forests.

Source: Second IMO GHG Study 2009 870 εκατομ. τόνοι (2007) Εκπομπές CO2 (ανά δραστηριότητα) Source: Second IMO GHG Study 2009

Οι παρατηρούμενες κλιματικές μεταβολές και οι επιπτώσεις τους

This visualization illustrates Earth’s long-term warming trend, showing temperature changes from 1880 to 2015 as a rolling five-year average. Orange colors represent temperatures that are warmer than the 1951-80 baseline average, and blues represent temperatures cooler than the baseline.

Το δράμα της Αρκτικής…

Arctic sea ice was at a record low wintertime maximum extent for the second straight year. At 5.607 million square miles, it is the lowest maximum extent in the satellite record, and 431,000 square miles below the 1981 to 2010 average maximum extent. Credits: NASA Goddard's Scientific Visualization Studio/C. Starr In this animation, the Earth rotates slowly as the Arctic sea ice advances over time from March 24, 2016, to Sept. 10, 2016, when the sea ice reached its annual minimum extent. The 2016 Arctic minimum sea ice extent is the second lowest minimum extent on the satellite record. (2o video)

Το δράμα της Αρκτικής… 31 Αυγούστου 2004 13 Αυγούστου1941 Αλάσκα, Παγετώνας Muir Global warming has set in motion a chain of other important changes in global conditions. Mountain glaciers and land ice sheets are retreating, average land snow coverage is decreasing and massive amounts of water formerly stored on land end up in the sea. In the same time, sea ice volume and extent is decreasing, especially in the Arctic.

…γίνεται το δράμα του πλανήτη

Επιδεικνύοντας τη διαταραχή των θαλάσσιων ρευμάτων στην τάξη

Κλιματική αλλαγή και θαλάσσιο περιβάλλον

Οι ωκεανοί απορροφούν περίπου το 90% της πρόσθετης θερμότητας που παράγεται από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Στατιστικά τεκμηριωμένη άνοδος της μέσης θερμοκρασίας των ωκεανών μέχρι και τα 3000 μέτρα βάθος τα τελευταία 50 χρόνια Pacific and Atlantic Ocean zonal average cross sections (surface to 700 meters) of temperature changes for 1955 to 2011. Each globe represents a decadal average. The foreground is the most recent decade and preceding decades are in the background. Red represents warming ocean, white no change, and blue for cooling with respect to a 1957-1990 average.

H2CO3  H+ + HCO3- H+ + CO32-  HCO3- CO2 + H2O  H2CO3 H2CO3  H+ + HCO3- H+ + CO32-  HCO3- CaCO3  Ca2+ + CO32-

Επιδεικνύοντας την οξίνιση των ωκεανών στην τάξη

Απώλεια ενδιαιτημάτων Λεύκανση κοραλλιών Αλλαγές στον κύκλο ζωής και την κατανομή πολλών οργανισμών, αυξημένος κίνδυνος εισβολής και εγκατάστασης αλλόχθονων ειδών, μείωση βιοποικιλότητας Many species cannot keep up with the rate of changes and face the risk of extinction. Present rate of warming equals or surpasses that of previous mass extinction events in the history of the earth

Τι μπορούμε να κάνουμε εμείς;

Εξοικονομούμε ενέργεια (δεν σπαταλάμε ηλεκτρικό ρεύμα, χρήση ενεργειακών λαμπτήρων, καλή μόνωση στα σπίτια, ενεργειακές συσκευές, οικονομικά προγράμματα) Χρησιμοποιούμε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ηλιακός θερμοσίφωνας, φωτοβολταϊκά) Χρησιμοποιούμε μέσα μαζικής μεταφοράς Γεμίζουμε το πλυντήριο και… το αυτοκίνητό μας!

Υπολογισμός ενεργειακού αποτυπώματος: http://www.wwf.gr/footprint/ Επαναχρησιμοποιούμε – ανακυκλώνουμε – μειώνουμε την κατανάλωσή μας, Ενημερωνόμαστε για το περιβάλλον και τα προβλήματα που αντιμετωπίζει, Δραστηριοποιούμαστε σε εθελοντικές δράσεις, Ευαισθητοποιούμε τους γύρω μας και κυρίως τους μαθητές μας. Υπολογισμός ενεργειακού αποτυπώματος: http://www.wwf.gr/footprint/