211service.com
Wheel of Global Fortune
I årevis havde Ronald Prinn, ScD '71, set politikernes øjne glane, da han præsenterede dem for alarmerende beviser på menneskeskabte klimaændringer. Så naturligvis blev professoren i atmosfærisk videnskab positivt overrasket, da han i oktober erfarede, at det mellemstatslige panel om klimaændringer ville dele Nobels fredspris i 2007 med Al Gore for at dokumentere og øge bevidstheden om global opvarmning.
Anerkendelsen af klimaændringer som et afgørende problem har været længe undervejs. Men der bliver endelig truffet handling takket være de mange videnskabsmænd, der har brugt år på at indsamle og fortolke data - og offentliggøre deres betydning. Denne handling inkluderer et nyt skub fra medlemmer af den amerikanske kongres for at vedtage lovgivning, der sigter mod at begrænse drivhusgasemissioner.
Som direktør for MIT's Center for Global Change Science har Prinn spillet en nøglerolle i at bringe klimaændringer til offentlighedens opmærksomhed. Hans Advanced Global Atmospheric Gases Experiment (AGAGE) fejrer sit 30. år med overvågning af ozonnedbrydende forbindelser (inklusive chlorfluorcarboner, der engang var meget udbredt i aerosoler) og drivhusgasser som metan. Og et program, som han grundlagde i 1991 sammen med Sloan School-professor Henry Jacoby, en økonom, har bragt fysiske og samfundsforskere ind i et usædvanligt tæt, løbende samarbejde med miljøforkæmpere for at skabe klimamodeller, der tager højde for de menneskelige årsager til og omkostningerne ved global opvarmning. De forsøger også at finde ud af, hvad der skal gøres for at afbøde eller stoppe det. Prinn, en tidlig fortaler for at inkorporere videnskab i offentlig politik, har vidnet for Kongressen og fungeret som hovedforfatter på det Nobelprisvindende klimapanels rapport fra 2007.
Da han og Jacoby startede modelprojektet, siger Prinn, stod de over for grundlæggende spørgsmål: Kunne vi nogensinde troværdigt forudsige klimaet? Og hvad var den bedste måde at tage hensyn til menneskelig aktivitet på? Nogle kolleger syntes, det var vanvittigt at tage fat på en så kompleks opgave, husker Prinn. Selv anså han forehavendet for quixotisk. Men for ham var det en moralsk pligt. Hvis du får midler til at studere planeten Jorden, og du kan hjælpe med beslutningstagning, burde du gøre det, insisterer han.
Det, der er usædvanligt ved Ron i forhold til mange andre videnskabsmænd, siger Jacoby, [er] at han fra de tidligste tider forstod, at videnskaben, for at være virkelig nyttig, skulle integreres med den offentlige politik, og han var villig til at afsætte tid og energi til det aspekt af arbejdet. Der er mange gode videnskabsmænd i verden. Men ikke mange af dem er gode til den slags samarbejde.
Prinn har set sine kolleger komme rundt til ideen om modellering, der inkluderer input fra mange forskningsområder, herunder samfundsvidenskaberne. Og han har set offentligheden blive bekymret over den globale opvarmning, der er forudsagt af disse modeller. Det har været interessant at se udviklingen, siger han.
Da Prinn var kandidatstuderende ved MIT i slutningen af 1960'erne, studerede kun et par videnskabsmænd i verden kemien i Jordens atmosfære. Rumprogrammet var i sin vorden, og Prinn fik sin doktorgrad i kemi ved at undersøge andre planeters atmosfærer: sammensætningen af Jupiters skyer, fotokemien af Venus. Han blev udnævnt til adjunkt i meteorologi ved MIT omkring det tidspunkt, hvor han forsvarede sit speciale i 1971.
Det, der skærpede hans interesse for atmosfæren på vores egen planet, siger han, var hans arbejde i 1970'erne med at modellere miljøpåvirkningen af Boeings foreslåede supersoniske fly. For at overgå lydens hastighed ville Boeing 2707 være fløjet gennem ozonlagets tynde luft. Men motorerne ville have produceret nitrogenoxid, som kemikere vidste ødelægger ozon. Prinn og andre MIT-forskere opstillede en computersimulering, der viser de risici, som en flåde af supersoniske fly ville udgøre for ozonlaget, som beskytter planeten mod solens ultraviolette stråling. Planer om at bygge flåden blev til sidst skrottet af forskellige årsager, men arbejdet blev hos ham. Jeg fik interesse for atmosfærisk kemi på Jorden, siger han.
I 1974 offentliggjorde fremtidige nobelpristagere Sherwood Rowland og Mario Molina (som ville blive MIT-professor) deres banebrydende arbejde, der beskrev, hvordan de inaktive chlorfluorcarboner (CFC'er), der i vid udstrækning anvendes i kølesystemer og spraydåser, kunne nå ozonlaget, hvor ultraviolet stråling kunne løsne sig. meget reaktive klormolekyler, der kunne katalysere nedbrydningen af ozon. På det tidspunkt havde Rowland og Molina dog ingen direkte beviser for, at dette skete. Deres arbejde efterlod kemikere med en følelse af alarm: så lidt var kendt om atmosfærens kemi, og især om virkningerne af menneskeskabte gasser på den. Ingen vidste, hvad livscyklussen for disse gasser kunne være - eller om ozonlaget i virkeligheden var ved at bryde ned. Forblev CFC'er virkelig i atmosfæren og vandrede ind i ozonlaget? Hvordan interagerede naturligt forekommende, meget reaktive kemikalier kaldet hydroxylradikaler med de menneskeskabte emissioner?
Disse spørgsmål ansporede Prinn til i 1978 at lancere et storstilet projekt for at måle og modellere kemien i Jordens atmosfære. AGAGE overvåger løbende emissionshastigheden og persistensen af 45 ozonlagsnedbrydende og drivhusgasser, herunder CFC'er, hydroxylradikaler, metan og lattergas. Det måler også globale niveauer af alle de gasser, der er reguleret under Kyoto- og Montreal-protokollerne (undtagen kuldioxid, som overvåges af et amerikansk regeringsorgan). Fund fra projektets detektorer på fem kystnære steder rundt om i verden viser den regionale fordeling af disse gasser og giver forskere og regeringer mulighed for at overvåge, hvor de kommer fra, og hvor de går hen. Resultater lægges online.
Tilbage i 1960'erne var regional luftforurening den største interesse for atmosfærisk overvågning og videnskab; global overvågning var i virkeligheden kun et område for nogle få videnskabsmænd, husker Paul Fraser, der leder forskningsgruppen i skiftende atmosfære ved Australiens nationale videnskabsagentur, Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. (En af de få var Caltechs Charles Keeling, som var begyndt kontinuerlig overvågning af atmosfæriske kuldioxidniveauer i Mauna Loa, HI, i 1958.)
Rons store bidrag var at udvide ideen om, at vi var nødt til at se på Jorden globalt, ikke kun for CO2, men for alle de gasser, der er vigtige for klimaændringer og ozonnedbrydning, siger Fraser. Det var en stor vægtændring i, hvor den spændende videnskab blev udført. Hans arbejde har ført til en stor udvidelse af forskningsbureauers indsats over hele verden med at studere det globale problem samt opretholde regionale forureningsundersøgelser.
Den kemiske industri gik med til at finansiere AGAGE-projektet i tre år, siger Prinn, fordi virksomheder ønskede at vide, hvordan de påvirkede miljøet. Virksomhederne leverede oplysninger om produktion og salg af gasser, og da de tre år var gået, havde forskerne fremlagt beviser for, at CFC'er faktisk varede ved i lang tid og havde potentiale til at forårsage alvorlig ozonnedbrydning. Fundene blev dramatisk bekræftet i 1985, da et hul blev opdaget i ozonlaget over Antarktis. Vi vidste, at der var hurtige stigninger i disse gasser, og at mennesker spillede en enorm, hvis ikke eksklusiv rolle i ozonnedbrydning og drivhusgasemissioner, siger Prinn. I erkendelse af værdien af at overvåge både disse langlivede, farlige kemikalier og naturligt forekommende gasser i atmosfæren, overtog NASA som den primære finansiering af projektet.
I 1988, året efter milepælen i Montreal-protokollen begyndte at udfase CFC'er i industrilande, var klimaspørgsmålet ved at blive stort, siger Prinn. Det blev så stort, at Prinn ikke længere havde tid til at fortsætte med at studere udenjordisk kemi: Planeterne faldt til side, og jeg begyndte at fokusere på det globale klima. Han og Thomas Jordan, dengang lederen af afdelingen for jord-, atmosfære- og planetvidenskab, startede Center for Global Change Science i 1990 for at studere, hvordan oceanerne, jorden og atmosfæren interagerer for at bestemme det terrestriske klima.
Men centrets arbejde tog ikke højde for, hvordan menneskelig aktivitet bidrog til klimaforandringerne. Så i 1991, i håb om at kombinere klimaforskeres arbejde med økonomers og andre samfundsforskeres arbejde, gik Prinn sammen med Jacoby for at lancere det fælles program om videnskab og politik for globale forandringer. På det tidspunkt, [hvis du var] en videnskabsmand, kunne det at blive involveret i politik pære dig, siger Prinn. Han har mistanke om, at da han startede det fælles program, troede nogle af mine kolleger, at jeg var gået fra den dybe ende.
Faktisk var det problem, de havde påtaget sig, et indviklet problem. Programmets hovedprojekt er en computersimulering kaldet MIT Integrated Global Systems Model, som blandt andet kan forudsige stigningen i den globale gennemsnitstemperatur over tid. Den trækker på information om variabler, herunder verdensøkonomisk vækst, verdensbefolkningstilvækst, teknologiske forandringer, emissioner af drivhusgasser og geologisk, oceanografisk og atmosfærisk dynamik. Forskerne har brugt megamodellen til at vurdere den potentielle indvirkning på planetens temperatur af store energiregninger, der diskuteres i Kongressen, og til at bestemme virkningen af alternative energiteknologier på USA's bruttonationalprodukt.
Klimaforskning er som et orkester, siger Prinn. For at lave fantastisk musik skal du have alle disse ting til at spille sammen. Det tog fem års øvelse at integrere økonomiske og klimamodeller i et samlet forskningsværktøj. Vi kiggede på hele jorden: klima, menneskers sundhed, landbrug, økonomi, siger han. Vi vidste, at forudsigelserne ville være usikre, så vi besluttede at give oddsene for bestemte udfald givet bestemte valg.
Håndtering af usikkerhed betyder, at man laver hundreder og atter hundrede af kørsler af modellen med forskellige antagelser, siger Prinn. For eksempel gør modellen antagelser om økonomiske faktorer som produktivitet og innovation for at forudsige industrielle emissioner af drivhusgasser. Forskerne ser derefter på resultaterne og vurderer, hvor sandsynligt – og hvor farligt – hver enkelt kan være.
Siden 1999 har Prinn, Jacoby og deres samarbejdspartnere udgivet mange videnskabelige artikler baseret på modellens forudsigelser. Og for at få budskabet ud til offentligheden og til lovgiverne lavede de et par spillehjul til at repræsentere sandsynligheden for en række temperaturstigninger i løbet af de næste hundrede år. Ligesom opretstående versioner af hjulet brugt på Lykkehjul , hver er et roterende cirkeldiagram. Det ene hjul forudsætter ingen politikændring, og det andet antager, at Kyoto-protokollen – som kræver reduktion af emissioner af kuldioxid og fem andre drivhusgasser – er implementeret i 2010 af alle de lande, der oprindeligt gik med til den. Det forudsætter også vedtagelsen af mere aggressive politikker, der sænker de globale drivhusgasemissioner til mindre end fordoble deres præindustrielle niveauer inden 2100. (Se hvilket hjul ville du helst dreje? overfor.)
I offentlige taler demonstrerer Prinn de to hjul og spørger, hvor meget publikum, givet $100.000 for at spille, ville betale for en energipolitik, der lader dem dreje den med de mere gunstige resultater. Svaret, siger han, plejer at være omkring $10.000. Pengene er naturligvis helt hypotetiske, men Prinn siger, at hans uformelle undersøgelser afslører, at offentligheden er villig til at investere penge på kort sigt for at mindske risikoen for katastrofale klimaændringer. Og den nødvendige investering kan vise sig at være overraskende lille. Ifølge en britisk undersøgelse afsluttet sidste år, vil implementering af politikker, der afbøder klimaændringer, kun koste 1 procent af det globale bruttonationalprodukt.
Folk er vant til at håndtere usikkerhed, siger Prinn. De er vant til at tænke på at ændre deres vaner og betale for noget, selv når de ved, at det resultat, de ønsker, ikke er garanteret. For eksempel er det usandsynligt, at en patient, der er informeret om en hjerteanfaldsrisiko 50 procent over gennemsnittet, vil nægte at betale for kolesterolmedicin, bare fordi en bestemt forventet levetid ikke kan loves.
Lige nu, siger Prinn, spinder computerne af sted og arbejder fuld tid på at lave et nyt sæt beregninger , der inkorporerer nye resultater om blandt andet havenes evne til at absorbere varme. Havene bremser opvarmningen, men ikke så meget, som vi troede, siger han. Det ville have været vidunderligt, hvis videnskaben havde konkluderet, at det ikke er så dårlig en situation, men det er arten af vores forskning. Vi lader resultaterne falde, hvor de kan. MIT-forskerne laver nu hjulene om for at skildre en mere presserende situation.
Prinn er overbevist om, at USA ikke kan vente længere med at afbøde klimaændringerne, og han nærer kun en forsigtig optimisme om, at det vil handle hurtigt nok. Jeg har en afventende-og-håb-og-se holdning til, hvad [politiske ændringer] kan ske for at løse dette problem, siger han. Energisikkerhed truer [større og større]. Det er spørgsmål, liberale og konservative er bekymrede over. Inden for den akademiske verden driver de studerende forandringer, siger han. Unge er ikke klimaskeptikere.
Hvilket hjul vil du helst dreje?
Satser på, hvor varm planeten bliver, hvis vi gør – eller ikke – begrænser drivhusgasemissionerne.
MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change skabte et par roterende spillehjul for at demonstrere den potentielle effekt af politikker designet til at afbøde den globale opvarmning. Programforskere estimerede sandsynligheden for ubetydelige, moderate og dramatiske globale gennemsnitstemperaturstigninger mellem 1990 og 2100, hvis de oprindelige underskrivere af Kyoto-protokollen (inklusive USA) vedtager dens bestemmelser inden 2010 eller tidligere og implementerer endnu mere stringente politikker, der sænker emissionerne til mindre end fordoble deres præindustrielle niveauer inden 2100. De beregnede også sandsynligheden under forudsætning af, at der ikke blev ændret politik, og skabte cirkeldiagrammer, der viser sandsynligheden for forskellige globale temperaturstigninger under begge scenarier. (Hvert stykke tærte repræsenterer et område af temperaturstigninger; dets størrelse afspejler dets sandsynlighed.)
No cap-hjulet har kun en splint, der repræsenterer en temperaturstigning på mindre end 1 ºC; hvis hjulet drejes, er der kun 4,1 procent sandsynlighed (1 chance ud af 24) for, at det stopper der. Oddsene for at lande på wedgen med en stigning på mere end 5 ºC er omkring 1 ud af 26, eller 3,8 procent.
I cap-scenariet er mildere opvarmning mere sandsynlig; de to største temperaturstigninger fra no cap-hjulet er ikke inkluderet. Den største stigning, større end 3 ºC, repræsenterer odds på omkring 1 ud af 29, eller 3,5 procent. Chancerne for mildere stigninger er meget bedre: 1 ud af 6 eller 15,8 procent ved mindre end 1 ºC og 36 procent for mellem 1 og 1,5 ºC.
Begge hjul skal dog til nøgterne revisioner i lyset af nye resultater om, at havene ikke bremser den globale opvarmning så meget som tidligere antaget.
