Svante Arrhenius, ο άνθρωπος που προέβλεψε την κλιματική αλλαγή

O Svante Arrhenius ήταν ένας φύσει αισιόδοξος άνθρωπος. Πίστευε ότι η επιστήμη έπρεπε – και μπορούσε – να είναι προσιτή σε όλους. Έχοντας σπουδάσει Μαθηματικά, Χημεία και Φυσική, το 1891 άρχισε να διδάσκει στο Högskola – ένα πειραματικό πανεπιστήμιο στη Στοκχόλμη. Την ίδια χρονιά ίδρυσε το Σύλλογο Φυσικής Στοκχόλμης, ο οποίος συνεδρίαζε κάθε δεύτερο Σάββατο βράδυ. Με αντίτιμο μια σουηδική κορόνα μπορούσε να συμμετάσχει στις συνεδριάσεις ο καθένας.

Μεταξύ των πρώτων μελών του Συλλόγου ήταν μια φοιτήτρια της Högskola, ονόματι Sofia Rudbeck, η οποία περιγράφεται ως «εξαιρετική χημικός» και «συγκλονιστική καλλονή». Ο Arrhenius άρχισε να της γράφει ποιήματα και σύντομα οι δυο τους παντρεύτηκαν.

Στις συνεδριάσεις του Συλλόγου πραγματοποιούνταν διαλέξεις σχετικά με τις τελευταίες επιστημονικές εξελίξεις, πολλές από τον ίδιο τον Αρένιους. Οι συζητήσεις που ακολουθούσαν, συχνά διαρκούσαν ως αργά τη νύχτα. Τα θέματα ήταν ποικίλα – από αεροναυπηγική μέχρι ηφαιστειολογία. Ο σύλλογος αφιέρωσε αρκετές βραδιές στη συζήτηση για τα όργανα που θα χρειαζόταν ο Salomon August Andrée – άλλο ένα από τα πρώτα μέλη της ομάδας – που είχε στόχο να φτάσει στον Βόρειο Πόλο με αερόστατο. (Ανεξάρτητα από την ποιότητα των οργάνων που χρησιμοποίησε τελικά ο Andrée, το ταξίδι του θα κατέληγε στον θάνατο το δικό του και των δύο συντρόφων του.)

Ένα ερώτημα που απασχολούσε ιδιαίτερα το Σύλλογο Φυσικής ήταν το πώς είχαν ξεκινήσει οι εποχές των παγετώνων. Σε όλη τη Σουηδία υπήρχαν σημάδια από τους παγετώνες που είχαν θάψει για μεγάλα χρονικά διαστήματα τη χώρα: βράχοι με παράλληλες βαθιές αυλακιές, παράξενοι ελικοειδείς σωροί από χαλίκι, τεράστιοι βράχοι που είχαν μετακινηθεί μεγάλες αποστάσεις. Αλλά, τι ήταν αυτό που είχε κάνει τα μεγάλα στρώματα πάγου να μετακινηθούν προς τα κάτω, παρασύροντας ό,τι έβρισκαν στο διάβα τους; Κι ύστερα, τι ήταν αυτό που είχε κάνει τους πάγους να υποχωρήσουν, αφήνοντας τα ποτάμια να κυλήσουν ξανά και τα δάση να ξαναφυτρώσουν; Το 1893, στο Σύλλογο συζητιούνταν διάφορες θεωρίες που είχαν προταθεί, συμπεριλαμβανομένης και μιας που συνέδεε τις εποχές των παγετώνων με μικρότατες διακυμάνσεις στην τροχιά της Γης. Το επόμενο έτος, ο Αρένιους κατέληξε σε μια διαφορετική και, σύμφωνα με τον ίδιο, καλύτερη ιδέα: το διοξείδιο του άνθρακα.

Ο Αρένιους ήξερε ότι το διοξείδιο του άνθρακα είχε την περίεργη ιδιότητα να παγιδεύει τη θερμότητα. Στην ατμόσφαιρα, επέτρεπε στο ορατό φως να περάσει, αλλά απορροφούσε την ακτινοβολία με τα μεγαλύτερα μήκη κύματος που η Γη εξέπεμπε συνεχώς προς στο διάστημα. Τι θα γινόταν, σκέφτηκε ο Αρένιους, αν μεταβαλλόταν η ποσότητα του CO2 της ατμόσφαιρας; Μήπως μπορούσε αυτό να εξηγήσει την επέκταση και την υποχώρηση των παγετώνων;

Τα μαθηματικά που χρειάζονταν για να τεσταριστεί αυτή η θεωρία ξεπερνούσαν κατά πολύ τις δυνατότητες της εποχής. Ο Αρένιους δεν είχε αριθμομηχανή, πόσο μάλλον υπολογιστή. Του έλειπαν ζωτικές πληροφορίες σχετικά με το ποια μήκη κύματος ακριβώς απορροφά το CO2. Εν τω μεταξύ, το κλιματικό σύστημα είναι δραματικά περίπλοκο, με βρόχους ανάδρασης φωλιασμένους μέσα σε άλλους βρόχους ανάδρασης. Ο Αρένιους, όμως, ο οποίος θα έπαιρνε αργότερα Νόμπελ για μια ανακάλυψη σε εντελώς διαφορετικό θέμα, αγνόησε τις δυσκολίες κι έπεσε στα βαθιά.

Την παραμονή των Χριστουγέννων του 1894, άρχισε να κατασκευάζει ένα κλιματικό μοντέλο – το πρώτο παγκοσμίως. Συγκέντρωσε δεδομένα θερμοκρασίας από όλο τον κόσμο, και χρησιμοποίησε με ιδιοφυή τρόπο ένα σύνολο μετρήσεων που είχαν ληφθεί μια δεκαετία νωρίτερα από έναν Αμερικανό αστρονόμο, τον Samuel Pierpont Langley. (Ο Langley είχε εφεύρει μια συσκευή — ένα βολόμετρο —για τη μέτρηση της υπέρυθρης ακτινοβολίας, την οποία είχε χρησιμοποιήσει για να προσδιορίσει τη θερμοκρασία του φεγγαριού.)

Ο Αρένιους έκανε χιλιάδες υπολογισμούς—ίσως δεκάδες χιλιάδες. Συχνά εργαζόταν μέχρι και δεκατέσσερις ώρες την ημέρα. Κι ενώ αυτός έκανε ατελείωτους υπολογισμούς, ο γάμος του διαλυόταν. Το Σεπτέμβριο του 1895, η Rudbeck έφυγε από το κοινό τους σπίτι. Τον Νοέμβριο, χωρίς να έχει ξαναδεί τον Αρένιους, γέννησε τον γιο τους. Τον επόμενο μήνα, ο Αρένιους τελείωσε το έργο του. «Δεν θα είχα καθήσει να κάνω όλους αυτούς τους βαρετούς υπολογισμούς, αν δε συνδέονταν με κάτι που μου είχε κεντρίσει τρομερά το ενδιαφέρον», έγραψε αργότερα.

Ο Αρένιους πίστευε ότι είχε ξεδιαλύνει το μυστήριο των εποχών των παγετώνων, έναν γρίφο άλυτο μέχρι τότε. Είχε δίκιο, τουλάχιστον εν μέρει: οι εποχές των παγετώνων ήταν το προϊόν μιας πολύπλοκης αλληλεπίδρασης δυνάμεων, στις οποίες συμπεριλαμβάνονταν ταλαντώσεις στην τροχιά της Γης και μεταβολές του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα.

Το μοντέλο του, όμως, έβρισκε εφαρμογή και σ’ ένα άλλο θέμα: Τα καμίνια όλης της Ευρώπης και της Βόρειας Αμερικής κατάπιναν άνθρακα και εξεμούσαν διοξείδιο του άνθρακα. Κάνοντας όλο και πιο παχιά την ατμοσφαιρική κουβέρτα που ζέσταινε τη Γη, οι άνθρωποι κατά πάσα πιθανότητα άλλαζαν το κλίμα, σκέφτηκε ο Αρένιους. Υπολόγισε ότι, εάν η ποσότητα του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα διπλασιαζόταν, τότε οι παγκόσμιες θερμοκρασίες θα αυξάνονταν μεταξύ τριών και τεσσάρων βαθμών Κελσίου. Μερικά τετράκις εκατομμύρια υπολογισμούς αργότερα, πολύ πιο προηγμένα κλιματικά μοντέλα προβλέπουν σήμερα ότι ο διπλασιασμός του CO2 θα ανεβάσει τις θερμοκρασίες κατά 2,5 έως 4 βαθμούς Κελσίου, πράγμα που σημαίνει ότι οι εκτιμήσεις στις οποίες είχε καταλήξει ο Αρένιους με σκέτο χαρτί και μολύβι ήταν ανατριχιαστικά εύστοχες.

Ο Αρένιους θεώρησε ότι το μέλλον που είχε φανταστεί θα ήταν υπέροχο. «Οι απόγονοί μας», προέβλεψε, θα ζουν πιο ευτυχισμένες ζωές «κάτω από έναν πιο ζεστό ουρανό». Εν πάση περιπτώσει, όλα αυτά για τον Αρένιους ήταν επιστημονική φαντασία. Η προοπτική ήταν πολύ μακρινή. Η ανθρωπότητα, υπολόγισε, θα χρειαζόταν τρεις χιλιάδες χρόνια για να διπλασιάσει το CO2 της ατμόσφαιρας.

Σήμερα είναι εύκολο να γελάσει κανείς με την αισιοδοξία του Αρένιους. Όπως αποδείχτηκε, για το διπλασιασμό του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα δε χρειάζονται χιλιετίες: μερικές δεκαετίες αρκούν. Και τα αποτελέσματα θα είναι κάθε άλλο παρά ειδυλλιακά. Αλλά ποιος γελάει; Εδώ είμαστε όλοι, παρακολουθώντας τα πράγματα να καταρρέουν. Κι όμως, κάποιοι κάνουν ακόμα σχέδια για μεγάλες μπίζνες στον τόπο που θα ‘χουν αφήσει ελεύθερο οι πάγοι. Κάποιοι άλλοι αφήνουν το θέμα στην άκρη, don’t touch. Και, ακόμα κι εμείς που τρέμουμε γι’ αυτά που θα φέρει το μέλλον, κατά βάθος, εξακολουθούμε να μην πιστεύουμε ότι αυτά που φοβόμαστε είναι όντως καθ’ οδόν.