Eunice Foote beskrev växthusgaseffekterna av koldioxid 1856. Kredit:Carlyn Iverson/NOAA Climate.gov
Långt före den nuvarande politiska klyftan om klimatförändringar, och även före det amerikanska inbördeskriget (1861-1865), en amerikansk forskare vid namn Eunice Foote dokumenterade den bakomliggande orsaken till dagens klimatförändringskris.
Året var 1856. Footes kortfattade vetenskapliga artikel var den första som beskrev den extraordinära kraften hos koldioxidgas att absorbera värme – drivkraften bakom den globala uppvärmningen.
Koldioxid är en luktfri, smaklös, transparent gas som bildas när människor förbränner bränsle, inklusive kol, olja, bensin och ved.
När jordens yta värms upp, man kan tro att värmen bara skulle stråla tillbaka ut i rymden. Men, det är inte så enkelt. Atmosfären förblir varmare än förväntat, främst på grund av växthusgaser som koldioxid, metan och atmosfärisk vattenånga, som alla absorberar utgående värme. De kallas "växthusgaser" eftersom inte olikt glaset i ett växthus, de fångar värme i jordens atmosfär och strålar tillbaka den till planetens yta. Tanken att atmosfären fångade värme var känd, men inte orsaken.
Foote genomförde ett enkelt experiment. Hon satte en termometer i var och en av två glascylindrar, pumpade in koldioxidgas i den ena och luft i den andra och ställde in cylindrarna i solen. Cylindern med koldioxid blev mycket varmare än den med luft, och Foote insåg att koldioxid kraftigt skulle absorbera värme i atmosfären.
Footes upptäckt av den höga värmeabsorptionen av koldioxidgas fick henne att dra slutsatsen att "... om luften hade blandat sig med den en högre andel koldioxid än för närvarande, en ökad temperatur" skulle resultera.
Några år senare, år 1861, den välkände irländske vetenskapsmannen John Tyndall mätte också värmeabsorptionen av koldioxid och blev så förvånad över att något "så genomskinligt för ljus" kunde absorbera värme så starkt att han "gjorde flera hundra experiment med detta enda ämne."
Tyndall insåg också de möjliga effekterna på klimatet, att säga "varje variation" av vattenånga eller koldioxid "måste ge en förändring av klimatet." Han noterade också bidraget till andra kolvätegaser, som metan, kan bidra till klimatförändringarna, skriver att "ett nästan omärkligt tillskott" av gaser som metan skulle ha "stora effekter på klimatet."
Eunice Footes artikel i American Journal of Science and Arts. Kredit:Royal Society
Människor ökade koldioxiden redan på 1800-talet
På 1800-talet, mänskliga aktiviteter ökade redan dramatiskt koldioxiden i atmosfären. Att bränna mer och mer fossila bränslen – kol och så småningom olja och gas – tillförde en ständigt ökande mängd koldioxid i luften.
Den första kvantitativa uppskattningen av koldioxidinducerade klimatförändringar gjordes av Svante Arrhenius, en svensk vetenskapsman och nobelpristagare. 1896, han beräknade att "temperaturen i de arktiska områdena skulle stiga 8 eller 9 grader Celsius om koldioxiden ökade till 2,5 eller 3 gånger" nivån vid den tiden. Arrhenius uppskattning var sannolikt konservativ:Sedan 1900 har atmosfärisk koldioxid ökat från cirka 300 ppm till cirka 417 ppm som ett resultat av mänskliga aktiviteter, och Arktis har redan värmts upp med cirka 3,8 C (6,8 F).
Nils Ekholm, en svensk meteorolog, gick med på, skrev 1901 att "Den nuvarande förbränningen av gropkol är så stor att om den fortsätter... måste den utan tvekan orsaka en mycket tydlig ökning av jordens medeltemperatur." Ekholm noterade också att koldioxid verkade i ett lager högt uppe i atmosfären, ovanför vattenånga lager, där små mängder koldioxid spelade roll.
Allt detta förstod man för över ett sekel sedan.
Initialt, forskare trodde att en eventuell liten ökning av jordens temperatur kunde vara en fördel, men dessa forskare kunde inte föreställa sig den kommande enorma ökningen av användningen av fossila bränslen. 1937, Den engelske ingenjören Guy Callendar dokumenterade hur stigande temperaturer korrelerade med stigande koldioxidnivåer. "Genom bränsleförbränning, man har lagt till cirka 150, 000 miljoner ton koldioxid till luften under det senaste halvseklet, " han skrev, och "världens temperaturer har faktiskt ökat ...."
Keeling-kurvan spårar den förändrade koldioxidkoncentrationen i atmosfären. Observationer från Hawaii som började 1958 visar årstidernas uppgång och fall när koncentrationerna stiger. Kredit:Scripps Institution of Oceanography
En varning till presidenten 1965, och då …
1965, forskare varnade USA:s president Lyndon Johnson för den växande klimatrisken, avslutande:"Människan genomför omedvetet ett enormt geofysiskt experiment. Inom några generationer bränner hon de fossila bränslen som långsamt ackumulerats i jorden under de senaste 500 miljoner åren." Forskarna utfärdade tydliga varningar för höga temperaturer, smältande iskappor, stigande havsnivåer och försurning av havsvatten.
Under det halvsekel som har följt på den varningen, mer av isen har smält, havsnivån har stigit ytterligare och försurning på grund av den ständigt ökande absorptionen av koldioxid som bildar kolsyra har blivit ett kritiskt problem för havslevande organismer.
Vetenskaplig forskning har kraftigt stärkt slutsatsen att mänskligt genererade utsläpp från förbränning av fossila bränslen orsakar farlig uppvärmning av klimatet och en mängd skadliga effekter. Politiker, dock, har varit långsamma med att svara. Vissa följer ett tillvägagångssätt som har använts av vissa fossilbränsleföretag för att förneka och tvivla på sanningen, medan andra vill "vänta och se, " trots de överväldigande bevisen på att skada och kostnader kommer att fortsätta att öka.
Faktiskt, Verkligheten går nu snabbt om vetenskapliga modeller. Megatorkan och värmeböljorna i västra USA, rekordhöga temperaturer och zombiebränder i Sibirien, massiva skogsbränder i Australien och västra USA, obeveklig, intensiva Gulf Coast och europeiska regn och kraftigare orkaner är alla förebud om ökande klimatstörningar.
Världen har känt till den uppvärmningsrisk som för höga halter av koldioxid utgör i årtionden, redan innan bilar eller koleldade kraftverk uppfanns. En sällsynt kvinnlig vetenskapsman på sin tid, Eunice Foote, varnade uttryckligen för grundvetenskapen för 165 år sedan. Varför har vi inte lyssnat närmare?
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.