När data som hämtas från isborrkärnor över historiska temperaturer och koldioxidhalter jämförs, framgår att det är oftast ökad temperatur som leder till ökad koldioxidhalten i atmosfären och inte ökad koldioxidhalt som leder till ökade temperaturer. Dessa data används ibland av klimatförnekare och tittar en fysiklärare bara på orsak och verkan ur ett fysikaliskt perspektiv, kan grafen utläsas som att stigande temperaturer är orsaken och ökad koldioxidhalt är verkan. Till viss del är det är det även sant och för att till fullo förstå mekanismerna bakom koldioxidhalten i atmosfären måste även biologi och oceanografi involveras. Dock, fysiken bakom själva växthuseffekten är däremot enkel att förklara och förstå.

Temperatur (blå) och koldioxidhalt (grön) i atmosfären under 400 000 år, med data ur borrkärnor från EPICA.

Hönan eller ägget?

Grafen kan även leda till ifrågasättanden liknande den som om det är hönan eller ägget som kommer först. Temperatur och koldioxidhalt hänger dock nära ihop åt båda hållen, där ökade temperaturer leder till ökad koldioxidhalt som i sin tur ökar temperaturen ytterligare. Att koldioxid och andra växthusgaser i atmosfären ökar temperaturen är känt sedan 200 år tillbaka. Växthuseffekten upptäcktes redan 1824 av den franske vetenskapsmannen Jean-Baptiste Joseph Fourier, som insåg att atmosfären skapar en växthuseffektan håller kvar stora energin från solen. År 1864 visade den irländske fysikern John Tyndall att växthuseffekten framför allt beror på vattenånga och koldioxid. Och svenske Svante Arrhenius visade 1896 hur olika koncentrationer av vattenånga och koldioxid i atmosfären, påverkade skillnader i lufttemperatur. Det finns många faktorer som kan öka mängden växthusgaser i atmosfären, som till exempel vulkanutbrott som tillför stora mängder koldioxid, samt stigande temperaturer ökar givetvis mängden även vattenånga i atmosfären.

Men även haven spelar en central roll för mängden koldioxid i atmosfären, eftersom haven tar upp och lagrar enorma mängder koldioxid. Olyckligtvis klarar kallt vatten av att lagra större mängder koldioxid än varmt vatten. Vatten ta även upp överskottsvärme när temperaturen ökar vilket innebär att när det blir varmare så avger haven koldioxid till atmosfären, vilket accelererar uppvärmningen. Varmare hav ger även kraftiga havsströmmar, vilket i sin tur rör om mer i stora vattenmassor varvid koldioxid frigörs från haven även genom havsströmmarna. När de globala temperaturerna blir lägre blir haven svalar och havsströmmarna avtar i styrka, varvid mer koldioxid tas upp och stannar i haven.

Haven fungerar alltså som en ”koldioxidhaltförstärkare” när temperaturerna ökar och som en ”koldioxidhaltminskare” när temperaturerna minskar, vilket förstärker uppvärmning och nerkylning när de naturliga cyklerna går åt ena eller andra hållet. Jorden har följt dessa naturliga temperatur och koldioxidhaltcykler under miljarder år där både en hel isfri planet förekommit och åtskilliga istider regerat på norra halvklotet. Men sedan människan började ”krydda” atmosfären med växthusgaser, har en kraftig avvikelse från jordens naturliga temperatur- och koldioxidhaltvariationer inträffat. De mänskliga utsläppen av koldioxid ökar planetens temperatur, vilket innebär att ytterligare koldioxid frigörs från haven och därmed ökar temperaturen ännu mer.

Vi har ingen möjlighet att förändra vare sig jordbanans excentriska bana, jordaxelns lutning eller jordens precession, det vill säga Milankovitch cyklerna. Så det enda vi kan göra är att sluta släppa ut växthusgaser i atmosfären och gärna även försöka hitta effektiva metoder att suga ut koldioxid från atmosfären.

Jordens excentriska bana är en av tre huvudsakliga bidragande orsaker till varma och kalla perioder på jorden.

Lär mer under: Analys av klimatförändringar med avseende på jordens naturliga temperaturvariationer och koldioxidhalt i atmosfären.