Derin ısınma

Yazan: Mark Buchanan

Yeşil Gazete için çeviren: Hatice Pehlevan

*

Dünya dönüşecek. 2050 yılına kadar elektrikli arabalar kullanıyor ve güneş ve rüzgar enerjisiyle üretilen sentetik yakıtlarla çalışan uçaklarla uçuyor olacağız. Büyük olasılıkla yapay zekadan yararlanan yeni enerji verimli teknolojiler, tarımdan ağır sanayiye kadar neredeyse tüm insan faaliyetlerine hakim olacak. Fosil yakıt endüstrisi, nihai bir düşüşün son aşamalarında olacak. Nükleer füzyon ve diğer yeni enerji kaynakları yaygınlaşmış olabilir. Belki de gezegenimiz, güneş ışığından kozmik enerjiyi yakalayan ve tüm ihtiyaçlarımız için görünüşte sonsuz enerji üreten devasa güneş dizileri tarafından yörüngeye oturtulmuş olacak.

Bu, insanlık için olası bir gelecek. Enerji üretiminde yapılacak radikal değişikliklerin küresel ısınmanın en kötü sonuçlarını yavaşlatmamıza veya önlememize nasıl yardımcı olabileceğine dair iyimser bir görüş. 1965 tarihli bir raporda, ABD hükümetinden bilim insanları, fosil yakıtları kullanmaya devam etmemizin küresel ısınmaya neden olacağı ve bunun da Dünya’nın iklimi için potansiyel olarak feci sonuçlar doğuracağı konusunda uyarmıştı. İnsanlığın büyük ölçekli faaliyetlerinden kaynaklanan büyük bir krizi öngören ilk hükümet belgelerinden biri olan raporda, olası sonuçların daha yüksek küresel sıcaklıklar, buzulların erimesi ve deniz seviyelerinin yükselmesini içereceği belirtiliyordu. Rapor, “İnsanoğlu, dünya çapındaki endüstriyel uygarlığı aracılığıyla, farkında olmadan büyük bir jeofizik deney yürütmektedir” sonucuna varmıştı: Sonucu son derece belirsiz, ancak Dünya’daki yaşam için açık ve önemli riskleri olan bir deney.

Çok geç mi kaldık?

O zamandan beri, ne yapılması gerektiği konusunda kararsızlık yaşadık, şüpheye düştük ve tartıştık ama hala yükselmeye devam sera gazı emisyonlarını azaltmak için ciddi önemler almayı başaramadık. Gezegen üzerindeki hükümetler gelecek yıllarda emisyonları aşamalı olarak azaltma ve ‘yeşil enerjiye‘ geçiş vaadi verdi.  Ancak küresel sıcaklıklar beklediğimizden daha hızlı yükseliyor olabilir: Bazı iklim bilimciler hızlı artışların iklim dengesizliğini hızlandırabilecek yeni sorunlar ve olumlu geri besleme döngüler yaratabilmesinden ve umut edilen geçişten çok önce dünyanın bazı bölgelerini yaşanmaz hale getirmesinin mümkün olmasından endişe duyuyor.

Bilim insanlarının yavaş yavaş öğrendiği gibi, sera etkisine bağlı ani ısınma sorununu çözsek bile, bunun altında giderek büyüyen başka bir ısınma sorunu var. Buna ‘derin ısınma’ sorunu diyelim. Bu, sera gazlarının atmosfere salınmasıyla ortaya çıkmıyor, enerji ile olan ilişkimizin kendisinden kaynaklanan bir sorun.

Geleceğe dair bu kasvetli vizyona rağmen, başta güneş enerjisi olmak üzere daha temiz yenilenebilir enerji kaynakları konusunda kaydedilen ilerleme nedeniyle iyimserlerin umutlanması için nedenler var. 2010 yılı civarında güneş enerjisi üretimi, insanlık tarafından üretilen elektriğin yüzde 1’inden daha azını oluşturuyordu. Ama uzmanlar 2027 yılına kadar azalan maliyetler, daha iyi teknoloji ve yeni kurulumlarda üstsel büyüme nedeniyle, güneş enerjisinin elektrik üretimi için en geniş küresel enerji kaynağı haline geleceğine inanıyor. Yenilenebilir olanlar üzerinden ilerleme devam ederse, sera gazı emisyonlarıyla bağlantılı ısınma sorununu çözüme kavuşturmak için bir yol bulabiliriz. 2050 yılına kadar geniş ölçekli toplumsal ve ekolojik değişiklikler fosil yakıtları yaygın kullanmamızın en kötü sonuçlarından kaçınmamıza yardım edebilir.

Bu çok önemli, zorlu bir iş. Ve kolay olmayacak. Ama bu dönüşüm hikayesi sadece, insanların enerji kullanımımız ve onun iklim üzerindeki etkisinin üstesinden gelirken karşılaşacağı gelecekle ilgili sorunların gerçek derinliğini gösteriyor.

Bilim insanlarının yavaş yavaş öğrendiği gibi, sera etkisine bağlı ani ısınma sorununu çözsek bile, bunun altında giderek büyüyen başka bir ısınma sorunu var. Buna ‘derin ısınma’ sorunu diyelim. Bu daha derin sorun da Dünya’nın yüzey sıcaklığını yükseltiyor ancak küresel ısınmanın aksine sera gazları ve fosil yakıt kullanımımızla hiçbir ilgisi yok. Doğrudan her türlü enerji kullanımımızdan ve zaman içinde daha fazla enerji kullanma eğilimimizden kaynaklanıyor: Bir şey yapmak için enerji kullandığımızda ortaya çıkan kaçınılmaz atık ısının yarattığı bir sorun. Evet, dünya 2050 yılına kadar pekala dönüşebilir. Güneş ve rüzgârdan elde edilen enerjiyle çalışan gelişmiş yapay zeka destekli teknolojiler sayesinde karbondioksit seviyeleri sabitlenebilir ya da düşebilir. Ve fosil yakıt endüstrisi son nefeslerini alıyor olabilir. Ancak yine de daha derin bir sorunla karşı karşıya kalacağız. Çünkü ‘derin ısınma’ sera gazlarının atmosfere salınmasıyla ortaya çıkmıyor. Bu, enerji ile olan ilişkimizin kendisinden kaynaklanan bir sorun.

Kullanılan tüm enerji, çevreye ısı olarak yansıyor

Daha fazla enerjiden yararlanmanın yeni yollarını bulmak insani gelişmenin değişmez bir konusu olagelmiştir. İnsanlığın evrimi –erken dönem avcı-toplayıcı biçimlerden tarım ve sanayiye kadar – kişi başı enerji kullanımımızda sistematik büyük artışlar içerdi. İngiliz tarihçi ve arkeolog Ian Morris, “Foragers, Farmers, and Fossil Fuels: How Human Values Evolve” (2015) adlı kitabında, 10.000 yıldan daha uzun bir süre önce yaşayan ilk insan avcı-toplayıcıların yiyecek tüketerek, yakıt yakarak, giysi yaparak, barınak inşa ederek veya diğer faaliyetlerle kişi başına günde yaklaşık 5.000 kcal ‘yakaladıklarını’ tahmin ediyor. Daha sonra, çiftçiliğe yönelip evcilleştirilmiş hayvanların enerjisinden faydalanmaya başladıktan sonra, günde 30.000 kcal’ye kadar çıkabildik.

17. yüzyılın sonlarında kömür ve buhar gücünün kullanılması bir başka sıçramaya işaret ediyordu: 1970 yılına gelindiğinde fosil yakıtların kullanımı insanların günde kişi başına yaklaşık 230.000 kcal tüketmesine olanak sağladı. (İnsanlığı ‘insan’ olarak düşündüğümüzde, en zengin ülkelerdeki ortalama bir insanın en yoksul ülkelerdeki ortalama bir insandan 100 kat daha fazla enerji tükettiğini kabul etmek önemlidir). Küresel nüfus arttıkça ve insanlar enerjiye bağımlı yeni teknolojiler icat ettikçe, küresel enerji kullanımımız da artmaya devam etti.

Biz insanların kullandığı tüm enerji – evlerimizi ısıtmak, fabrikalarımızı işletmek, otomobillerimizi ve hava araçlarımızı sürmek veya elektronik eşyalarımızı çalıştırmak – nihayetinde çevrede sıcaklık olarak son buluyor. Daha kısa vadede, kullandığımız enerjinin çoğu doğrudan çevreye akıyor.”

Birçok açıdan bu harika bir şey. Artık daha az çabayla daha fazlasını yapabiliyor ve bırakın hominin atalarımızı, 17. yüzyıldaki buhar makinesi mucitlerinin hayal bile edemeyeceği şeyleri başarabiliyoruz. Güçlü madencilik makineleri, süper hızlı trenler, telekomünikasyonda kullanılmak üzere lazerler ve beyin görüntüleme ekipmanları yaptık. Ancak bu yaratımlar bize yardımcı olurken, aynı zamanda gezegeni gizlice ısıtıyor.

Biz insanların kullandığı tüm enerji – evlerimizi ısıtmak, fabrikalarımızı işletmek, otomobillerimizi ve hava araçlarımızı sürmek veya elektronik eşyalarımızı çalıştırmak – nihayetinde çevrede sıcaklık olarak son buluyor. Daha kısa vadede, kullandığımız enerjinin çoğu doğrudan çevreye akıyor.

Sıcak egzoz gazları, lastikler ve yollar arasındaki sürtünme, güçlü motorların çıkardığı sesler yoluyla yayılır, dağılır ve sonunda ısı olarak son bulur. Bununla birlikte, kullandığımız enerjinin küçük bir kısmı yeni çelik, plastik veya beton gibi fiziksel değişikliklerde depolanır. Şehirlerimizde ve teknolojilerimizde depolanır. Uzun vadede, bu malzemeler parçalandıkça, içlerinde depolanan enerji de ısı olarak çevreye yayılır. Bu, termodinamiğin iyi test edilmiş ilkelerinin doğrudan bir sonucudur.

Atık ısı, sera gazlarından kaynaklanan küresel ısınma kadar ciddi bir sorun oluşturacaktır.

‘Atık ısı’ olarak bilinen ve sadece enerji kullanımıyla ortaya çıkan bu ısı, 21. yüzyılın ilk on yıllarında o kadar da ciddi değil. Şimdilik sera gazlarının neden olduğu gezegensel ısınma dengesizliğinin yaklaşık yüzde 2’sine denk geliyor. Ancak zaman geçtikçe sorunun çok daha ciddi bir hal alması muhtemel. Bunun nedeni, insanların sürekli olarak bir şeyler keşfetme ve üretme, bu süreçte tamamen yeni teknolojiler ve endüstriler yaratma konusunda tarihsel bir eğilime sahip olmasıdır: Çiftçilik için evcilleştirilmiş hayvanlar; demiryolları ve otomobiller; küresel hava yolculuğu ve nakliye; kişisel bilgisayarlar, internet ve cep telefonları… Bu tür faaliyetlerin sonucu, teknolojinin neredeyse her alanında enerji verimliliğinin artmasına rağme, giderek daha fazla enerji kullanmamız anlamına geliyor.

En azından son iki yüzyıl boyunca (ve muhtemelen çok daha uzun bir süre boyunca), yıllık enerji kullanımımız kabaca her 30 ila 50 yılda bir ikiye katlandı. Enerji kullanımımız katlanarak artıyor gibi görünüyor ve bu eğilim devam edeceğe benziyor. Yapacak yeni şeyler bulmaya devam ediyoruz ve icat ettiğimiz neredeyse her şey giderek daha fazla enerji gerektiriyor. Kripto para madenciliğinin muazzam enerji taleplerini veya yapay zekanın hızlanan enerji gereksinimlerini düşünün.

Eğer bu tarihsel eğilim devam ederse, bilim insanları atık ısının yaklaşık 150-200 yıl içerisinde tam olarak günümüzde sera gazlarından kaynaklanan küresel ısınma sorunuyla aynı derecede önemli olan bir sorun doğuracağını öngörüyor. Bununla birlikte derin ısınma daha zararlı olacak çünkü sadece bir tür enerjiden bir diğerine geçiş yaparak ondan kaçınamayacağız. Önümüzde büyük bir sorun belirecek: Kullandığımız enerjinin tümünde katı sınırlamalar koyabilir miyiz? Görünüşe göre acımasızca genişleyen faaliyetlerimiz içerisinde çevremizi tahrip etmekten kaçınma hükmünü sürebilir miyiz?

Derin ısınma, küresel ısınmanın altında saklanan bir sorundur, ancak daha acil olan sera gazları sorununu çözmeyi başardığımızda ve çözdüğümüzde öne çıkacak bir sorundur. Gözlerden uzakta kalmaya devam ediyor; bu da bilim insanlarının ‘atık ısı’ sorunuyla neden ancak 15 yıl kadar önce ilgilenmeye başladıklarını açıklayabilir.

Sorunu tanımlayan ilk kişilerden biri, “Enerji Kullanımından Kaynaklanan Uzun Dönemli Küresel Isınma” (Long-Term Global Heating From Energy Usage) (2008) başlıklı makalesinde atık konusunu tartışmış olan, Harvard’dah astrofizikçi Eric Chaisson oldu. Chaisson, teknolojik toplumumuzun, yalnızca termodinamiklerin ikinci yasasıyla dikte edilen, geleceğe ilişkin gezegensel ısınma senaryoları tahmin edilirken çoğunlukla göz ardı edilen “biyojeofiziksel bir etki olan kaçınılamayan küresel ısınma sebebiyle büyümeye karşı esas bir sınırla” yüzleşiyor olabileceği sonucuna vardı. Daha fazlasını öğrenmek için Chaisson’a mail attığımda, soruna dair düşüncelerinin geçmişini şöyle anlattı:

“UNESCO‘nun çevre konulu bir toplantısından sonra 2006 yılında Paris-Boston [civarı] gece uçuşunda IPCC‘nin bir şeyleri gözden kaçırdığını fark ettim. Uçaktaki diğerleri uyurken, ben bir zarfın arkasına bazı rakamlar yazdım … ve sonra yanıldığımı umdum, yani şimdi çok az olsa da  enerji kullanma eyleminin havayı ısıttığını düşünürken yanıldığımı umdum.”

Enerjinin ısıya dönüşümü, fiziğin en yaygın süreçleri arasında yer alır.”

Chaisson bu fikri bir makale olarak hazırladı ve akademik bir dergiye gönderdi. İki isimsiz hakem makalenin yayımlanması için çok hevesliydi. Chaisson, “Üçüncü bir hakem makaleyi öldürmek için elinden geleni yaptı. Bulguların ‘alakasız ve dikkat dağıtıcı’ olduğunu iddia etti” diyor. Nihayet yayımlandıktan sonra, bir gazeteci tarafından haber yapıldığında ve Boston Globe‘un ön sayfasında uzun metrajlı bir hikaye olarak yayınlandığında makale biraz ilgi gördü. Chaisson’un hesapladığı rakamlar, artan atık ısımıza ilişkin tahminler, ABD Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi‘ndeki bir süper bilgisayarda, yer sistemi bilimi profesörü Mark Flanner tarafından çalıştırıldı. Chaisson o sırada Flanner’ın muhtemelen ‘yanlış olduğunu kanıtlamaya çalıştığından’ şüpheleniyordu. Ancak, ‘makinesi saatlerce çalıştıktan sonra’, Chaisson’un o gece uçakta bir zarfın arkasına yazdığı sonuçların aynısını gördü.

Yaklaşık aynı zamanda, 2008’de de iki mühendis Nick Cowern ve Chihak Ahn, Choisson’un çalışmasından tamamen bağımsız ama aynı sonuçları olan bir araştırma makalesi yazmıştı. Bu sorunla ilk önce karşılaşmam bu şekilde oldu. Cowern ve Ahn’ın çalışması bugünlerde çevreye saldığımız toplam atık ısı miktarını tahmini olarak hesaplıyordu ve miktarın şimdilik oldukça az olduğunu ortaya çıkardı. Ama Chaisson gibi, onlar eğer bunu önlemek için gerekli adımlar atılmazsa sorunun eninde sonunda ciddi hale geleceğini teslim ediyordu.

Termodinamiğin yasaları

Bu alandaki düşüncelerin başlangıç tarihi biraz bu şekilde. Ancak bu iki makale ve bu makaleden itibaren yapılan birkaç analiz aynı sarsıcı sonuçlara işaret ediyor: ‘Derin ısınma’ dediğim olgu, çok da uzak olmayan bir gelecekte belli bir noktada insanlık için büyük bir sorun olacaktır. Tam tarihi kesin olmaktan uzak. 150 yıl olabilir, 400 veya 800 yıl da olabilir ama nispeten yakın bir gelecekte, binlerce veya milyonlarca yıl kadar uzak bir gelecek değil. Bu bizim geleceğimiz.

Enerjinin ısıya dönüşümü fiziğin en yaygın süreçleri arasındadır. Arabalar yollarda ilerlerken, trenler demiryollarında kükrerken, uçaklar gökyüzünden geçerken ve endüstriyel tesisler hammaddeleri rafine ürünlere dönüştürürken, enerji, mikroskobik düzeyde moleküllerin düzensiz hareketlerinde depolanan enerji için kullanılan bilimsel kelime olan ısıya dönüşür. Bir uçak Paris’ten Boston’a uçarken yakıt yakar ve havaya sıcak gazlar püskürtür, çok fazla ses çıkarır ve yoğunlaşma izleri oluşturur. Havadaki bu girdaplar daha küçük ölçeklerde girdaplara yol açar ve bu girdaplar da enerji en sonunda ısı olarak kaybolana kadar daha küçük girdaplara yol açar. Artık hava öncekinden biraz daha sıcaktır, onu oluşturan moleküller biraz daha güçlü bir şekilde hareket eder. Benzer bir süreç, bilgisayarların mikroçiplerinin içindeki küçük elektrik akımları tarafından enerji kullanıldığında, sessizce hesaplamalar yapıldığında da gerçekleşir. Kullanılan enerji her zaman ısı olarak son bulur. Yıllar önce IBM fizikçisi Rolf Landauer tarafından yapılan araştırma, tek bir hesaplama biti içeren bir hesaplamanın bile çevreye belirli bir minimum miktarda ısı yayacağını göstermişti.

Bunun nasıl olduğu, 19. yüzyıl ortalarında Fransa’da Sadi Carnot ve Almanya’da Rudolf Clausius’un dahil olduğu bilim insanları tarafından tanımlanmış olan termodinamik yasalarıyla ifade edilmişti. Temel ‘yasalar’ onun başlıca ilkelerini özetliyordu.

Termodinamiğin birinci yasası basit bir şekilde enerjinin toplam miktarının asla değişmediğini fakat korunduğunu belirtir. Bir diğer ifadeyle enerji hiçbir zaman kaybolmaz ama sadece şekil değiştirir. Örneğin ilk başlarda hava taşıtlarının yakıtında depolanan enerji, uçağın enerji yüklü hareketine dönüşebilir. Bir elektrikli ısıtıcıyı açın ve başlangıçta elektrik akımlarında tutulan enerji evinizin havasına, duvarlarına ve çatısına yayılan ısıya dönüşür. Toplam enerji aynı kalır ama belirgin bir şekilde şekil değiştirir.

Yaptığımız her şeyle sürekli atık ısı üretiyoruz,”

Aynı derecede önemli olan termodinamiğin ikinci yasası ise daha inceliklidir ve doğal süreçlerde enerjinin dönüşümünün daima daha organize ve faydalı formlardan daha az organize ve daha az faydalı formlara doğru gerçekleştiğini belirtir. Bir uçak için, başlangıçta jet yakıtında yoğunlaşan enerji, büyük ölçüde görünmez bir şekilde atmosferin geniş alanlarına yayılan karıştırılmış rüzgarlar, sesler ve ısı ile dağılır. Elektrikli ısıtıcıda da durum aynıdır: elektrik akımlarındaki düzenlenmiş faydalı enerji dağılır ve duvarların düşük dereceli sıcaklığına yayılır, ardından dış havaya sızar. Enerji miktarı aynı kalsa da, giderek daha az organize, daha az kullanılabilir formlara dönüşür. Enerji sürecinin son noktası atık ısı üretir. Ve biz yaptığımız her şeyle sürekli olarak bunu üretiyoruz.

Dünya enerji tüketimine ilişkin veriler, dünya üzerindeki tüm insanların toplu olarak şu anda yaklaşık 170.000 terawatt-saat (TWh) enerji kullandığını göstermektedir ki bu da mutlak anlamda çok büyük bir enerji: 1 terawatt-saat, 1 trilyon watt hızında enerji kullanan herhangi bir işlem tarafından bir saat içinde tüketilen toplam enerjidir. Bu devasa rakam şaşırtıcı değil, zira her gün dünyanın dört bir yanındaki milyarlarca araba ve evin yanı sıra sanayi, tarım, inşaat, hava trafiği ve benzeri alanlarda kullanılan tüm enerjiyi temsil ediyor. Ancak, 21. yüzyılın başlarında, bu enerjiden kaynaklanan ısınma, sera gazlarından kaynaklanan gezegensel ısınmadan hala çok daha az.

CO2 ve metan gibi sera gazlarının konsantrasyonları oldukça küçüktür ve Güneş enerjisinin ne kadarının uzaya geri dönmek yerine atmosferde hapsolduğu konusunda sadece kısmi bir fark yaratır. Öyle olsa bile, Güneş’ten Dünya’ya gelen enerji akışı çok büyük olduğu için bu kısmi farkın çok büyük bir etkisi vardır. Bu sera enerjisi dengesizliğine ilişkin mevcut tahminler metrekare başına 0,87 W civarında olup bu da atık ısımızdan yaklaşık 50 kat daha büyük bir toplam enerji rakamına karşılık gelir. Bu güven verici. Ancak Cowern ve Ahn’ın 2008’deki makalelerinde yazdıkları gibi, enerji kullanımımız artmaya devam ettiği için bu durum zaman içinde bu şekilde kalmayacak. Tabii daha fazla enerji kullanma eğilimini kırmak için radikal bir yol bulamazsak.

Enerji verimliliğin sınırı var mı?

Derin ısınma fikrine yönelik yaygın itirazlardan biri, sorunun gerçekten ortaya çıkmayacağını iddiasıdır. “Endişelenmeyin,” diyebilir birisi, “verimli teknoloji ile daha fazla enerji kullanmayı bırakmanın yollarını bulacağız; gelecekte daha fazla şey yapacak olsak da, daha az enerji kullanacağız. Bu ilk başta kulağa makul gelebilir, çünkü teknolojinin çoğu alanında enerji kullanımında gerçekten de daha verimli hale geliyoruz. Arabalarımız, ev aletlerimiz ve dizüstü bilgisayarlarımız daha az enerjiyle daha çok iş yapıyor. Verimlilik artmaya devam ederse, belki de bu şeyleri neredeyse hiç enerji kullanmadan çalıştırmayı öğrenebiliriz? Pek olası değil, çünkü enerji verimliliğinin sınırları var.

Geçtiğimiz 20- 30 yılda, evlerde ısıtmanın verimliliği –petrol ve gaz ocakları ve suyu ısıtmak için kullanılan kaynatıcılar dahil- yüzde 50’nin daha azından teorik olarak mümkün olan yüzde 90’ın hayli üzerine çıktı. Bu iyi bir haber ama temel ısıtmada gerçekleştirilebilecek çok daha fazla verimlilik yok. Aydınlatma verimliliği de kullanılan elektrik enerjisinin yüzde 70 gibi bir oranını ışığa çeviren modern LED ışıklandırmayla büyük ölçüde arttı. Eski aydınlatmaların yerine tamamen LED’ler geçtiğinde bir miktar verimlilik kazanacağız ancak geleceğe dair verimlilik iyileştirmeleri için fazla yer kalmadı. Benzer verimlilik sınırları gıda üretiminde ve pişirmede arabaların, bisikletlerin ve elektronik cihazların üretiminde; bir yerden bir yere gittiğimizde ulaşımda; arama motorlarının kullanımında; GPT-4 veya diğer büyük dil modellerinin yazılım çevriminde ortaya çıkar.

Bu teknolojilerin verimliliğinde önemli ilerlemeler kaydetsek bile, sadece biraz zaman kazanmış olacağız. Bu değişiklikler derin ısınmanın hesaba katmak zorunda olduğumuz bir sorun haline geleceği zamanı fazla ertelemeyecek.

Verimliliği optimize etmek, insani geleceğimizde köklü bir değişiklik değil, sadece geçici bir ertelemedir.

Bir düşünce deneyi olarak, yaptığımız he şeyin enerji verimliliğini hemen 10 faktöre kadar artırabildiğimizi varsayın –fantastik bir şekilde iyimser bir teklif. Yani dünyadaki insanların enerji çıktısının 10 kat, 170.000 TWh’dan 17.000’ e kadar azaldığını hayal edin. Eğer enerji kullanımımız genişlemeye, her 30 ila 50 yılda veya bu dolaylarda (yüzyıllarda olduğu gibi) iki katına çıkmaya devam ederse, o halde atık ısıdaki 10 kat artış, sadece üç katından biraz fazla sürede gerçekleşecek ki bu yaklaşık 130 yıl: 17.000 TWh iki katı olan 34.000 TWh’ye, bu 68.000TWh’ye, bu da 136.000 TWh’ye ve benzeri katlara çıkar. Enerji verimliliğindeki tüm bu ilerlemeler hızlıca uçup gidecektir. Derin ısınmanın vuracağı tarih 130 yıl kadar gecikecektir ama daha fazla değil. Verimliliği en iyi seviyeye çıkarmak insanlığın geleceğinde köklü bir değişim değil, sadece geçici bir iyileştirmedir.

Enerji verimliliğindeki gelişmelerin de genel enerji kullanımımız üzerinde ters bir etkisi olabilir. Teknolojiyi daha verimli hale getirirsek o halde teknoloji aracılığıyla daha az enerji kullanacağımızı düşünmek kolay. Ancak ekonomistler ‘geri tepme’ olarak bilinen paradoksal etkinin son derece farkında. Geri tepmeyle teknolojiyi daha ucuz hale getirerek geliştirilen enerji verimliliğinin aslında bu teknolojinin daha yaygın kullanımına –ve daha fazla enerji kullanımına yol açtığı ifade edilir. Klasik bir örnek, İngiliz ekonomist William Stanley Jevons’un “The Coal Question” (1865) adlı kitabında belirttiği gibi buhar motorunun icadıdır. Bu yeni teknoloji yanan kömürden enerjiyi daha verimli bir şekilde çekebilecekti ancak bunun yanında artan kömür kullanımının çok sayıda yeni uygulamalarını da mümkün hale getirdi. Son zamanlarda ekonomi uzmanları tarafından yapılan bir çalışma, ekonomi genelinde bu tarz geri tepme etkisinin enerji kullanımında bir verimlilik kazanımını en azından yüzde 50 oranında kolayca yutabileceğini ileri sürüyor. Benzer bir şey zaten insanların binlerce yeni alanda kullanım için bulduğu LED lambalarda daha önce oldu.

Verimlilikteki artışlar bize zaman kazandırmayacaksa, küresel nüfusun azaltılması gibi diğer faktörlere ne dersiniz? Bilim insanları genel olarak 8 milyardan fazla olan mevcut insan nüfusunun sınırlı gezegenimizin sınırlarının çok ötesinde olduğuna inanıyor, özellikle de bu nüfusun büyük bir kısmı zengin ulusların kaynak yoğun yaşam tarzlarını hedefliyorsa. Bazı tahminler daha sürdürülebilir bir nüfusun 2 milyar civarında olabileceğini ve bunun da enerji kullanımını potansiyel olarak üç ya da dört kat azaltabileceğini öne sürüyor.  Ancak bu gerçek bir çözüm değil: Yine enerji verimliliğinin artırılması örneğinde olduğu gibi, enerji tüketimimizin bir defaya mahsus olarak üç kat azaltılması, enerji kullanımındaki amansız artış tarafından hızla yutulacaktır. Eğer Dünya nüfusu aniden 2 milyara düşürülürse – mevcut nüfusun yaklaşık dörtte biri – enerji kazanımlarımız başlangıçta muazzam olacaktır. Ancak enerji talebimiz dört kat artacağından, bu kazanımlar iki katına çıkma süresinde ya da kabaca 60-100 yıl içinde silinecektir.

Ne yapabiliriz?

Peki, neden daha fazla insan bu konu hakkında konuşmuyor? Derin ısınma sorunu giderek daha fazla dikkat çekmeye başlıyor. Kısa bir süre önce Twitter’da Alman iklim bilimci Stefan Rahmstorf, nükleer füzyonun, son gelişmelerden duyulan heyecana rağmen, bizi atık ısımızdan kurtarmak için zamanında gelmeyeceği ve sorunu daha da kötüleştirebileceği konusunda uyarıda bulundu. Füzyon enerjisi, başka bir ucuz enerji kaynağı sağlayarak hem enerji kullanımımızın artmasını hem de derin ısınmayla hesaplaşmamızı hızlandırabilir. Rahmstorf’un öğrencilerinden Peter Steiglechner, 2018 yılında yüksek lisans tezini bu sorun üzerine yazdı. Derin ısınmanın ve bunun insanlık için uzun vadeli sonuçlarının tanınması giderek yaygınlaşıyor. Peki ama bu sorunla ilgili ne yapabiliriz?

Derin ısınmayı önlemek veya geciktirmek, atık ısımızın artışını yavaşlatmayı içerir; bu da kullandığımız enerji miktarını kısıtlamak ve sorunu mümkün olduğunca az şiddetlendiren enerji kaynaklarını seçmek anlamına gelir. Atık enerji yükümüzü arttıran fosil yakıtlardan ya da nükleer enerjiden elde edilen enerjinin aksine, yenilenebilir enerji kaynakları ek atık ısı üretmek yerine zaten Dünya’ya gelmekte olan enerjiyi keser. Bu anlamda, derin ısınma sorunu, nükleer füzyon, fisyon ve hatta jeotermal enerji gibi alternatifler yerine güneş veya rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarını takip etmek için bir başka nedendir.

Bu kaynaklardan herhangi birinden enerji elde edersek, telafi edici bir azaltma yapmadan Dünya sistemine yeni enerji akışlarını serbest bırakmış oluruz. Sonuç olarak, tüm bu kaynaklar atık ısı sorununa katkıda bulunacaktır. Ancak yenilenebilir enerji kaynakları doğru bir şekilde kullanılırsa, çevredeki atık ısı birikimimize katkıda bulunmaları gerekmez. Bu enerjiyi kullanarak, ilk etapta güneş ışığı tarafından yaratılmış olandan daha fazla atık ısı üretmeyiz.

Rüzgar enerjisi örneğini ele alalım. Güneş ışığı önce gezegenin bazı kısımlarını eşit olmayan bir şekilde ısıtarak rüzgarları harekete geçirir ve geniş konveksiyon hücrelerine neden olur. Rüzgar atmosferde çalkalandıkça, ağaçların arasından, dağların ve dalgaların üzerinden estikçe, enerjisinin çoğu ısıya dönüşür ve moleküllerin mikroskobik hareketlerinde son bulur. Eğer bu rüzgar enerjisinin bir kısmını türbinler aracılığıyla toplarsak, depolanmış enerji şeklinde ısıya da dönüşecektir. Ancak, en önemlisi, rüzgarı yakalamak için türbinlerin olmadığı durumdan daha fazla ısı üretilmez.

Aynı şey güneş enerjisi için de geçerli olabilir. Bir dizi güneş hücresinde, her hücre sadece üzerine düşen güneş ışığını toplarsa – ki bu normalde Dünya yüzeyi tarafından emilirdi – o zaman hücreler enerji üretirken ne kadar atık ısı üretileceğini değiştirmez. Dünya yüzeyini ısıtacak olan ışık bunun yerine güneş hücrelerine girer, insanlar tarafından bir amaç için kullanılır ve daha sonra ısı olarak son bulur. Bu şekilde, Dünya tarafından emilen ısı miktarını, insan kullanımı için çıkardığımız enerjiyle tam olarak aynı miktarda azaltırız ve gezegenin genel ısınmasına katkıda bulunmayız. Bu da en azından nispeten yakın gelecekte, daha büyük miktarlarda enerji çıkarmaya ve kullanmaya devam etsek bile atık enerji yükünü değiştirmeyecektir.

Çölleri karanlık panellerle kaplamak, çöl tabanından çok daha fazla enerji emecektir.

Chaisson 2008’de sorunu oldukça açık bir şekilde özetledi:

“Artık Dünya üzerinde çıkarılan her türlü enerjinin – tabii ki tüm fosil yakıtlar, aynı zamanda nükleer ve yer kaynaklı jeotermal de dahil olmak üzere – insanoğlunun enerji kullanımının bir yan ürünü olarak kaçınılmaz bir şekilde atık ısı üreteceği görüşündeyim. Bunun tek istisnası Dünya’nın ötesinden gelen enerjidir, bu burada ve şimdi olan ve kazılmayan enerjidir, yani Güneş ışınlarının her gün buraya inmesinden kaynaklanan büyük miktarda güneş enerjisi. … Atık ısıdan kaçınma ihtiyacı, her türden güneş enerjisini kucaklamak için gerçekten de tek ve en güçlü bilimsel argümandır.”

Ancak güneş enerjisi toplamanın herhangi bir yöntemi derin ısınma sorununu önleyemez. Bunu yapmak dikkatli bir mühendislik gerektirir. Örneğin, çölleri güneş panelleriyle kaplamak gezegenin ısınmasına katkıda bulunacaktır çünkü çöller gelen ışığın çoğunu uzaya geri yansıtır, böylece Dünya tarafından asla emilmez (ve bu nedenle atık ısı üretmez). Çölleri karanlık panellerle kaplamak çöl tabanından çok daha fazla enerji emecek ve gezegeni daha fazla ısıtacaktır.

Enerji iştahımız artmaya devam ederse uzun vadede ciddi sorunlarla da karşılaşacağız. Fütüristler, uzayda konuşlandırılacak devasa panellerin, aksi takdirde Dünya’dan geçip atmosferimize hiç girmeyecek olan güneş ışığını emeceği teknolojiler hayal ediyor. Nihayetinde bu enerjinin Dünya’ya ışınlanabileceğine inanıyorlar. Nükleer enerji gibi, bu tür teknolojiler de gezegenimizin yüzeyine çarpan güneş ışığından kaynaklanan ısıyı telafi etmeksizin gezegene ek bir enerji kaynağı ekleyecektir. Dünya yüzeyindeki güneş ışığından normalde elde edilenden daha fazla enerji üretmeye yönelik her türlü çaba, ısınma sorunlarımızı daha da kötüleştirecektir.

Derin ısınma fizik yasalarının ve meraklı doğamızın basit bir sonucudur. Süreç içerisinde çevremizi değiştirerek sürekli öğrenmek ve yeni şeyler geliştirmek doğamızda var görünüyor. Binlerce yıldır bu yolda her zamankinden daha büyük miktarlarda enerji aldık ve faydalandık ve yenilenebilir enerji kaynaklarının – ve belki de nükleer füzyon gibi daha yeni kaynakların- hızlıca gelişmesiyle bu yol boyunca devam ettiğimiz ortada. Fakat bu yol sonuçları olmadan sonsuza kadar ilerleyemez.

Daha fazla enerjinin daha fazla ısınmaya eş değer olduğu mantığı geleceğimiz için derin bir ikilem oluşturur. Fizik yasaları ve uzun evrimsel tarihimizde bizde kök salmış alışkanlıklar bizi belaya doğru sürüklüyor. Sera gazlarının yarattığı ısınma için teknolojik onarımlara sahip olabiliriz –sadece fosil yakıtlardan daha temiz enerji kaynaklarına geçiş- ama bizi derin ısınma sorunundan sıyıracak teknik bir hile yok. Bu, bazı bilim insanlarını denemekten alıkoymayacak.

Sonunda sıcak ve risk altındaki bir gezegende yaşamımızı sürdürmeye çalıştığımız rahatsız edici bir dengeye ulaşabiliriz çünkü sağlıklı bir çevreyi korumak için enerji kullanımımızı yeterince kısıtlayacak ahlaki ve örgütsel yeteneğe sahip değiliz.”

Belki de insanlığın enerji kullanımını azaltmayı beceremeyeceğine inanarak, gezegeni soğutmak için gezegenlere özgü ölçekte bir soğutma sistemi ya da sıcaklığı Dünya’nın yüzeyinden uzaya ışınlanabildiği atmosferin üst tabakasına taşımak için yapay olarak düzenlenen hortumlar gibi fantastik bir plan benimseyeceğiz. Bu tarz yaklaşımlar inanılmaz göründüğü kadar, bilim insanları bu konular üzerinde ve tamamen bilim kurgu âleminden görünen aynı derecede acayip diğer fikirler üzerinde ciddi şekilde düşündü. Ancak bunlar  sorunu daha iyi değil, muhtemelen daha kötü hale getirecek tasarılar gibi görünüyor.

İnsan hikayesini dönüştürmemiz gerekecek. Daha fazlasını değil, daha azını yapmanın hikayesi haline gelmeli.

Nihai olarak nasıl tepki verebileceğimize dair çeşitli olasılıklar görüyorum: Sera gazı ısınmasında olduğu gibi, kısıtlanmamış teknolojik ilerleme ve artan enerji kullanımına devam ettikçe, muhtemelen başlangıçta bir inançsızlık, inkar ve eylemsizlik dönemi olacaktır. Gezegenimiz ısınmaya devam edecek. Ancak er ya da geç, bu ısınma Dünya’nın çevresinde ve ekosistemlerinde ciddi bozulmalara yol açacak. Bunu uzun süre görmezden gelemeyeceğiz ve daha fazla enerji üretmek ve kullanmak için teknik ve sosyal kapasitemiz aşınacağından, enerji kullanımımıza doğal bir denge sağlayabilir. Sonunda sıcak ve risk altındaki bir gezegende yaşamımızı sürdürmeye çalıştığımız rahatsız edici bir dengeye ulaşabiliriz çünkü sağlıklı bir çevreyi korumak için enerji kullanımımızı yeterince kısıtlayacak ahlaki ve örgütsel yeteneğe sahip değiliz.

Bir alternatif, geçmişimizden radikal bir kopuşu gerektirecektir: Daha az enerji kullanmak. Daha az enerji kullanmanın bir yolunu bulmak, tüm insanlık tarihi ile gerçekten temel bir kopuşu, tamamen yeni bir şeyi temsil edecektir. Bu büyüklükte bir kopuş kolay gerçekleşmeyecektir. Bununla birlikte, enerji kullanımımızdaki kısıtlamaları Dünya’daki yaşamın tartışılmaz bir unsuru olarak görmeyi öğrenebilirsek, bizi esasen insan yapan şeylerin çoğunu yapmaya devam edebiliriz: Öğrenmek, keşfetmek, icat etmek, yaratmak. Bu senaryoda, kullanıma giren ve çok fazla enerji kullanmaya başlayan herhangi bir yararlı yeni teknoloji, başka yerlerde enerji kullanımında dengeleyici bir azalma gerektirecektir. Bu şekilde, geleceğin sürekli yeni ve muhtemelen daha iyi olmasıyla devam edebiliriz.

Bunların hiçbiri kolaylıkla başarılamayacak ve muhtemelen sera gazlarının ısıtılması konusunda anlaşmaya varmak için verdiğimiz mücadeleyi yansıtacaktır. Kısır çekişmeler, tartışmalar, derin kutuplaşmalar ve muhtemelen büyük savaşlar olacaktır. İnsanlık daha önce hiç bu büyüklükte bir meydan okumayla karşı karşıya kalmamıştı ve bu meydan okumayla hızlı ya da kolay bir şekilde yüzleşmeyeceğimizi umuyorum. Ama yüzleşmeliyiz. Gezegensel ısınma, geleceğimizde – hem çok yakın gelecekte hem de daha uzaklarda. Birçok insan bu sonucu kabullenmekte şaşırtıcı derecede zorlanacaktır, çünkü belki de Dünya’daki geleceğimiz üzerinde temel kısıtlamalar anlamına gelmektedir. Sonsuza kadar daha fazla enerji kullanmaya devam edemeyiz ve aynı zamanda gezegenin ikliminin sabit kalmasını bekleyemeyiz.

Dünya muhtemelen 2050 yılına kadar dönüşecek. Ve bundan bir süre sonra, insan hikayesini dönüştürmemiz gerekecek. İnsanlığın öyküsü, sürekli yenilik ve öğrenmenin yanı sıra dikkatli bir yönetim öyküsü haline gelmelidir. Enerji açısından, daha fazlasını değil, daha azını yapmanın hikayesi haline gelmelidir. Atık ısıyı tamamen ortadan kaldıracak bir teknoloji yok, sadece teknikler var.

Fosil yakıt kullanımı ve sera gazlarıyla bağlantılı ısınma gibi son derece acil bir sorunla yüzleşirken bunu hatırlamak önemlidir. Küresel ısınma sorunlarımızın sadece başlangıcıdır. Akıllı ve koordineli bir yanıt verip veremeyeceğimizi görmek için bir test alanı. Eğer bu zorluğun üstesinden gelebilirsek, tür olarak daha da zor bir zorluğun üstesinden gelmek için daha hazırlıklı, daha yetenekli ve daha dirençli olabiliriz.

Makelenin İngilizce orijinali