Пре око 60 година, Давид Кеелинг почео је да се окреће на страну Мауна Лоа. На 11, 135 метара надморске висине, зауставио се код мале, сиве бетонске зграде - једини знак људског живота међу миљама и километрима стене лаве, поред шанковеја удаљеног 50-так метара од зграде. Кеелинг, 30-годишњи научник из Калифорније, првобитно је себи дао име у научној заједници осмисливши јединствен метод узорковања угљен-диоксида, који је открио неке интригантне обрасце - наиме да је атмосферска концентрација угљен-диоксида била релативно уједначена на целој северној хемисфери, у просеку око 310 делова на милион. Сада је дошао на врх највећег светског вулкана да провери нови пројекат за који се надао да ће променити начин на који ће научна заједница мерити атмосферски угљен-диоксид.
Кеелинг је завршио на Хавајима по налогу Харрија Веклера, директора америчког Бироа за метеоролошка истраживања. Неколико година раније, Кеелинг је летео у Васхингтон, ДЦ, како би се састао са Веклером и у размаку од неколико сати уверио директора да потпуно реновира програм мерења угљеника Веатхер Буреауа. Оно што је свијету требало, тврдио је Кеелинг, било је неколико удаљених локација постављених широм свијета, који континуирано мјере флуктуације у количини угљен-диоксида који улази у атмосферу или излази из ње.
Кеелинг је добио своју жељу, чак и ако Веклер није нужно добио своју улогу: уместо да се придружи Метеоролошком бироу, Кеелинг је заузео положај у Скеппс институцији за океанографију, прелазећи преко канцеларије без прозора у Поморској опсерваторији, за оцеански ветри Сан Диега. Али Кеелинг и Веклер одржавали су професионални однос, омогућујући и Сцриппс-у и савезној влади руку у програму мерења који је постављен у Мауна Лоа - јавном и приватном партнерству које ће се наставити деценијама. У марту 1958. у опсерваторију су започела прва континуирана мерења угљен-диоксида; месецима касније, у новембру, Кеелинг је посетио локацију први пут.
Чак и само неколико месеци у програму, праћење у Мауна Лоа је већ давало револуционарне резултате. У новембру, када је Кеелинг први пут подизао вулкан, мерења су показала да концентрација угљен-диоксида расте - полако, али непрестано. Тада се у летњим месецима десило супротно, концентрације угљен диоксида су пале. Образац се поновио, готово тачно, током друге године мерења. Кеелинг је био фасциниран.
"Први пут смо сведочили", написао је у својој аутобиографији, "природа повлачи ЦО2 из ваздуха за раст биљака током лета и враћа га сваке успешне зиме." Они су, у суштини, снимили слику северне хемисфере извлачећи и пуштајући дах - издахнувши угљен-диоксид док су се шуме зими претвориле у голе и удахнуле како се лишће враћало сваког лета.
Сезонско уношење и испуштање угљен-диоксида показало би се само једним од запањујућих феномена које илуструју мерења у Мауна Лоа. У наредних 60 година, подаци опсерваторије открили би нешто далеко злобније у атмосфери: нагли пораст угљен-диоксида у атмосфери, изазван сагоревањем фосилних горива.
„Ако људски род преживи у двадесет првом веку са огромним порастом броја становника који се сада чини неизбежним“, рекао је Кеелинг током говора представљајући своје истраживање Америчком филозофском друштву 1969. „људи који су тада живели, заједно са својим другим невољама, такође се могу суочити са претњом климатских промена узрокованих неконтролисаним порастом атмосферског ЦО2 из фосилних горива. "
Оригинална структура Опсерваторија Мауна Лоа, названа зграда Кеелинг. (Тед Цоран) Пре око 400 000 година, подводни вулкан пробио је површину Тихог океана. Следећих неколико стотина хиљада година вулкан је наставио да еруптира у цикличким излетима, убрзано растејући све док се није попео на око 13.680 стопа изнад мора. Лава је текла низ стране планине, на крају се стврдњавајући и формира већину Великог острва Хаваја. Родним Хавајцима који су први пут населили острво, вулкан је постао познат као Мауна Лоа или Лонг Моунтаин - што указује на његове постепене падине које обухватају око 19.000 кубних миља, што га чини највећим вулканом на свету. 1951. на самиту је отворена мала временска опсерваторија - која се назива „Мауна Лоа Обсерватори Суммит“, резултат савеза између америчког бироа за време, Парк службе, америчке морнарице и радника у затвору, који су годинама провели искидајући навијање пут који би водио до врха вулкана. Четири године касније, опсерваторија Мауна Лоа саграђена је неколико хиљада метара низ вулкан од првобитне структуре врха; данас остаје једна од најважнијих опсерваторијских станица на свету.
Опсерваторија Мауна Лоа мало се променила откако је Кеелинг први пут посетио 1968. Друга зграда се придружила првобитној структури 1997. године, а објекат је имао унутрашњи водовод, што је шансон углавном застарио, бар за посетиоце. Други пројекти се сада такмиче за време истраживања у опсерваторији; преко 70 пројеката, на челу са институцијама широм света, мере око 250 атмосферских састојака, од аеросола до соларног зрачења. Ипак, највише пажње привлачи континуирано мерење угљен-опсерваторија - најдуже на свету -. Данас је граф заснован на тим мерењима умногоме познат и под другим именом: Кривуља Кеелинга, коју је Тхомас Ј. Бартон, бивши председник Америчког хемијског друштва, назвао "иконом модерне науке".
Мерења угљеника у опсерваторији изведена су из узорака ваздуха узетом на врху куле високог 130 стопа, грађевине упадљиво на месту у окружењу неплодном од било чега високог од једнокатнице. Стотина тридесет стопа горе, ваздух је у великој мери без локалног загађења које понекад може пренијети планина инверзивним слојем који настаје када сунце греје планину, извлачећи зрак са нижих висина током дана и доле током ноћи . Две линије са куле црпе узорке ваздуха у малој соби у другој згради опсерваторије. Данас и НОАА и Сцриппс покрећу истовремене програме мерења у Мауна Лоа, користећи исте узорке ваздуха, али са нешто другачијим техникама (НОАА је започео свој програм праћења у 70-има и има станице постављене широм света, од Мауна Лоа до Баррова, Од Аљаске до Јужног пола).
Оригинални уређај који користи Цхарлес Кеелинг за мерење атмосферских концентрација угљен-диоксида. (Тед Цоран) Кеелинг је умро 2005. године, али његова заоставштина је опипљива у читавој опсерваторији, од наменске плоче на спољној страни оригиналне зграде до оригиналног уређаја за мерење угљеника смештеног у плексигласу у ходнику друге зграде. Међутим, његов утицај је можда најистакнутији у посвећености програма пажљивом мерењу и калибрацији. Узорци на сат укопани су са 15 минута калибрације са сваке стране, а сат времена калибрације се врши сваких 25. сата. Добијена мерења се такође врше путем рачунарског програма који обележава све вањске податке - било шта са превеликим колебањем или вишом од очекиване вредности - за ручно одобрење. Сви прикупљени подаци упоређују се и са 15 других лабораторија широм света, а НОАА и Сцриппс програми редовно испитују резултате једни против других. Обично је разлика толико занемарљива да практички не постоји.
"Ако погледате парцелу ЦО2 у Мауна Лоа, разлика између [Сцриппс] програма и нашег програма је мања од дебљине линије на парцели", каже Пиетер Танс, шеф групе угљених стакленичких гасова Царбон Цицле у Одељење за глобално надгледање Лабораторија за истраживање система Земље НОАА. "То је стварно осигурање квалитета."
Комплекс опсерваторија Мауна Лоа. (Тед Цоран) Али Кеелингова заоставштина детаљних мерења није једини разлог што истраживачи и НОАА и Сцриппс толико брзо покушавају да обезбеде да су њихови резултати неупадљиви. Откако је Кеелинг први пут представио своја открића Америчком филозофском друштву 1968. године, закључак да атмосферски угљен-диоксид све више настаје пре свега дејствима човечанства постао је један од нај поларизирајућих субјеката у америчкој политици. Скоро четвртина Американаца верује да нема чврстих доказа да је Земља постајала топлија у последњих неколико деценија, док скоро 30 одсто Американаца глобално загревање не сматра озбиљним проблемом.
Током истог периода, угљендиоксид улази у атмосферу алармантно високом брзином - брже него било који други пут у записаној историји. У исто време, планета је приметила запањујући низ рекордних температурних распона, а 10 најтоплијих година забиљежено је након 1998. Недавно је мерење атмосферског угљен-диоксида у Мауна Лоа прешло 400 делова на милион, 42 проценат пораст у односу на прединдустријски ниво. Осигурати да је њихов број неспоран није само добра наука, већ и заштита од претећих вјетрова немирне политичке климе.
Ипак, за сву политичку свађу која окружује антропогене климатске промене, истраживачи задужени за прикупљање података у Мауна Лоа готово су хладно аполитични. И Танс и Ралпх Кеелинг - син Давида Кеелинга, који је након смрти његовог оца преузео део програма Сцриппс, виде њихову улогу не толико колико утичу на политику, већ на прикупљање важних података.
„Ушао сам у то поље не да бих променио политику, већ да бих открио ствари око Земље, и то и даље доживљавам као своју главну мотивацију“, каже Ралпх Кеелинг. „Мислим да процес проналажења шта друштво треба да ради и како да изврши промене и даље захтева људе попут мене који се једноставно окупљају.“ Остатак, кажу он и Танс, зависи од светских доносиоца политика.
Док млађи Кеелинг може вјеровати у то да политика не буде наука, то не спречава науку да утјече на политику. Барем половина финансирања партнерства - део НОАА - долази од савезне владе, која је у последњих неколико година неколико пута направила увертира у правцу смањења финансирања истраживања која се односе на НОАА. Те политичке неслагања, између осталог, чине оно што партнерство са Сцриппсом чини тако непроцењивим за континуитет програма, објашњава Танс.
"Могуће је да будући председник или Конгрес одлуче да су климатске промене превара, а ми ћемо смањити програм НОАА", каже он. „Дакле, то је и гаранција против таквих хирова. Не желимо да се обустави запис о Мауна Лоа, зато је важно да то не раде један, већ различити лабораторији у различитим земљама. "
Поглед на Мауна Кеа са врха опсерваторија Мауна Лоа. (Тед Цоран) Осигуравање сталног финансирања дела програма Сцриппс такође није без замки. Дугорочне студије посматрања, објашњава Кеелинг, често су порекло савезних агенција које често имају предвидљивији извор финансирања пројеката на продуженом временском року. За приватне агенције фокус је често на новим открићима, а не на непрекидном праћењу познате појаве.
„Изазов је да постоји очекивање, као концепт онога о чему би научно предузеће требало да се крене, да одете на једно место и откријете откриће, а затим одете на друго место и направите друго откриће“, каже Кеелинг . „То је био проблем са којим се мој отац суочио, и на неки начин заједница која се тиме бави мора стално да одговара. Одговор је да не проучавамо исту ствар изнова и изнова - гледамо Земљу у време изванредне промене, а било би врло неодговорно и чудно да искључимо проток информација. "
Ако ништа друго, константно надгледање атмосферског угљен-диоксида у Мауна Лоа можда је ушло у важну нову фазу - праћење глобалних напора за сузбијање загађења стакленичким гасом. У децембру се скоро 200 нација састало у Паризу и сложиле су се да усвоје напоре чији је циљ да се свет загрева знатно испод 2 степена Целзијуса - граница консензуса када ће последице климатских промена постати стварно, стварно лоше. Еколози и научници за климу углавном су аплаудирали овом споразуму, али постојала је једна главна тачка забринутости: како би свет знао да ли се државе придржавају својих обећања? Како бисмо могли бити сигурни да је споразум стварно функционисао?
Тамо НОАА-ин Танс мисли да програм за мерење угљеника може бити користан - и тамо види да ће програм, барем делимично, ићи у будућност.
„Мора постојати начин да се објективно потврди у којој су мјери ове политике успјешно успјешне. Дуго смо размишљали о томе како да то урадимо, како да извршимо мерења на такав начин да ако је циљ политике 20 одсто мање емисија за 10 година, да ли то можемо стварно измерити из атмосфере? “ каже.
Истраживачи НОАА-е вежбају мерење познатих извора метана широм САД-а како би покушали да мере и квантитативно смање емисије гасова са ефектом стаклене баште. Сада скрећу пажњу ка угљен диоксиду у градовима, покушавајући да осмисле методу која може да сагледа промене у емисији угљеника на нивоу града, па чак и да прецизира да ли тај угљен долази из природног извора или изгарања фосилних горива. .
За пројекат који је провео више од половине прошлог века планирајући човечанство опасан утицај на климу, то је нада. "Ако паришки споразум уроди плодом и доведе до смањења емисије, почећемо да се то види у запису Мауна Лоа и то ће бити ново откриће - видећемо да људи савијају кривину", Ралпх Кеелинг каже. "Нестрпљив сам да то наставим и покажем да постоји контролни тастер који можемо да упражњавамо."
