ऊर्जेची गणितं ३ : तापमानवाढ - एक पर्स्पेक्टीव्ह

गेल्या लेखात पर्यावरणाचे प्रश्न सोडवण्यासाठी आपल्याला प्रत्येकाला सकारात्मक कृती काय करता येईल हे बघितलं. मी जी गणितं मांडली ती पडताळून पाहाण्याची संधी मिळाली. उदाहरणार्थ, धनंजय यांनी कॅलिफोर्नियात अशाच प्रकारचा अभ्यासाचा संदर्भ दिला. त्यात केवळ सावलीमुळे घरटी ४२ वॉटचा विजेचा वापर कमी होईल असं गणित मांडलेलं आहे. ती वीज उत्पन्नासाठी जो सुमारे पाचपट कोळसा जाळला जातो. त्या हिशोबाने घरटी सुमारे २०० वॉट इतकी ऊर्जा न जाळण्यासारखं आहे. हे गणित मी केलं त्याच्या सुमारे एक चतुर्थांश आहे. माझ्या गणितानंतर मी चुकीसाठी दहापटीची माया ठेवली होती, त्यामुळे त्यात हे बसतं. तेव्हा पहिला सोप्पा टेरावॉट ऐवजी पहिले सोप्पे अडिचशे गिगावॉट (फक्त‍!) हे नाव जास्त रास्त ठरलं असतं.

ही गणितं मांडताना अनेकांनी तापमानवाढीचे, कार्बन् वाढीचे आलेख मांडले, ते पाहून बरं वाटलं. एक चित्र हजार शब्दांची गोष्ट सांगतं (आणि त्यात माझा गेला लेख हजारेक शब्दांनी वाढला असंही मत पडलं - हलक्यानेच घ्या...) म्हणून मी या लेखात दोन आलेखांच्या अनुषंगानेच काही विधानं व गणितं मांडणार आहे. चित्राने हजार शब्दांचं काम होत असलं तरी कधीकधी ते संपूर्ण संदर्भासकट आले नाहीत तर त्या शब्दांनी चुकीचा अर्थ प्रतीत होतो, तारतम्य चुकतं. म्हणून अथपासून इतिपर्यंत गोष्ट काय आहे व त्या मोठ्या चौकटीत सध्याची गणितं कुठे बसतात हा पर्स्पेक्टीव्ह देण्याचा प्रयत्न.

मानव गेल्या काही हजार वर्षांत आपल्या पायावर उभा राहायला लागलेला आहे. पण पृथ्वी गेली साडेचार अब्ज वर्षं आहे. आपण किती कमी काळ व्यापला आहे हे् दाखवण्यासाठी खूप वेगवेगळी उदाहरणं आहेत. त्यातलं एक आवडतं सांगतो. आपण दोन हात पसरून एक वाव अंतर केलं असं समजू. डाव्या हाताच्या मधल्या बोटाच्या नखाच्या टोकाला पृथ्वीचा जन्म व उजव्या हाताच्या मधल्या बोटाच्या नखाच्या टोकाला आत्ताचा क्षण आहे असं धरलं. तर मनुष्यजातीची म्हणता येण्यासारखी पहिली खूण काही लाख वर्षांपूर्वीची. (ऑस्ट्रेलोपिथेकस ल्युसी बत्तीस लाख वर्षांपूर्वीची.) याचा अर्थ आपल्या नखाची काही दिवसांची वाढ इतकी जुनी. त्यात ज्ञात इतिहास काही हजार वर्षांपूर्वीचा. तो नख घासून फाईल करताना एका घासणीत जितका निघेल तेव्हढा कचरा. गेलं शतक म्हणजे काही मायक्रॉन... आपल्या संपूर्ण आयुष्यातल्या सुमारे एक मिनिटाइतकं. दहा श्वास. दहा श्वासांसाठी आपण खूप गोष्टी सहन करू शकतो. आता उपमा ताणून तुम्ही म्हणाल की त्यात सायनाईडच्या वाफा घेतल्या तर आपण मरू शकतो. मान्य. पण आत्ता जे चाललं आहे त्या सायनाईडच्या वाफा ठरणार आहेत की घरात भट्टी पेटवल्यावर येणाऱ्या गरम झळा आहेत हे पाहाण्यासाठी पूर्वी काय झालं हे पाहाणं उद्बोधक ठरेल.

पहिला आलेख आहे तो गेल्या साडेचार अब्ज वर्षातल्या तापमानाच्या ढोबळ बदलाचा. (आलेख इथे मिळाले. इतर अनेक पाहाण्यासारखे आलेख आहेत. ही साईट पर्यावरणवादी विचारसरणी असलेल्यांचीच आहे.)

या आलेखात काळ खालून वर आलेला दाखवला आहे. आकडे दशलक्ष वर्षांपूर्वीचे आहेत. व काळाप्रमाणे तापमानातला बदल दाखवला आहे. साधारण मध्यभागावरची उभी रेषा म्हणजे सध्याचं तापमान. त्याच्या उजवीकडे म्हणजे अधिक गरम, तर डावीकडे म्हणजे थंड. अक्षावर प्रमाण दिलेलं नाही, पण इतर आलेखांवरून अंदाज बांधता येतो. जास्तीत जास्त तापमान मर्यादा सुमारे पंचेचाळीस अंश (सध्याचं + १५ ते १८) तर कमीतकमी सुमारे पंधरा (सध्याचं - ८ ते १०) अंश सेंटिग्रेड आहे. काळाचा अक्ष प्रमाणात नाही. तसंच नजीकच्या इतिहासात तापमान खूप बदलताना दिसतं, पण ते कदाचित अधिक विदा असल्यामुळे असावं. या आलेखातून तापमान डायनोसॉरच्या अस्तानंतर व सस्तनांच्या उदयानंतर (साडेसहा कोटी वर्षं) तापमान सुमारे सध्याचं + १२ अंश ते सध्याचं - ६ अंश इतक्या मोठ्या प्रमाणात बदललेलं दिसतं.

दुसऱ्या आलेखात अधिक नजीकच्या भूतकाळाचं, म्हणजे गेल्या दहा लाख वर्षांचं चित्र आहे. (म्हणजे आपल्या नखाची एक-दोन दिवसाची वाढ). पहिला आलेख गेल्या दहा लाख वर्षांचा, दुसरा गेलं दीड लाख वर्षांचा, पुढचा गेल्या सोळा हजार वर्षांचा, तर शेवटचा गेल्या दीड हजार वर्षांचा तापमानाचा इतिहास दाखवतो. चौथ्या चित्रात तापमानातला बदल थोडा मोठा करून दाखवला आहे, संपूर्ण बदल सुमारे १ अंशाचा आहे. तर इतर आलेखातले बदल सुमारे ५ अंशाचे आहेत हे लक्षात ठेवावं.

१. गेल्या दहा लाख वर्षांत तीन डिग्रींनी तापमान वाढण्याचे प्रकार अनेक वेळा झालेले आहेत.
२. गेल्या दीड लाख वर्षांत पाच डिग्रींनी तापमान दोनदा वाढलेलं आहे. ते मागच्यावेळी अर्थात कमीही झालं. यावेळचं चक्र अद्याप संपलं नसावं.
३. गेल्या सोळा हजार वर्षात सर्वात तीव्र तापमान वाढीची घटना सुमारे १४६०० वर्षांपूर्वी झाली. (तिसरा आलेख, पहिला उंचवटा) तीत दोनशे वर्षांच्या आत तापमान सुमारे ३ डिग्रींनी वाढलं. त्यावेळी मानवजात होती. मानवांनी या तापमानवाढीत काही हातभार लावला नाही. या तापमानवाढीमुळे मानवजात नष्टही झाली नाही.
४. दुसरी तीव्र तापमान वाढीची घटना सुमारे ११६०० वर्षांपूर्वी झाली. (तिसरा आलेख, दुसरा चढ) तीत तापमान सुमारे दोन अंशाने सुमारे दीडशे वर्षांच्या आत वाढलं. यावेळीही अर्थातच मानवजात होती.
५. गेल्या पंधराशे वर्षांत सुमारे तीन चतुर्थांश अंशाने तापमान वाढलेलं आहे. गेल्या दोनशे वर्षात फारतर अर्धा अंश.

म्हणजे १४६०० वर्षांपूर्वी जे तापमान वाढलं, त्याचा दर आजच्या (गेल्या दोनशे वर्षातल्या) वाढीच्या दराच्या किमान सहापट अधिक होता, कदाचित तो दहापट असेल. ११६० वर्षांपूर्वी तो किमान पाचपट होता. कदाचित तोही आठ ते दहापटही असेल. (मी क्ष अक्षाचा अंदाज बांधताना वर्षं थोडी जास्त धरलेली आहेत.)

आत्ता तापमान वाढ होते आहे याबाबत दुमत नाही. प्रश्न असा आहे या वाढीत मानवाचा किती हात आहे? ही चित्रं बघितली की सध्याची तापमान वाढ इतिहासाच्या संदर्भात ठेवता येते. मानव काही करत नसताना जर आजच्या सहापटीने तापमान वाढ होत असेल तर आत्ताच्या वाढीची पूर्ण जबाबदारी मानवाने घेण्यामागे काय तर्क आहे? अर्थातच थोडा वाटा आहे. पण मुद्दा असा आहे की पर्यावरणातल्या घटनांमागच्या शक्ती, ऊर्जा, इतक्या प्रचंड आहेत की आपण स्वत:ला जबाबदार समजण्यात मानवकेंद्रित अहंकार आहे की काय असं वाटतं. काही प्रतिसादांत 'हाच दर कायम राहिला तर पुढची पन्नास ते शंभर वर्षं आपण टिकू का' असा प्रश्न विचारला गेला होता. इतिहासात जे झालेलं आहे, त्यावरून ती भीती अवास्तव आहे असं वाटतं. याचा अर्थ आपण काहीच करायचं नाही असं नाही. हा प्रश्न जितक्या महत्त्वाचा आहे तितक्याच प्रमाणात त्याकडे लक्ष पुरवावं इतकंच. आणि तो किती महत्त्वाचा आहे हे डोळसपणे त्याकडे बघून व इतर प्रश्न त्याशेजारी ठेवून सापेक्ष तीव्रतेचा विचार करायला हवा.

या सापेक्ष महत्त्वाकडे आपण येत्या लेखांत पाहू. पण त्याआधी तापमान बदलाने येणाऱ्या संकटाचा बागुलबोवा उभा करणारी गणितं कशी केली जातात याचं उदाहरण बघू.