Det är den 12 september 2001. USA är lamslaget efter attackerna mot World Trade Center och det sägs att världen aldrig kommer att bli sig lik igen.
När rökgaserna skingrats, dammet singlat ner och den stora ödsligheten tagit över, sker något som nästan ingen tänker på just då, men som faktiskt radikalt förändrar världen, åtminstone den del som ligger närmast USA.
Den som upptäcker det är forskaren David Travis. I 15 år har han forskat på hur flygplanens vita avgasstrimmor påverkar klimatet. Avgaserna från flyget bildar ett finmaskigt nät över USA, och i södra Kalifornien täcker de i vanliga fall mer än halva himlavalvet.
De tre dagar som följer på den 11 september ställs all flygtrafik in i USA och David Travis får äntligen chansen att mäta vilken påverkan flygets utsläpp verkligen har.
Under de flygfria dygnen samlar han temperaturdata från över 5000 väderstationer i 48 delstater. De visar att dagarna är varmare och nätterna kallare än normalt. Skillnaden mellan den högsta dagtemperaturen och den lägsta nattemperaturen är en hel grad. Det är den största förändringen på 30 år.
De där dagarna, när hela Amerika stannade, gav en föraning om hur världen skulle kunna vara utan skuggande luftföroreningar. I så fall är den globala uppvärmningen värre än vi trott, och då har vi gjort en grov underskattning av hur snabbt klimatet förändras.
David Travis är bara en i raden av forskare som börjat intressera sig för det fenomen som på engelska kallas global dimming – global fördunkling. För några år sedan var det inte många som hade hört talas om det, nu håller det på att möblera om i prognoserna för framtidens klimat.
Global fördunkling innebär att jorden kyls av för att en del av solens strålar reflekteras av alla de små, små partiklar som människans aktiviteter utdunstar. Eldning av kol och olja till exempel, all världens förbränningsmotorer, vägdamm med mera. Jorden är insvept i ett dis av luftföroreningar.
– Runt om i världen har olika mätningar, oberoende av varandra, funnit att mängden solstrålning som når jordytan minskat dramatiskt, i genomsnitt 5 procent. Mellan 1950-talet och 1990-talet minskade den med 9 procent över Antarktis, 10 procent över USA, nästan 30 procent över Ryssland. Partiklarnas livslängd i atmosfären är i genomsnitt en vecka, sedan regnar de ur. Partikelslöjorna finns mest över USA, Europa och Asien där utsläppen är som störst, och det är över de områdena som den avkylande effekten blir som mest påtaglig, säger Annica Ekman, forskare vid metereologiska institutionen på Stockholms universitet.
Partiklarna hindrar solstrålningen från att nå jordytan genom att reflektera bort eller absorbera den. Indirekt påverkar de också genom att förändra molnbildningen.
Moln bildas när vattenmolekyler fastnar på små partiklar, till exempel ett pollen eller ett korn av havssalt. Till slut är dropparna tillräckligt tunga för att falla ner som regn eller snö. Partiklar finns naturligt, men människor bidrar med nya från industrier, förbränning, skogsavverkning, bilar, flygplan och fartyg. Över ett hav hittar man 50 partiklar i en milliliter luft. Över en stad är det 2000–3000 partiklar i en milliliter. I en smutsig biltunnel kan det vara 50000 partiklar i den lilla millilitern.
– Med fler partiklar blir det fler molndroppar, molnet blir tätare och ser vitare ut. Varje molndroppe blir mindre eftersom luftens vattenånga sprids ut på fler droppar. Det gör det svårare för dropparna att falla ner som regn och molnet får längre livslängd, säger Annica Ekman.
Den israeliska forskaren Gerhald Stanhill var en av de första som iakttog den minskade solinstrålningen och gav fenomenet namnet global dimming.
Till en början väckte det ingen större uppmärksamhet i forskarvärlden. Mindre solstrålning borde göra världen kallare, men istället visste ju alla att jorden blev varmare. Forskarna förstod inte hur stor betydelse partiklarna har, trots deras korta livslängd. Växthusgaserna däremot finns kvar i atmosfären mycket längre, därför fokuserade man på dem.
På 1980-talet orsakade ett årtionde av torka i Sahel-regionen en svältkatastrof på Afrikas horn. Monsunen, som i vanliga fall vattnade jordarna i Etiopien, Eritrea och Somalia, uteblev år efter år.
Idag tror många forskare att förklaringen till torkan kan vara global fördunkling. Bälten av luftföroreningar från Europa och Nordamerika kylde oceanerna så att monsunen uteblev, med miljoner svältoffer som följd. Om global fördunkling förändrar den asiatiska monsunen på samma sätt, skulle de drabbade räknas i miljarder.
Samtidigt fungerar den globala fördunklingen som lindrare av växthuseffektens symptom. Den avkylande effekten som utsläppen av partiklar för med sig maskerar den globala uppvärmningen. Så när väl utsläppen minskas och görs renare kommer den verkliga klimatchocken. En försmak av denna har vi kanske redan sett här i Europa. För samtidigt som luften blivit allt renare har vädret blivit allt varmare och lett till dödliga värmeböljor, skogsbränder i Sydeuropa och snabbt smältande glaciärer i alperna.
FN:s klimatpanel IPCC förutspår en höjning av jordens medeltemperatur från 1,4 och upp till 5,8 grader i slutet av detta århundrade. Det är framför allt osäkerheten om partiklarnas effekter som gör det svårt att förutspå temperaturhöjningen.
IPCC konstaterar i sin senaste rapport från 2001 att partiklarnas kylande effekt idag kan vara minst lika stor som den ökning av jordens medeltemperatur på 0,7 grader som skett under 1900-talet. Om vi renar bort partiklarna och fortsätter spy ut växthusgaser finns alltså en risk att temperaturen stiger mycket snabbare och mycket mer än vad klimatmodellerna hittills har förutspått.
Peter Cox är professor och arbetar med klimatsystemmodeller vid Exeter University. Han är en av författarna bakom en mycket uppmärksammad studie som publicerades i tidskriften The Nature i juni 2005. Studien var den första klimatmodell som tog hänsyn både till global fördunkling och ekosystemens upptag av koldioxid.
För tillfället binds hälften av människans koldioxidutsläpp upp i ekosystemen. Modellens smått chockerande resultat var att en minskad kylning ger en ökad uppvärmning som drivs på ytterligare genom att ekosystemen börjar läcka tillbaka koldioxid till atmosfären. Flera efterföljande studier har kommit till samma slutsats: med stigande temperaturer kan en skenande växthuseffekt drabba jordens ekosystem.
Det finns osäkerheter i studien, men Peter Cox vill att de osäkerheterna ska tas till intäkt för handling istället för passivitet. Annars kanske vi hamnar i ett tillstånd som inte går att vända redan om 25 år. Två graders temperaturökning skulle i så fall göra att Grönlandsisen börjar smälta och havsytan stiger med mellan sju och åtta meter. Därefter brinnande regnskogar som frigör enorma mängder koldioxid.
Jorden kan bli tio grader varmare på 100 år och närma sig sitt ragnarök. En sådan kraftig temperaturhöjning riskerar att släppa lös metanet som ligger bundet på havsbotten i form av metanhydrater. Det rör sig om mer metan än alla olje- och kolreserver på planeten tillsammans: 10000 miljarder ton av en växthusgas som är 20 gånger värre än koldioxid. Klimatet skulle flippa i väg mot temperaturer som inte funnits på jorden på fyra miljarder år.
Men att fortsätta med utsläppen och hoppas att partiklarna kommer att skydda oss är inget bra alternativ. Att leka med jordens strålningsbalans kan påverka klimatet på nya sätt. De sista åren har märkbara framsteg gjorts i förståelsen av fördunklingen. IPCC konstaterar att det är svårt att beräkna partiklarnas inverkan, men ägnar dem ändå ett fylligt kapitel i den senaste rapporten från 2001.
Hans-Christen Hansson är professor på institutionen för tillämpad miljövetenskap på Stockholms universitet och arbetar med luftföroreningars inverkan på atmosfären.
– Under de senaste åren har många studier pekat på svagheten i de nuvarande modellerna. Global fördunkling visar att allt är en del av ett system där de olika delarna påverkar varandra, och som vi egentligen vet väldigt lite om. Vi har kunnat mäta att jordens medeltemperatur har blivit 0,7 grader varmare på 100 år. Klimatmodellerna säger att det beror på att människan har ökat koldioxidhalten i atmosfären med 30 procent. Det finns studier som visar att partiklar kan kyla nästan lika mycket som växthusgaserna värmer idag. I så fall är den faktiska effekten av växthusgaserna betydligt större och prognoserna måste justeras uppåt. Det kan ge en temperaturhöjning på uppåt åtta grader om växt-husgaserna i atmosfären fördubblas jämfört med under den förindustriella tiden. Därför måste vi få in partiklarna i klimatmodellerna.
Samtidigt ska man inte glömma bort att partiklarna, förutom att påverka klimatet, har allvarliga konsekvenser för hälsan.
– Trots att vi trodde att London-smogens dagar var över pekar hela den medicinska expertisen i hundratals studier på sambandet mellan partiklar, dödlighet och sjukdomar. De beräknas orsaka mellan 200000 och 300000 förtida dödsfall om året bara i Europa. I Sverige orsakar de 5000. Det är ytterligare en anledning till att vi inte kan sluta rena bort partiklar för att lindra växthuseffekten, säger Hans-Christen Hansson.
Dennis Pamlin på Världsnaturfonden menar att vi måste gå till botten med orsaken bakom både global fördunkling och växt-huseffekten. Tiden håller på att rinna ut.
– Vi glömmer gärna bort fördunklingen, för det är en utmanande del av klimatfrågan. Vi vill ju gärna tänka att det bara är en teknisk fix som ska till, säger Dennis Pamlin.
För honom är global fördunkling central för förståelsen av behovet att ändra samhällsbygget från grunden, att ifrågasätta allt istället för att leta efter anpassningar.
– Nu sammanfaller den stora energiomställningen med att Kina och Indien urbaniseras. Två miljarder människor flyttar in i städer de närmsta 20–30 åren. Vi har inte så lång tid på oss att hindra klimatkatastrofen. Samtidigt lägger Kina och Indien fast sin infrastruktur. Hur bygger vi städerna så att de blir smarta och självförsörjande?
Mest är det kolkraft som byggs när tidigare utvecklingsländer industrialiseras. Dennis Pamlin menar att vi måste fokusera på kolet som både ger enorma utsläpp av koldioxid och partiklar. Kolet är den stora klimatutmaningen: det finns reserver för hundratals år framöver.
– Ju mer vi bygger ut kolkraften ju större dilemma hamnar vi i: de skuggande partiklarna är kortlivade, men växthusgaserna finns kvar i sekler. På grund av fördunklingen är det inte odelat positivt att stänga ner kolkraften och ju längre vi väntar ju mer koldioxid hinner pumpas ut i atmosfären. Om vi inte gör en snabb omställning kommer naturen att slå tillbaka hårt när vi väl genomför den.
