Zelená planeta: Co je nám po globálním oteplování?

Díl první: O čem se to vlastně bavíme?

Obrázek udajně vydá za tisíc slov a ve videích bývá spousta obrázků, takže já si teď dvěma videi vypomůžu. V ovzduší, které na iDnes v této otázce panuje, považuji za nutné předem upozornit, že se nejedná o žádnou propagandu, která by urážela vaši inteligenci, a že skutečně stojí za to, abyste je posoudili sami. Pokud vás logo YouTube v pravém dolním rohu štve tolik jako mě, stačí na videa dvakrát kliknout a měla by se vám zobrazit v samostatném okně bez vodoznaku:

A tady je to video o době ledové, na něž je odkazováno. Třetí video ze série zatím bohužel není k dispozici, podle autora by mělo být dokončeno někdy v únoru.

Pokusím se ještě zdůraznit některá fakta, kterým není ve videích poskytnuto příliš prostoru.

Toto je graf koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře podle měření na meteorologické stanici Mauna Loa na Havajských ostrovech:

Červená křivka představuje výkyvy sezónního cyklu a modrá roční průměr. Jednotkou je počet částic oxidu uhličitého na milion částic vzduchu. Z grafu je patrné, že během velmi krátké doby vzrostla koncentrace přibližně o 20%. A dále stoupá. Zde jsou obdobné graf ze stanice na Velikonočních ostrovech a z Baring Head na Novém Zélandu - je tedy patrné, že místní podmínky nemají na hladinu téměř vliv.

Toto je graf odhadováného množství antropogenních emisí uhlíku celkově a podle zdrojů.:

Černá linka představuje celkové emise, zelená emise ze spalování uhlí, modrá ropy a červená zemního plynu. Bleděmodrá linka potom reprezentuje emise vzniklé při výrobě cementu (je na místě poznamenat, že cement při svém použití, například v betonu, oxid uhličitý opět absorbuje, takže jeho zahrnutí není zcela fér; představuje nicméně pouze zlomek celkového množství.) K výpočtu se používá dost jednoduchý systém - u paliv je velmi přesně známo množství uhlíku na jednotku, ať už hmotnosti nebo objemu, takže k výslednému číslu lze dospět jednoduše na základě množství paliva nakoupeného spotřebiteli. Upozorňuji ještě, že jde o tuny spáleného uhlíku, nikoliv vyprodukovaného oxidu uhličitého; těch je přibližně třikrát tolik, neboť ke každému atomu uhlíku musíte ještě přičíst dva kyslíky. Zde a zde je graf z několika dalších zdrojů; zvláště u druhého je velmi dobře porovnán se stoupající atmosferickou koncentrací.  

A konečně, graf vývoje globálních průměrných teplot:

Černá linka s modrými body představuje průměr daného roku a červená linka pětiletý průměr. Jako výchozí hladina (nula) byl zvolen průměr v letech 1961 až 1990. Takže globální teplota výrazně a měřitelně stoupá. Fakt, že tuto zimu je ve střední Evropě vyjímečně mrazivo (ovšem pouze tam, už tady na Islandu je od listopadu většinou nad nulou a sníh se tu neudrží) na tom nic nemění; předminulou zimu naopak rtuť pod nulu téměř nespadla a jaro začalo na konci února; z těchto anekdotických událostí nelze absolutně nic usuzovat. Křivka vypadá hrozivě, dokud se nepodíváte doleva na změnu ve stupních. Ano, výkyv o půl stupně celsia na papíře na první pohled žádnou paniku nevyvolá. Ovšem abych vám to nějak přiblížil - rozdíl mezi průměrnou teplotou v Praze a Moskvě je pouze něco přes dva stupně. Průměrná roční teplota tady v Reykjavíku, nejsevernější hlavním městě světa, je oproti Praze pouze o tři stupně nižší (Ano, není to úplně přesné, protože v každé město leží v jiné klimatické oblasti, nicméně pro představu o významu drobného posunu v průměrných teplotách to snad stačí.) V globálním průměru je půl stupně hodně a především se tato změna neprojeví všude rovnoměrně. Tady a tady jsou opět odkazy na další zdroje. V prvním odkazu vpravo je navíc právě mapa rozložení změn teplot podle oblastí.

Na první pohled tedy máme zřejmou korelaci mezi stoupající koncentrací oxidu uhličitého v atmosféře, stoupajícím množstvím oxidu uhličitého vypouštěného průmyslovou činností a stoupající globální teplotou.  Korelace je sice základní podmínkou vzájemné závislosti, ale nutně ještě neznamená, že spolu tyto jevy musí souviset. Stoupající globální teploty rovněž korelují s klesajícím množství pirátů, ale z toho nelze vyvozovat, že nás piráti před globálním oteplováním chránili. Podívejme se tedy na celou záležitost podrobněji. 

Oxid uhličitý se v přírodě vyskytuje zcela přirozeně, je nezbytnou součástí biosféry a neustále ho cirkuluje mnohem větší množství, než jaké vypouštíme do atmosféry spalováním fosilních paliv. Normální cyklus uhlíku v přírodě vypadá (zjednodušeně) takto - Rostliny absorbují při fotosyntéze oxid uhličitý z atmosféry, uhlík použijí na výrobu organických látek a kyslík opět vypustí. Tyto organické látky následně slouží jako potrava býložravců. Část z nich použijí na výstavbu vlastní tělesné schránky a část metabolicky spálí a vydechnou v podobě oxidu uhličitého. Jejich tělesné schránky následně slouží jako potrava masozřavcům, kteří se zase postarají o jejich metabolizaci. Rostliny tedy oxid uhličitý vážou, zvířata (a především tedy mikroorganismy) je žerou a znovu ho vypouštějí a to vše se odehrává v kvantech přibližně o dva řády vyšších, než v jakých se pohybují naše průmyslové emise. Tak jak by lidská činnost mohla mít na vliv na koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře?

Celý ohromný cyklus je totiž v zásadě (s jedním malým háčkem, k němuž se dostanu příště) v rovnováze. Populace zvířat a bakterií jsou omezovány množstvím dostupné potravy a prostoru. Zvířata mohou vydýchat pouze tolik oxidu uhličitého, kolik sežerou uhlíku. Čím víc toho sežerou a spálí jednu sezónu, o to méně toho budou mít k dispozici tu příští. Boom v jednom roce vede k poklesu v tom následujícím. A pokud se jeden druh výrazně rozšíří, jistě to bude na úkor druhu jiného. V globálním dlouhodobém průměru je poměr živočišné a rostlinné biomasy konstantní. Množství spáleného a absorbovaného oxidu uhličitého se tedy ustálí na rovnovážné hodnotě. Představte si stolitrový sud, do nějž přitéká jednou stranou litr vody za sekundu a druhou stranou zase přesně litr odtéká. Co se stane, pokud do něj začneme pomalu, po pár mililitrech za vteřinu, přilévat? Nepochybně časem přeteče. Náš podíl na celkovém toku je sice směšně malý, stejně jako je malý podíl průmyslových emisí na přirozeném cyklu oxidu uhličitého, ale systém si s ním není schopen poradit, takže se nadbytečná voda v sudu hromadí, stejně jako se oxid uhličitý pozvolna hromadí v atmosféře. Tento příměr není opět zcela dokonalý. Schopnost biosféry absorbovat vyšší dávky oxidu uhličitého není úplně nepružná a dokázala by vyrovnat zvýšené emise do určitého množství (odhaduje se kolem 2 miliard tun uhlíku.) Ty jsme nicméně nejspíš výrazně překročili, takže efekt je ve výsledku stejný. 

Naše zvýšené emise jsou tedy schopné zapřičinit růst atmosferické koncentrace skleníkových plynů. Zapřičinili ho skutečně? S nejvyšší pravděpodobností ano. Žádné jiné rozumné vysvětlení pro jejich skokový nárůst, který se časově kryje s globální industrializací, zatím neexistuje. K vypouštění velkých množství oxidu uhličitého dochází při vulkanické aktivitě, ale ta byla během posledního půl století spíše podprůměrná. Aktivita planktonu v oceánech se nijak výrazně nezměnila a procento zalesnění v posledních padesáti letech globálně nejspíš mírně stouplo. Zato ale pálíme 8 miliard tun uhlíku ročně. 

Způsobila zvýšená koncentrace oxidu uhličitého globální růst teplot? Oxid uhličitý tuto schopnost má a jeho efekt je tím silnější, čím více se ho v atmosféře nachází. Jak bylo vidět ve videích, jiné hypotézy snažící se vysvětlit nárůst teplot nejsou průkazné. Takže odpověď zní opět s nejvyšší pravděpodobností ano.

Z všeho výše uvedeného vyplývá, že ke globálnímu oteplování dochází a to nejspíš díky naší činnosti. No a co? Jaké budou pravděpodobné důsledky? Je to dobře nebo špatně? Měli bychom s tím něco dělat? Na to se pokusím odpovědět v příštím článku.