Opravdu nikdy nebylo více jak 280 ppm CO2?

Co nám říkají průduchy rostlin o vývoji nejvíc sledovaného skleníkového plynu v preindustriální éře? Byly tehdejší atmosférické koncentrace oxidu uhličitého vždy nižší než 280 ppm?

(Graf 1: Červená křivka CO2 a bílá křivka teplot v dobách ledových a meziledových)

Jistě jste to slyšeli. Dnešní hladiny CO2 jsou prý o mnoho vyšší než kdykoli za poslední tisíce let. A jelikož tyto koncentrace jsou tak nepřirozené, musel je v převážné míře zavinit člověk. 

Al Gore si ve svém sci-fi filmu „Nepohodlná pravda“ dokonce musel vzít jeřáb, aby mohl ukázat, jak vysoko ta křivka jde. Prý na tak vysoké hladiny CO2 není příroda zvyklá a tak rychlý nárůst nepřežije.

Je to ale skutečnost?

DILCHER

V březnu 2011 nás ScienceDaily informuje o studii,na které se podílel David Dilcher, emeritní profesor geologie z Indiana University. Na základě analýzy rostlinných zbytků z rašelinišť tvrdí, že kvůli asi 30% nárůstu CO2 za posledních 150 let rostliny přišly asi o 34 % průduchů.

Je to podobný efekt jako chování zorničky oka, která se ve tmě rozšíří a na světle zúží. Koncentrace CO2 je dnes vyšší, tudíž ke stejnému přísunu CO2 rostlinám stačí průduchů méně. Má-li rostlina méně průduchů, tak to ale také znamená, že se snižuje vypařování (transpirace). Čili rostlina potřebuje při vyšších hladinách CO2 k přežití méně vody. Zvýšené hladiny skleníkových plynů tedy činí rostliny více odolnými vůči vyšším teplotám.

Rising Carbon Dioxide Is Causing Plants to Have Fewer Pores, Releasing Less Water to the Atmosphere. ScienceDaily 4.března 2011

KOUWENBERGOVÁ

Dilcherova práce opětovně potvrzuje jinými studiemi odhalenou korelaci mezi atmosférickou hladinou CO2 a množstvím průduchů u rostlin. A to lze využít k rekonstrukci vývoje hladin CO2 v i dávnějších dobách. Pokud najdeme fosilizované listy vhodných, ze současnosti známých rostlin, s nimiž se musí historický záznam srovnávat. Právě to již před několika lety zvládla pod vedením Lenny Kouwenbergové čtveřice holandských vědců a v lednu 2005 publikovala v časopisu Geology výsledky své studie. Z nich vyplývá, že v minulosti se hladina CO2 měnila daleko více, než si myslíme.

Kouwenberg et al. Atmospheric CO2 fluctuations during the last millennium reconstructed by stomatal frequency analysis of Tsuga heterophylla needles. Geology, leden 2005. 

Dosavadní představa byla taková, že v preindustriální éře se hladiny CO2 držely stále asi na 280 ppm. Nyní se však zdá, že i v preindustriální éře jsme zažili podobné výkyvy jako ve 20.století. Kolem roku 1990 byly hladiny 350 ppm a obdobné hladiny jsme zřejmě zažili i ve středověku.

(Graf 2  Černě křivka vývoje CO2 dle průduchů rostlin (Kouwenbergová et al., 2005). Šedě je vyznačen rozsah nepřesnosti měření. Bílé čtverečky vytyčují křivku výsledků z ledovcových vrtů). 

Průduchy fosilizovaných rostlin umožňují zkoumat i 400 milionů let dávná období. McElwain a kol. (1995) píše: „Pozorované změny v počtu průduchů potvrzují, že atmosférická koncentrace CO2  na počátku Devonu byla desetinásobkem až dvanáctinásobkem současné koncentrace…“ 

Studie Wagner et al (2004) se zabývá porovnáním údajů z oblasti Atlantiku a pacifického severozápadu USA. Závěr je stejný - fosilizované rostliny z těchto vzdálených regionů vypráví tentýž příběh: „To ukazuje, že pozorované změny stomatálního indexu nejsou omezeny jen na severoatlantický sektor, ale minimálně platí pro celou severní polokouli.“ (Pozn.: stomata = průduchy)

CO BYLO DŘÍVE? VEJCE NEBO SLEPICE? 

Když křivku CO2 odvozenou z průduchů rostlin porovnáme s teplotními rekonstrukcemi (Moberg 2005), vidíme v posledním tisíciletí to samé, co známe z dob ledových a meziledových. Oxid uhličitý teploty neřídí. Naopak uhlík reaguje na měnící se teplotu. Nebyl tedy „driverem“, nebyl řídícím faktorem klimatu. Viz graf 2.

(Graf 3: Modře teploty. Červeně zahlazená křivka CO2 dle průduchů rostlin. CO2 reaguje se zpožděním na teploty) 

• Kolem roku 1100 n.l. vrcholí teploty středověkého optima. O cca 250 let později vrcholí hladiny CO2.  
• V 17.století je dno malé doby ledové a začíná růst teplot. O cca 250 let později v půli 19. století teprve začíná růst hladin CO2.

(Graf 4  Srovnání zahlazené křivky CO2 dle průduchů rostlin červeně. Světle modře je křivka CO2 podle ledovcového vrtu D47 v Antarktidě. Fialově je křivka CO2 podle vrtu Law Dome) 

Van Hoof (2005) píše na str. 354: „Výrazná změna hladin CO2 ve 13.století n.l. je evidentní jak z přímého měření CO2 uzavřeného v ledu v antarktickém ledovci, vrt D47, tak z analýzy počtu průduchů u fosilizovaných listů dubu. Tato změna hladin CO2 byla detekována různými metodami, jejichž výsledky se shodují, což potvrzuje, že tato událost je skutečná.“

SPOR ROSTLINY VS LEDOVCE 

Proč ledovcové vrty v Arktidě ukazují daleko menší variabilitu CO2 v minulosti než fosilizované rostliny?

Thomas van Hoof. “Atmospheric CO2 during the 13th century AD: reconciliation of data from ice core measurements and stomatal frequency analysis.” Tellus 2005

Van Hoof píše: „Je dobře známo, že difúzní procesy ve vrstvě firnu a postupné ukládání (enclosure) vzduchu v uzavírající (lock-in) se vrstvě ledu má za následek zeslabení signálu o původní atmosférické variabilitě a může zakrýt vysoko frekvenční variace. (viz např. Trudinger et al., 2003).”

Laicky řečeno, než ledu přibude natolik, že se zhutní a stane se "vzduchotěsným", dochází k částečným únikům a mísení plynů z různých období. Tím se záznam vyhladí, jako kdyby z nádoby s teplou vodou unikala voda do nádoby se studenou vodou a naopak. Po určitém čase se teplota v obou nádobách vyrovná a v obou bude v podstatě stejně vlažná. Podobně se do jisté míry vzájemné ovlivní chladné a teplé období v záznamu ledovcových plynů a výkyvy na křivkách se vyhladí (viz Kouwenbergová 2005, str. 34).

Neznamená to, že ledovcové grafy jsou špatně. Jsou jen zahlazené.

Graf 5: Schematické znázornění  a) nezahlazený graf ukazující každý výkyv, b) tentýž graf zahlazený, c) co se stane když zkombinuji starší zahlazené období s novým nezahlazeným obdobím – objeví se hokejka

Nedostatkem fosilizovaných rostlin je, že v dané lokalitě vždy poskytují údaje vždy jen o pár staletích a nikoli souvislý tisíce let dlouhý záznam jako ledovce.

Pokud jsou však data z fosilizovaných průduchů rostlin správná, znamená to, že klimaskeptici budou muset opravit své názory. Většina z nich totiž až doteď pokládala tvrzení o stabilní preindustriální hladině 280 ppm CO2 za jednu mála solidních částí alarmistické věrouky.

	zde

Literatura:  

David Middleton. CO2: Ice cores vs plant stomata. WUWT 26.12.2010 (Middleton celou záležitost popularizačně shrnuje. První český překlad Middletonova článku překvapivě přinesl nikoli Vesmír, ale WM magazín zde) 

http://www.skepticalscience.com/plant-stomata-co2-levels.htm (Reakce alarmisty Cooka na článek Davida Middletona. Podle mne je Cookova kritika rostlinných průduchů slabá. Pod článkem je diskuse, které se účastnil sám Middleton. Zvláště úsměvná je Cookova věta, že „stomatální data nejsou tak přímá jako ledovcové vrty a tedy nejsou tak přesná.“ Ve skutečnosti je tomu právě naopak. Stomatální data mají větší rozlišení a tedy jsou přesnější. Navíc fosilizovaný list už po smrti počet průduchů nemění, zatímco led dále „pracuje“) 

Kouwenberg et al. Atmospheric CO2 fluctuations during the last millennium reconstructed by stomatal frequency analysis of Tsuga heterophylla needles. Geology, leden 2005. 

Thomas van Hoof. “Atmospheric CO2 during the 13th century AD: reconciliation of data from ice core measurements and stomatal frequency analysis.” Tellus 2005 

Zbigniew Jaworowski.CO2: The Greatest Scientific Scandal Of Our Time. 21stCentury Sci-Tech  2007. (Článek polského vědce, který kritizuje nedostatky a nepřesnost měření CO2 z ledovcových vrtů)

Wagner et al. Reproducibility of Holocene atmospheric CO2 records based on stomatal frequency. Quaternary Science Reviews 23 (2004) 

Andreas Indermühle, et al. Early Holocene Atmospheric CO2 Concentrations. Science 286, 1815 (1999) (Kritika Wagnerova článku o průduších a Wagnerova odpověď)

============

Tento článek vyšel také na vzdělávacím portálu Osel.cz  

Více na www.klimaskeptik.cz

Diskutujte na  http://www.klimaskeptik.cz/diskuse/nase-forum/