Klima: Co se stane, až budou emise CO2 nulové?

Spousta lidí si myslí, že stačí snížit emise CO2 na nulu a klima se rychle vrátí do svého „původního“ stavu, odpovídajícího, řekněme, 2. polovině 19.století. To je ale velký omyl a ukážeme si proč….

Jsou tu totiž dva základní problémy.

Jedním z nich je to, že než budou emise CO₂ nulové, dostane se ještě do uhlíkového cyklu spousta uhlíku ze spalování fosilních paliv. Ten může být v atmosféře vázán především ve formě CO₂, v menším množství i v metanu.

Jak ale snížit množství těchto plynů v atmosféře? Věci jako redukce dobytka nebo zalesňování v tom dlouhodobě nepomohou. Proč? Protože dobytek množství uhlíku v uhlíkovém cyklu nesnižuje ani nezvyšuje. Jen vrací do atmosféry uhlík, který z ní byl dříve odebrán pro fotosyntézu, nutnou k produkci jeho potravy. Podobně ani zalesňování dlouhodobě nic nevyřeší, protože uhlík, navázaný ve dřevě, se po jeho spálení nebo rozkladu zase dostane zpět do uhlíkového cyklu. Žádný nový uhlík se tím sice do atmosféry nedostává, ale žádný se z ní ani neodčerpává. Takže prakticky všechen ten uhlík, dříve odčerpaný z atmosféry fotosyntézou a nějaký čas uložený v tělech dobytka nebo v dřevní hmotě (či obecně v biomase), se po několika letech nebo desetiletích vrátí zase zpět do atmosféry.

Jedinou cestou k dlouhodobému snížení obsahu uhlíku v atmosféře, ať už ve formě CO₂ nebo metanu, je tedy trvalé nebo dlouhodobé odstraňování uhlíku z uhlíkového cyklu. To ale redukce dobytka ani zalesňování dlouhodobě neřeší.

Určitou pozitivní roli tady mohou hrát geochemické procesy (zvětrávání apod.). Ty fungují dlouhodobě, ale relativně pomalu. Další možností je fytoplankton, jehož vápenaté skořápky se po odumření organismů ukládají na mořském dně. Tyto a podobné procesy zřejmě budou i nadále postupně odstraňovat přebytečný uhlík z atmosféry, bude se to ale dít pomalu, v dlouhých časových měřítcích stovek a možná i tisíců let. Takže i pokles koncentrací CO₂ v atmosféře a tím i návrat klimatu ke stavu někdy z konce 19. století bude velice pomalý.

Teoreticky by mohly pomoci odstraňovat CO₂ z atmosféry některé metody geoinženýringu, jenže ty jsou dnes často technicky i finančně nad naše možnosti, nehledě na pravděpodobné nepříznivé vlivy na přírodu a biosféru. A vytloukat klín klínem asi nechceme. Ale o geoinženýringu až někdy příště…

Druhým zásadním problémem bude zřejmě oceán. V současné době nám hodně pomáhá. Absorbuje asi 30 % emitovaného CO₂ (zde). Jeho teplota ale roste a tím klesá jeho schopnost absorbovat další CO₂ z atmosféry. I po eliminaci emisí CO₂ bude oceán pohlcovat nějaký CO₂ z atmosféry, ale jen dokud jeho parciální tlak v oceánu bude menší než v atmosféře. Až s klesajícími koncentracemi CO₂ klesne jeho parciální tlak v atmosféře pod hodnotu parciálního tlaku v oceánu, začne nám oceán „vracet“ do atmosféry ten CO₂, který dříve uložil a stane se tak výrazným zdrojem CO₂ pro atmosféru. A to dále zpomalí už tak dost pomalé odstraňování přebytečného uhlíku z atmosféry geologickými i dalšími procesy.

O dlouhodobém vývoji koncentrací CO₂ a metanu v atmosféře nebudou tedy rozhodovat procesy, kde dochází pouze k transformaci sloučenin uhlíku z jedné na druhou. Ty množství uhlíku v uhlíkovém cyklu nesníží. Podstatné budou naopak procesy, které dokáží uhlík z uhlíkového cyklu odstraňovat a ukládat ho mimo tento cyklus. Tedy procesy geologické a také procesy spojené třeba s fytoplanktonem, tvořícím vápencové schránky. Ty ale pracují poměrně pomalu a navíc jsou tu ještě obrovské zásoby CO₂ v oceánu, které se také dříve nebo později dostanou zpět do atmosféry. Odhaduje se, že „návrat“ koncentrace CO₂ v atmosféře na předindustriální hodnoty kolem 280-300 ppm bude pak trvat stovky a možná tisíce let.

Není to moc optimistické čtení. Je tu prostě problém, který se rok za rokem zhoršuje dalšími emisemi CO₂, ještě řadu desetiletí se zhoršovat bude. Ani po jeho vyřešení (eliminace emisí CO₂) ale nebude zdaleka vyhráno a nedojde k žádné rychlé „nápravě“ stavu klimatického systému. Naopak, návrat klimatického systému do jeho předindustriálního a čistě přirozeného fungování bude trvat stovky a možná tisíce let.