Jak tragikomicky působí nedávný strach, co bude lidstvo dělat, až dojdou zásoby uhlí, plynu a ropy. Dnes se vědci domnívají, že ani již zmapované zásoby nebude možné v zájmu přežití lidstva vytěžit. Přesto se těží a těží, ač varovné signály přicházejí jeden za druhým. Světová společnost se jimi neřídí a žene se za komerčním využitím fosilních paliv.
Ani prudké tání polárních ledů dostatečně nevaruje před příliš velkým spalováním, tedy vypouštěním emisí oxidu uhličitého, hlavního skleníkového plynu do ovzduší. Ba naopak, zmizení ledu okamžitě povzbudilo soutěž států a naftařských a plynařských firem, kdo urve místo pro těžbu v Severním ledovém oceánu.
Čím se tání Arktidy zapíše do evropského klimatu?
Tání „věčného“ arktického ledu je výmluvným varováním, že se s klimatem něco vážného děje. Jak zaznamenává klimatické změny způsobené táním arktického ledu profesorka meteorologie z Rutgers University Jennifer Francisová:
„Úbytek ledu znamená rychlejší oteplování Arktidy. Zejména vlivem toho, že pohlcuje mnohem více slunečního záření. Dříve ho sníh a led téměř všechno odrážely zpátky do vesmíru. Volná mořská hladina pohlcuje sluneční záření řádově více, zpět vzhůru ho navrací sotva pět procent. Navíc oceán bez ledové pokličky uvolňuje do ovzduší obrovské množství tepla a páry. Pokles teplotního rozdílu mezi Arktidou a nižšími zeměpisnými šířkami vede k zeslabení takzvaného tryskového proudění (jet streamu). To se navíc více vlní, zahýbá se na jih, nebo naopak na sever, místo aby dulo podél rovnoběžek. Výkyvy ve směru proudění existovaly vždy, ale nyní mají větší amplitudu. A kromě toho se pomaleji posouvají k východu. Rozsáhlé tlakové útvary tím mohou zesílit a setrvávat na místě. Příkladem jsou takzvané blokující tlakové výše, jako je ta, která vedla ke katastrofální vlně veder a požárů v Rusku v létě 2010.“
Mořští biologové se obávají, že oteplení oceánu ohrozí unikátní flóru a faunu studených moří. Bude-li postupovat stejným tempem, hrozí vyhynutí polárních a alpínských druhů. Migraci ostatních druhů zachvátí neudržitelné tempo, které rovněž věstí mnoho ztrát.
Francisová upozornila, že odlednění Arktidy přinese delší období velkého horka, ale také velkého chladu
A do jaké podoby se ustálí mořské proudy, které mají vliv na počasí v přímořských oblastech a jež až dosud byly zárukou mírného pásma i v Česku? Obecně se má za to, že budou mnohem častěji nastávat extrémní události. Francisová upozornila, že odlednění Arktidy přinese delší období velkého horka, ale také velkého chladu. Že přijdou období vydatných dešťů a současně dlouhá období sucha.
Setrvačnost
Australský profesor fyzikální meteorologie Steven Sherwood porovnal, jak dlouho trvá přijetí převratného objevu, který zcela pozmění chápání světa. Pro srovnání si vybral Koperníkův objev existence sluneční soustavy, Einsteinovu teorii relativity a Arrheniovo zjištění, že teplota Země závisí na koncentraci oxidu uhličitého a že zvyšováním jeho koncentrace Zemi výrazně oteplíme.
U Koperníkova a Einsteinova objevu trvalo pokaždé skoro sto let, než objev vzali na vědomí experti příbuzných oborů, přestože první příklad je z přelomu 16. a 17. století a druhý z „moderního“ 20. století. Objevitelé i jejich následovníci museli leckdy strpět ústrky, Galileovi za rozvoj dynamiky Koperníkova modelu dokonce hrozilo upálení. Avšak než se s popřením tvrzení, že Země je středem Všehomíra, vyrovnala veřejnost, trvalo to dvě stě let! Přijetí teorie relativity nejspíš urychlila válka, a proto se už ve druhé polovině 20. století vtloukala do hlavy nechápajícím gymnazistům.
Objev úlohy oxidu uhličitého v atmosféře nobelisty Svante Arrhenia je zhruba stejně starý jako teorie relativity, navzdory tomu se sem tam najde pochybující vzdělanec a veřejnosti je ten objev lhostejný. Přestože právě na něm je lidstvo existenčně závislé.
Je velmi pohodlné věřit, že přírodní síly jsou tak mocné a tak málo pochopitelné, že lidské aktivity jsou ve srovnání s nimi zanedbatelné a vlastně na nich nezáleží
Pracovník Centra výzkumu globální změny Akademie věd ČR Jan Hollan to komentuje: „Většina lidí nemá ve fyzice velkou zálibu. A je velmi pohodlné věřit, že přírodní síly jsou tak mocné a tak málo pochopitelné, že lidské aktivity jsou ve srovnání s nimi zanedbatelné a vlastně na nich nezáleží. Aby závažná pravda zvítězila nad pohodlností, leností, záští a mocnými zájmy, vyžaduje to hodně času a velké úsilí.“
Sto let k dispozici nemáme
Naměřené koncentrace oxidu uhličitého v naší atmosféře jsou už teď extrémně vysoké. Vědci z brněnského Centra výzkumu globální změny Akademie věd (CzechGlobe) zaznamenali nárůst obsahu oxidu uhličitého v ovzduší nad hranici, kterou mnozí označují za znepokojivou.
Zatímco úroveň oxidu uhličitého dosahovala před průmyslovou revolucí hodnot okolo 280 ppm (v milionu molekul vzduchu bylo 280 molekul oxidu uhličitého), letos poprvé ohlásili vědci překročení podle některých zneklidňující hranice 400 ppm. Stalo se na Aljašce, v Grónsku, Norsku a na Islandu. A také v České republice.
Naposledy panovaly takové vysoké koncentrace oxidu uhličitého přibližně před deseti až patnácti miliony lety, tedy v době, kdy se celkové klimatické podmínky značně lišily od současnosti. A kdy na Zemi rostly jiné rostliny, žili odlišní živočichové a po člověku ani vidu ani slechu.
Nejstarším zařízením u nás, kde se nepřetržitě měří obsah oxidu uhličitého v atmosféře v prostředí lesních ekosystémů, je stanice Bílý Kříž v Moravskoslezských Beskydech. Vznikla koncem osmdesátých let. „Dlouhodobá měření z Bílého Kříže skutečně ukazují pokračující trend globální změny, kterým je nárůst obsahu oxidu uhličitého v atmosféře,“ konstatuje ředitel CzechGlobe Michal V. Marek.
Zatímco v roce 2000 se pohybovaly naměřené hodnoty oxidu uhličitého na Bílém Kříži okolo 370 ppm, začátkem letošního roku už nad lesním smrkovým porostem překročily 400 ppm.
Koncentrace oxidu uhličitého jsou u nás mírně vyšší než globálně, protože střední Evropa na relativně malém území tohoto plynu emituje opravdu mnoho. „Neznamená to však, že by se u nás v porovnání se světem nějak významně lišily hodnoty průměrného ročního nárůstu oxidu uhličitého nebo že by se zde rychleji oteplovalo,“ připomíná Alexander Ač z CzechGlobe.
Historický nárůst oxidu uhličitého v ovzduší
- Historický nárůst oxidu uhličitého v ovzduší zachycuje přiložený pohyblivý graf. Svislá osa zaznamenává jeho koncentraci – počet molekul oxidu uhličitého v milionu molekul vzduchu (ppm). Na vodorovné ose jsou ve stupních jižní a severní šířky rovnoběžky od pólu k pólu. Přestože hodnoty ppm v čase kolísají (letopočty a měsíce naskakují v okénku vpravo), celkově však stále rostou. Nejvíc na severní polokouli ve vyšších zeměpisných šířkách v závislosti na velkém množství zdejších zdrojů oxidu uhličitého.
- Červený bod v grafu zaznamenává lednové hodnoty koncentrace oxidu uhličitého. Leden je právě v polovině období, v němž na severní polokouli, na které je většina pevnin, odumírá většina vegetace. Do ovzduší se proto uvolňuje uhlík odebraný v létě fotosyntézou.
- V červeně vyznačeném místě na přiložené mapě je vyznačena havajská vyhaslá sopka Mauna Loa. Stojí jako osamocený obří čtyřkilometrový pylon v oceánu a je tím nejreprezentativnějším místem na Zemi pro měření uhlíku v atmosféře.
- Modrým bodem je rok od roku značena průběžná hodnota oxidu uhličitého na jižním pólu.
- Souběžně s právě popsaným grafem se na druhém grafu zapisuje časový průběh narůstání množství oxidu uhličitého v ovzduší. Když červená křivka, odpovídající zvolenému bodu na severní polokouli, dokmitá na svůj konec k současnému datu (spolu s poklidněji oscilující modrou křivkou koncentrace CO2 na jižním pólu), graf se na spodním konci křivky začíná obracet do minulosti. Nejprve zeleně zaznamená naměřené hodnoty vědcem Keelingem v letech 1958 až 1979. Oranžově jsou zaznačeny hodnoty oxidu uhličitého, spolehlivě zjištěné z jádrových vývrtů do hloubek ledových příkrovů i ledovců až do období začátku letopočtu.
- V této chvíli graf získává věhlasnou podobu hokejky, podobně jako graf globální teplotní odchylky. Ale pokračuje proti času dál. Pomocí mořských sedimentů se podařilo určit kolísání množství oxidu uhličitého v dobách ledových a meziledových až 800 tisíc let nazpět.
- Do levého grafu se mezitím zobrazily dosažené hladiny průměrného množství oxidu uhličitého – v lednu 2011 byla zjištěna hodnota 391 ppm, v lednu 1979 336 ppm, v předindustriální době 278 ppm a v nejchladnějších obdobích dob ledových 185 ppm.
Nikdo netuší, kdy může být konečná
Pro záchranu naší planety, na níž se vyvinula civilizace, by bylo žádoucí redukovat obsah oxidu uhličitého v ovzduší na hodnoty menší než 350 ppm. Abychom zachovali Zemi v relativně stejné podobě, v jaké jsme ji dostali. Vyšší koncentrace už to nejsou s to zaručit.
Tato hodnota vyplynula z vědeckých výzkumů týmu Jamese Hansena, šéfa Goddardova institutu pro vesmírné studie NASA a mimořádného profesora Kolumbijské univerzity, a potvrdilo ji i zkoumání dalších vědců. (Více informací o výsledcích Hansenových výzkumů je k dispozici na stránkách Columbia University). Odráží již současný nárůst průměrné teploty Země, který se projevuje táním ledovců a dalšími změnami klimatu. Zároveň by udržení této hranice mělo zabránit, aby nárůst průměrné teploty nepřekročil dva stupně Celsia, a aby proto neroztály pevninské ledovce v Grónsku či v Antarktidě, které by zvedly hladinu světových moří.
Nikdo však přesně neví, kdy dosáhneme hladiny zvratu – takové úrovně oxidu uhličitého, kdy i bez dalšího zvyšování obsahu uhlíku v ovzduší se systém sám rozpohybuje a nastanou velké klimatické změny. Zcela jistě existuje i bod, z nějž by už nebylo návratu.