Požáry v Austrálii nejsou prvním varováním před změnami klimatu

Kolega přírodovědec za zimní tmy vystupuje na otlučeném nádraží severočeského města. Roky sleduje četnost evropských populací ptáků a hmyzu a rovněž ho zajímá vztah mezi neklidnou přírodou a proměnou lidské společnosti. Po schodišti sestupuje do podchodu plného kalné tmy. Na schodišti nad ním se objeví dva muži. Vyhodnotí si, že jsou nebezpeční, snaží se udržet si bezpečnou vzdálenost a zároveň je i trochu pyšný na svou všímavost. Muži ho téměř minou, ale pak se jeden otočí a udělá dva rychlé kroky, rozmáchne se a pěstí udeří kolegu do obličeje.

Ten je normálně připraven se bránit, ale tady na to nezbývá čas. Přemýšlí, o co všechno ho okradou, ale muži pokračují, jen si asi potřebovali vybít vztek. Je teď taková nervózní doba, znáte to sami. Přírodovědec se další dva dny vrací k zážitku, který pro něho představuje něco jako zenové osvícení. Uvědomuje si, že mnoho let čte o environmentálních krizových scénářích a možnostech adaptace a mitigace, jež mu však pomohly jen situaci zpracovat, ale ne připravit na vlastní šok. Bylo to tak rychlé!

Nepřekvapuje ho, že v západní Evropě se nesmějí nosit větší nože, protože než vytáhnete pistoli, trvá to natolik dlouho, že by útočník musel být šest metrů daleko, ale oni většinou útočí jen z jednoho či dvou metrů. Řekl mi, že tehdy pochopil vlastní bezbrannost, a pak pocítil vděčnost, že žijeme v takové bezpečné zemi. Především však začal přistupovat k životu s větším respektem, protože zažil, jak nečekaně se může změnit. A to platí i pro společnost.

Žlutohnědavý opar

Australské požáry začaly v září 2019, velké intenzity ale nabyly až na přelomu let 2019 a 2020. Shořela část země odpovídající kusu střední Evropy. Pravda, Austrálie je obrovská, ale skoro celý kontinent tvoří nehořlavá poušť bez vegetace a bohatší biotopy naleznete jen okolo pobřeží, kam zasahují deštivé větry od moře. Z hlediska stromu je velikost Austrálie pouhá fikce. Desítky lidí zemřely, shořely tisíce domů a podle nižších odhadů zahynula možná miliarda zvířat a další ještě zahynou hladem, protože plocha spálené země je obrovská.

Velká města na celé týdny pokryl žlutohnědavý opar. Kdybychom jej hodnotili z hlediska jemných částeček v atmosféře, první dny odpovídaly deseti, pak 20 a nakonec 37 vykouřeným cigaretám denně – a to se týká i dětí. Starší lidé občas kolabovali, ostatní stírali prach a snažili se držet v klimatizovaných místnostech. Hasiči se udřeli k smrti. Australané jen doufali, že to nedopadne jako v New Yorku, kde je mezi rodinnými, ekonomickými a pracovními stresy zmítanými hasiči třikrát vyšší procento sebevražd.

O australských požárech najednou mluvil celý svět, takže se zdálo, že to bude další klimatický budíček se zastávkami New Orleans, bouře Sandy v New Yorku, sucho a požáry v Kalifornii a nyní australské ohnivé peklo. Ale možná zapomeneme stejně rychle jako tolikrát předtím. Kdo si totiž dnes vzpomene na nedávné obrovské požáry v sibiřské tajze, na nedýchatelnou atmosféru v Dillí, na hořící Amazonskou pánev nebo na řecké požáry dotýkající se Athén, které si vyžádaly třikrát víc životů než australské inferno?

Pokud se na všechny tyto nedávné události budeme dívat jako na jeden proces, jehož části se odehrávají na různých kontinentech, získáme představu, co by se mohlo dít při pravděpodobném zvýšení teploty o 1,5 až dva stupně Celsia, zatímco dnes jsme zhruba na růstu o jeden až 1,2 stupně Celsia. Abychom byli spravedliví, australské požáry se odehrávaly při teplotě vyšší asi o tři stupně Celsia, nicméně nezáleží na teplotním průběhu celého roku, ale několika měsíců před začátkem ohňové sezony a na průběhu sucha od roku 2017.

Hledání žhářů

I v ostatních případech požáry začaly suchem, jaké třeba v Kalifornii nemělo pamětníka. Smog na indickém venkově způsobilo především pálení slámy, popel se totiž používá jako hnojivo. Nikdo přece neohrozí úrodu pro svou chudou rodinu a syntetická hnojiva jsou drahá! Indický venkov se vždy po sklizni zahalí dýmem, který se za pár dní rozplyne. Dnes už to příliš nefunguje, protože spalování dříví, hustý automobilový provoz a místní továrničky produkují tolik oxidů dusíku a dalších kontaminantů, že atmosféra ztrácí samočisticí schopnost.

Hlavním čističem atmosféry je totiž vysoce reaktivní hydroxyl. Sotva vznikne, hned reaguje. Jeho množství se nedá přímo měřit, ale počítá se z rychlosti dalších atmosférických reakcí. Je-li zejména oxidů dusíku příliš, nastane hydroxylový kolaps, protože přesila NOx je příliš velká. A tehdy se stav atmosféry jenom zhoršuje. Pomohou už pouze čerstvé větry především z hor, kde vyšší energie slunečního záření produkuje víc hydroxylu. U řeckých požárů se hodně mluvilo o žhářích, kteří ve službách developerů vypalují lesy.

Tato tematika je důležitá, protože i u australských požárů se o tom hojně spekulovalo. Konspirační weby se za vším snažily nalézt zlovolnou koordinovanou akci, jiné zase vykreslovaly plochu spálené země o dost větší, než ve skutečnosti byla (což nebylo třeba, protože i rozsah pohromy je ohromující). Nepochybně existují lidé, kteří rádi škodí a občas zapálí les, mnohem víc je však nepozorných kuřáků a digitálních náměsíčníků, kteří nemyslí na to, co mohou způsobit.

Je však dobré si uvědomit, že pokud nás potká nečekaná krize ať přírodního, či ekonomického charakteru, budeme mít tendenci hledat „žháře“ a neuklidníme se, dokud nějakého nedopadneme. V evropské historii to typicky – a dnes už zase – bývali Židé, ale třeba v Egyptě se jednou mezi sebou pohádaly dvě muslimské strany, což vyústilo ve vypálení několika koptských kostelů. V atmosféře krize se viníci nejčastěji hledají mezi slabšími a odlišnými, na které podvržené zprávy skutečných viníků rády upozorní.

Vysoká pravděpodobnost

Nedávno jsem se probíral desetiletí či dvě starými studiemi o klimatické změně i vlastními staršími texty. Stačilo by je mírně oprášit a vydávat za čerstvé zboží. Tak moc říkáme stále totéž, že je to až únavné. Deset či dvacet let novinářům odpovídáme na stále stejné otázky. Pokud nejsem – jako v tomto případě – vyzván, abych o klimatu něco napsal, už to nedělám. Metaanalýza desítek starších studií, z nichž většina byla ve své době považována za alarmistické, ukázala, že jimi odhadované změny byly ve skutečnosti menší, než dnes pozorujeme.

Současní vědci jsou o něco pokornější, mají lepší metodiku, větší počítače a delší řady měření, ale možná víc podléhají skupinovému myšlení, které je naladěné na krizovou notu. Navzdory tomu mi z toho vychází vysoká pravděpodobnost, že dnes předpovídané klimatické změny skutečně nastanou. Podle mezinárodní studie, jež hodnotila klimatickou situaci velkých evropských měst, má být v Praze v roce 2050 průměrná roční teplota vyšší o 1,8 stupně Celsia. Není to žádná velká katastrofa, Praha se klimaticky posune mezi Bratislavu a Budapešť.

O dost horší je však předpoklad, že většina tohoto oteplování se odehraje v podobě letních vln veder, takže v červenci a srpnu má být průměrná měsíční teplota vyšší o pět až šest stupňů Celsia. A to už je na pováženou. Zároveň je nutné vnímat další mechanismus, o kterém se nejčastěji mluví jako bloku omega. Mezi dvěma širokými, poměrně pomalými rameny tryskového proudění někdy vznikne tlaková výše, která se jako velká „brambora“ tvrdošíjně usadí nad jednou oblastí. Uvnitř je horko, ale větry proudící okolo „brambory“ přinášejí déšť do stále stejných pásem na obvodu bloku omega.

Způsobuje to, že v jedné oblasti vysychají rybníky, ale jen o 300 kilometrů dál už říční koryta nepoberou všechnu spadlou vodu. A to znamená, že se nejen zvyšuje četnost tropických dní, ale i roste riziko, že budou trvat týdny. Co to znamená ve městě a co v přírodě? Město, tvořené především budovami, má saturační efekt. Chodníky a zdi teplo pohltí, a když to jde, přes noc zase většinu tohoto tepla vyzáří. Další den je ve městě tepleji, i když se teplota regionu nemění. A tak město den po dni funguje jako akumulační kamna.

Už v minulých letech jsme v městském stínu běžně naměřili teploty o osm stupňů Celsia vyšší, než udávala předpověď počasí. Platí to zejména o teplotách nad 30 stupňů Celsia ve dne a 18 až 20 stupňů Celsia v noci. Empirická poučka říká, že teplota povrchu za slunného dne dosahuje 150 procent teploty vzduchu. Jednoduchým výpočtem zjistíme, že při 34 stupních Celsia je na exponovaných místech nutné počítat s teplotou povrchu okolo 50 stupňů Celsia. Pochopitelně závisí na více faktorech, jako jsou barva ozářené plochy, její sklon, proudění vzduchu a podobně, ale v praxi to jako první přiblížení stačí.

Koktejl nebezpečných chemikálií

Proto se následkem saturačního efektu bude teplota ve městě každý následující den zvyšovat, i když meteorologové budou pro celou oblast hlásit stále stejné teploty. Představte si, co tento typ počasí udělá s městem například v Pákistánu nebo ve Středomoří, kde teplota 40 stupňů Celsia ve skutečnosti znamená, že ve městě je nad 50 až 55 stupňů Celsia, a to i ve stínu. A může to trvat celé týdny! Z těchto důvodů se například o Arábii, Blízkém východu či jižním Středomoří začíná uvažovat jako o potenciálně neobyvatelné zóně.

I u nás na tmavých střechách naměříte teplotu povrchu až okolo 70 stupňů Celsia, a když vidíte, kolik lidí si snad z důvodů elegance nechává na nových domech dělat černé střechy, máte pocit, že se společnost odtrhává od reality. Kolega klimatolog to komentuje živě pronášenými lakonickými slovy: „Hele, další blb!“ Možná si z hodin chemie pamatujete, že reakce probíhají rychleji s rostoucí teplotou. Už dnes bývá v Praze až příliš často překročena povolená úroveň oxidu dusného, který má vliv na vývoj mozku u dětí a plodnosti u mužů, a mnoha dalších kontaminantů.

Víc oxidů dusíku zvyšuje koncentraci nízkého, nebezpečného ozonu. Ovzduší města se proto za horkého letního bezvětří stává koktejlem nebezpečných chemikálií. Tato situace nejvíc ohrožuje malé děti. Na nás starších příliš nezáleží, proto si s nešťastným úsměvem můžeme říkat, že alespoň nebudeme užírat sociální dávky potřebným. Je to takový klimatický způsob důchodové reformy. Vyplývá ovšem z toho nutnost omezovat automobilovou dopravu ve městech, rovněž malým dětem by prospěl „letní byt“ na venkově. Opravdu mohou nastat měsíce, kdy počasí ve městě bude k nevydržení.

To bychom měli město. A co způsobí takové horké léto na poli a v lese? Pravděpodobná je situace „sucha a povodně“, tedy posun ke středozemnímu typu klimatu, kdy se roční srážky nemění, ale přes léto země vyschne. Kdybych se chtěl pošedesáté opakovat, psal bych o zachytávání vody v krajině a zlepšování stavu půd. Už to vědí i malé děti, že se stav půd za uplynulých deset let zhoršil.

Technologický progres je naneštěstí doprovázen zemědělským a lesním regresem. Mladým lidem, kterým chci zkazit dětství a dospívání, říkám, že sice umřou hlady, ale s nádherným mobilem a mnoha úžasnými aplikacemi v kapse. A to za to stojí, ne? Ale nedají se a vážně berou jen své oblíbené 15leté youtubery. Vždyť co my, starci, můžeme vědět o světě?

Předvídatelné zákonitosti

Klima je složitý systém na okraji chaosu, proto se obtížně předpovídá, některé zákonitosti však platí naprosto předvídatelně. A jednou z nich je vztah mezi počtem požárů a teplotou. Když se zvyšuje teplota, od určitého bodu plynule roste počet požárů. Tráva, tenké větve stromů a buřeň neboli lesní plevel jako roští či mlází jsou suché. Stačí jiskřička... Část požárů si dodnes neumíme vysvětlit. Odehrávají se v místech, kam nechodí lidé, a v době, kdy nebyla bouřka s blesky. Uvažuje se, že vegetace uvolňuje silně hořlavé plynné uhlovodíky, které mohou vzplanout již kolem 70 stupňů Celsia.

Znamenalo by to, že za skutečně teplého počasí může v lese přeskakovat tisíce drobných jiskřiček. A jedna se časem trefí do silně hořlavé hmoty, i kdyby předtím měly miliony dalších jiskérek beze škody vyhasnout. Není to úplně jisté, protože nejvyšší teplota, již jsem naměřil na povrchu odkorněných větví, byla 55 stupňů Celsia. Zapálit středoevropský les je problém. U bukového lesa se to nejspíš nepodaří, i kdybyste se hodně snažili, a u dubového lesa nejspíš způsobíte jen požár podrostu. Oproti nim však ochotně hoří bory a hustší smrkové porosty s tenkými větvičkami.

Již před lety jsme psali, že v krajině je třeba smíšený, méně hořlavý charakter lesa, a navrhovali jsme pásy, jejichž dřeviny tlumí či zpomalují šíření ohně. Vítaná je i síť protipožárních rybníčků. Ty by se ovšem lépe budovaly v letech, kdy české lesy vynášely několik miliard korun ročně, zatímco dnes budeme – a možná celá desetiletí – splácet dluhy z dřívějších lesních zisků. Uvědomme si, že z hlediska požárů můžeme být během deseti let v podobné situaci jako Australané dnes. České lesy měly v uplynulých 20 letech nevídané množství podrostu, tvořeného travami, ostružiníkem i různým houštím.

Příčin je řada, ale nejdůležitější asi bude nitrifikace prostředí, tedy nadbytek dusičnanů především z automobilového provozu. Lesní buřeň má několik protikladných vlastností. Zachycuje vodu, krade stromům živiny, dusí malé stromky a snadno podlehne požárům, které se přenesou do korun stromů. I zde závisí na typu a stáří lesa, protože starší dřeviny většinou požár podrostu vydrží.

Nelineární procesy skokem

Dlouhou dobu bychom mohli diskutovat o výhodách či nevýhodách současného vývoje i o tom, zda kůrovec náhodou není nejúčinnější protipožární opatření, protože pak už nemá co chytit, ale shoda panuje v tom, že celkové riziko všech možných druhů lesních kalamit se zvyšuje. Přitom nečelíme žádnému lineárnímu riziku, kdy se každým rokem krůček po krůčku přibližujeme krizi. Situace v uplynulých pěti letech akcelerovala – teploty jsou vyšší, ledovce intenzivně tají, moře se zvedá mnohem rychleji, než jsme předpokládali.

O slovo se hlásí nelineární procesy skokem, které zavádějí do oblastí, s nimiž nemáme zkušenosti. Malý požár je u mnoha lesů běžná záležitost, již dokonce potřebují ke správné obnově, ale australské požáry nabraly rozměr, který nikdo nečekal. Objevily se obří mraky nazývané pyrocumulonimbus, jež dokázaly vysát uhlíky z požárů, ještě žhnoucí je odložit o 30 kilometrů dál a tam založit další sérii požárů. Představte si apokalyptickou scénu hořícího lesa na velké rozloze. Nahoru stoupá hustý proud hnědavého dýmu a přehřátého vzduchu. Je jej mnohem víc než u obyčejného bouřkového mraku.

Jeho okraje se dotýkají vlhčího okolního vzduchu, nabírá vodní páru, jež ve vyšších a chladnějších polohách kondenzuje do kapiček. Kdyby to byl běžný bouřkový mrak, skončilo by to silným deštěm, ale zde je tepelný příkon ze země mnohem větší. Proto mrak roste nahoru, až se podobá sopečnému výbuchu zasahujícímu hluboko do stratosféry. Nebylo to zatím měřením ověřeno, ale zdá se, že vynesené spaliny mohou napadat ozonosféru. Na okrajích mraku probíhají silné elektrické výboje, blesk dopadá vedle blesku a zapaluje 30 až 50 kilometrů vzdálené vyschlé lesy.

A do toho někdy přijde krupobití. To za dané situace neudělá velkou škodu, ale pyrocumulonimbus je také doprovázen silnými větry. Požár tohoto rozměru se už v ničem nepodobá dřívějším požárům. Může být dokonce doprovázen ohnivým tornádem, kdy v roztočeném víru horkého vzduchu probleskuje vysoko sahající nitka ohně. Ohnivé tornádo je schopné odhodit desetitunový požární vůz a zabít těžce zkoušené hasiče, kteří jsou rádi, že před ohněm dokážou ochránit aspoň okraje měst.

Degradace celé biosféry

Někteří paleontologové počítají uhlíky ve starých sedimentech. Dle jejich počtu a charakteru dovedeme odhadnout teplotu požáru, a tím i množství kyslíku v atmosféře. Od mladších prvohor, zhruba od karbonu, se množství kyslíku v atmosféře udržuje na pozoruhodně stabilní úrovni okolo 21 procent. Aby toho bylo dosaženo, bylo nutné planetárně vyladit tvorbu i ničení kyslíku. Předindustriální lesy produkovaly tolik kyslíku, že by ho každých 12 tisíc let přibylo asi jedno procento.

Kdyby to nastalo – a skutečně se to stalo, o čemž svědčí obří formy hmyzu –, požáry by při zhruba 25 procentech kyslíku v atmosféře byly skutečně zhoubné. Naštěstí existuje mechanismus, který nadbytečný kyslík z atmosféry odbourává. Dělají to především bakterie produkující metan. Složení zemské atmosféry je minulých nejméně 300 milionů let udržováno v optimálním „protipožárním“ stavu, kdy je dýchání poměrně účinné, a přitom relativně bezpečné. Kdyby bylo kyslíku méně, máme jiný metabolismus a hůř se pohybujeme, a kdyby víc, občas by shořel celý kontinent.

Píšu o tom především proto, že těch nemnoho specialistů, kteří se zabývají mikrobiálním životem v půdě či životními cykly planktonu v mořích, se nebojí vyšší globální teploty, ale především částečného zhroucení biofilních mikrobiálních kolébek, takového vyladění toků kyslíku, uhlíku, síry a dalších prvků, které udržuje naši planetu v relativním klimatickém komfortu. Nejde už o vymírání druhů, ale o degradaci celé biosféry. Je to podobná otázka, jako bychom se ptali, proč bylo v uplynulých pěti letech na světě tolik sucha. Přitom teplý svět znamená vlhký svět, protože se odpaří víc vody.c

Jenže problém je v tom, že prší víc nad oceány a méně na plochy pevnin. Za hlavní příčinu mnoha klimatických problémů je považována především teplota oceánu, kde stačí (ovšem na obrovských plochách) teplotní změny jen o pouhých 0,1až 0,3 stupně Celsia, aby větry vanuly jinak a dopravovaly vláhu na jiná místa. Teplotu oceánu do hloubky dvou kilometrů měří 3800 robotů Argo, ale důvěryhodných údajů o tepelném obsahu oceánu máme jen asi 20 let. Za tuto dobu oceány kumulovaly obrovské množství energie.

Víte, za jak dlouho vychladne horký čaj, za jak dlouho rybník ohřátý letními vedry, ale dva kilometry vody budou chladnout – i kdybychom hned zítra omezili emise skleníkových plynů – nejméně 20 let. Tepelný základ celé planety je a zůstane mnohem vyšší než v uplynulých několika staletích. Extrémy počasí jen tak neodezní, ale posunou nás do nového klimatického, a tím i biosférického pole. Australské požáry se netýkají jen Austrálie. Je to systém předběžného varování pro celý svět.