Globální změny klimatu jsou už tady…

Stále častěji se lze v mnoha různých souvislostech setkat s pojmem globální oteplování, nebo také změna klimatu. Mnoho lidí ho po právu považuje za zatím nejzávažnější environmentální problém, který lidstvo svou činností způsobilo a v blízké budoucnosti ještě způsobí. Také proto je mu věnováno mnoho vědecké, korporátní, politické, aktivistické, mediální a celospolečenské pozornosti. Tento text se věnuje příčinám, následkům a politickému vyjednávání tohoto environmentálního problému.

Skleníkový efekt

V souvislosti se změnami klimatu se často zmiňuje pojem skleníkový efekt, který je ovšem přirozeným jevem, který probíhá na změnách klimatu nezávisle. Některé plynné látky v ovzduší (tzv. skleníkové plyny) mají vzhledem ke svým radiačním vlastnostem schopnost propouštět krátkovlnné sluneční záření a naopak současně schopnost pohlcovat dlouhovlnné tepelné (infračervené) záření. Jako skleníkový efekt je označován jev, kdy část krátkovlnného záření ze Slunce prochází atmosférou a dopadá na Zem, která ho absorbuje a přeměněného ho vyzařuje zpět v podobě dlouhovlnného tepelného (infračerveného) záření. Skleníkové plyny v atmosféře, díky schopnosti absorbovat infračervené dlouhovlnné záření, ohřívají spodní vrstvy atmosféry (troposféru – asi spodních 15 km atmosféry). Zjednodušeně řečeno, skleníkové plyny ohřívají povrch Země akumulací tepelné energie.

Bez přítomnosti skleníkových plynů v atmosféře by průměrná teplota zemského povrchu byla asi o 33 ° C nižší a místo průměrných pozemských +15 ° C by měla jen – 18 ° C. Takže díky účinku skleníkového efektu dochází ke zvýšení teploty zemské atmosféry o několik desítek stupňů, a tím je umožněn také život na zeměkouli.

Skleníkové plyny

Mezi skleníkové plyny patří vodní páry, oxid uhličitý, metan, oxid dusný, troposférický ozón a freony (halogenované uhlovodíky). Tři nejdůležitější z nich (oxid uhličitý, metan a oxid dusný) vznikají a zanikají také přirozeně jako součást biogeochemických cyklů uhlíku a dusíku.

Oxid uhličitý vzniká přirozeně jako produkt dýchání živočichů a rostlin a během rozkladu organických látek (dýcháním bakterií). Současně je rostlinami využíván k tvorbě organických látek během fotosyntézy, takže je jedním z nejvýznamnějších plynů pro život na Zemi. Přírodními procesy by byla jeho koncentrace v atmosféře vyrovnaná, protože jeho uvolňování (dýcháním) by bylo kompenzováno fotosyntézou. Jeho současná atmosférická koncentrace je 0,39 % objemu (390 ppm), ale jeho koncentrace neustále rostou. Od průmyslové revoluce (zhruba roku 1850), kdy začala narůstat jeho koncentrace, byla atmosférická koncentrace pouhých 270 ppm. Nárůst jeho atmosférických koncentrací je v důsledku lidské činnosti, a to zejména spalováním fosilních paliv a také plošným odlesňováním.

Koncentrace oxidu dusného v troposféře dosahují 320 ppb (320 částíc z miliardy částic vzduchu, tudíž asi 1000x méně než oxidu uhličitého). Jeho hlavním zdrojem je bakteriální rozklad dusíkatých látek v půdě a v povrchových vrstvách oceánů. K jeho odstraňování dochází až ve stratosféře, kde se fotochemicky rozkládá na dusík a kyslík. Jeho antropogenní emise vznikají při spalování fosilních paliv nebo biomasy, provozu motorů, z některých výrob, jako je například výroba nylonu.

Metan je organická sloučenina, která se v troposféře vyskytuje v koncentraci asi 1,75 ppm. Přestože se jeho atmosférická koncentrace asi deset let příliš nezvyšuje, vzrostla jeho atmosférická koncentrace od počátku průmyslové revoluce zhruba třikrát, protože v předchozím období rostla mnohem více. Část emisí metanu vzniká z přírodních zdrojů, a to činností anaerobních bakterií ve vodních ekosystémech, bažinách a tundrách. Přirozenou cestou se z atmosféry odstraňuje oxidací. Velká část emisí má původ v lidské činnosti: těžba a transport zemního plynu, chov skotu, rýžová pole, plynárenský, ropný a důlní průmysl.

Příčiny změn klimatu

Zjednodušeně lze říci, že primární příčinou změn klimatu je zesilování skleníkového efektu, protože roste koncentrace skleníkových plynů v důsledku lidské činnosti. Skleníkové plyny v atmosféře izolují Zemi od okolního studeného vesmíru čím dál více. Lze to přirovnat ke změně, když se dvojitá okna v domech nahradí trojitými a přidá se do nich další izolační vrstva. Podle některých odhadů vzrostla vlivem lidské činnosti za posledních 200 let průměrná teplota Země o 0,9 ° C. Od průmyslové revoluce začaly koncentrace všech skleníkových plynů stoupat a koncentrace některých z nich rostou čím dál rychleji. Nárůst koncentrace skleníkových plynů souvisí s mnoha lidskými činnostmi, především s nástupem využívání uhlí a ropy.

Skleníkové plyny se na skleníkovém efektu nepodílejí stejnou měrou, protože každý z plynů má jiný potenciál absorpce tepelného záření a také se v atmosféře vyskytuje v jiné koncentraci. Například jedna molekula metanu dokáže absorbovat asi 20x více tepelného záření než jedna molekula oxidu uhličitého. Na druhou stranu je koncentrace oxidu uhličitého (390 ppm) v atmosféře více než 200x vyšší než koncentrace metanu (1,75 ppm). Oxid uhličitý je klíčový skleníkový plyn, který se ze všech skleníkových plynů podílí na změnách klimatu nejvyšší měrou (více než 50%). Současně jeho atmosférické koncentrace neustále rostou a podle většiny předpovědí porostou i nadále. Za poslední tři století se zvýšila atmosférická koncentrace oxidu uhličitého o 36 %. Na rozdíl od toho se růst koncentrací druhého nejvýznamnějšího skleníkového plynu metanu zastavil na trojnásobku jeho předindustriální koncentrace a to i navzdory stále se zvyšujícím antropogenním emisím tohoto plynu. Stále rostou také atmosférické koncentrace oxidu dusného, který je dalším nebezpečným skleníkovým plynem.

Největší podíl na vzrůstu koncentrací oxidu uhličitého má spalování uhlíku v podobě fosilních paliv (uhlí, ropa, dehty, zemní plyn). Celkem se takto ročně do atmosféry uvolní asi 5,5 až 6 milionů tun uhlíku. Druhým důležitým faktorem jsou změny využívání území, jako je například plošné odlesňování, kdy se do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý z organické hmoty v půdě nebo ve vegetaci. Takto se ročně uvolní asi 1,5 milionu tun uhlíku. Emise oxidu uhličitého následkem spalování fosilních paliv jsou pravděpodobně největším problémem, protože jsou významnou součástí současné podoby energetiky, průmyslu a dopravy, na které je naše civilizace naprosto závislá. Fosilními palivy topíme v budovách, uhlí nebo zemní plyn se spaluje v tepelných elektrárnách, ropa a také v malém množství zemní plyn jsou základem pro výrobu pohonných hmot aut a letadel. Fosilní paliva pokrývají asi 80 % světové spotřeby energie.

Další jevy působící na změny klimatu

K různým změnám klimatu docházelo i v geologické minulosti Země. Například analýzy sedimentů na mořském dně a vrty v antarktickém ledu potvrdily představy o střídání ledových dob a období meziledových. Jejich střídání pravděpodobně souvisí se způsobem oběhu Země kolem Slunce. Dalším důvodem klimatických změn v minulosti byly přírodní jevy, jež měly své mimozemské i zemské příčiny (zejména změny sluneční aktivity, změny sklonu zemské osy, změny v postavení kontinentů a změny oceánského proudění), v současnosti však k nim přistupují i vlivy způsobené činností člověka. Nebezpečím současných změn je především jejich rychlost, na kterou nemusí být příroda a lidská společnost dostatečně připravena. Domyslíme-li si to, že v minulosti vedly velké a náhlé změny klimatu ke katastrofálnímu vymírání druhů, lze očekávat, že při zachování současného životního stylu nás čeká neslavná budoucnost.

Lidská činnost může mít vliv i na ochlazování Země. Některé jiné znečišťující látky, jako jsou prachové částice a oxidy síry, které trvale zůstávají v horních částech atmosféry, odrážejí sluneční záření. Jejich rostoucí koncentrace v atmosféře vede ke snížení množství energie dopadající na zeměkouli.

Nakonec na klima působí celá řada zpětných vazeb, které mohou efekt oteplování zesilovat (pozitivní zpětná vazba) nebo zeslabovat (negativní zpětná vazba). Podrobný popis všech by byl daleko nad rámec tohoto textu, pro ukázku alespoň jednu pozitivní zpětnou vazbu. Zvyšující se teplota vede k úbytku ledového pokryvu jak ve vysokohorských prostředích, tak v polárních oblastech. Světlé povrchy ledové pokrývky odráží velké množství krátkovlnného slunečního záření zpět od Země. Úbytkem ledového příkrovu se snižuje odraz krátkovlnného záření a mnohem více je ho Zemí absorbováno a přeměněno na dlouhovlnné tepelné záření, které může být zachyceno skleníkovými plyny a podílí se tak na oteplování Země.

Prognózy změn klimatu

Klimatický systém Země je velmi komplexní a zahrnuje mnoho dalších faktorů, které ho mohou ovlivňovat. Tyto faktory se snaží vědci zahrnovat do klimatického modelování, které má za cíl předpovídat budoucí vývoj klimatu. Počítačové modely používané pro tyto předpovědi mohou kalkulovat konkrétní důsledky při různé úrovni koncentrace skleníkových plynů. Jakékoliv předpovědi budoucích nárůstů teploty jsou zatíženy různou mírou neurčitosti. Takže s jistotou předpovědět vývoj budoucích teplot nelze, ale lze předpovídat pouze s větší nebo menší pravděpodobností, kterou má každý předpokládaný scénář vývoje budoucích teplot. Všechny modelování klimatu zatím shodně tvrdí, že průměrná teplota na Zemi se bude zvyšovat, o kolik to zatím s určitostí říci nelze, ale i změna průměrné teploty Země v řádech jednoho stupně může mít nedozírné následky a dopad na život stovek milionů lidí.

Jako nejpravděpodobnější scénář nás v budoucím století čeká nárůst teploty o několik stupňů. Konkrétní změna závisí nejen na reakci klimatického systému Země (kterou nevíme přesně), ale také na velikosti znečištění skleníkovými plyn (kterou předem znát ani nemůžeme). Soustavný růst emisí zhruba dosavadním tempem by do konce století nejspíše vedl k oteplení o 3,4 °C (s devadesátiprocentní pravděpodobností se výsledek pohybuje v rozpětí 2,0–5,4 °C). Pokud by se emise teď hned, z roku na rok zastavily, planeta se ještě oteplí asi o 0,6 °C.

Důsledky změn klimatu

Zesilování skleníkového efektu sice vede k celkovému zvyšování průměrné globální teploty, ale na regionální úrovni nemusí jít pouze o zvyšování teploty. Proto je, spíše než globální oteplování, vhodný termín změna klimatu. Navíc oteplení v řádech desetin stupně nemusí být lidským vnímáním dostatečně patrné. Daleko více budou patrné častější a výraznější výkyvy počasí, které jsou patrné i letos. Mělo by proto přibývat silných tropických hurikánů, vichřic, povodní a vln horka nebo sucha. Nebude se jednat pouze o změnu teploty, ale také o množství a rozložení srážek. Důsledky klimatických změn již mají důsledky pro lidskou společnost. V budoucnu mohou být tyto důsledky mnohem katastrofálnější. Některé z nich jsou následující.

Srážky se budou měnit v různých místech světa různě. Nárůst srážek je předpokládán pro vysoké zeměpisné šířky (Kanada, Skandinávie). Většina subtropických oblastí může počítat s podstatným úbytkem dešťů.

Oblasti, kde je již dnes nedostatek potravin v kombinaci se suchem a zároveň mají pouze omezené možnosti potraviny dovážet, mohou být postiženy nedostatkem potravin. Velká část Afriky již dnes trpí podvýživou. Vodu budou postrádat lidé v subtropických oblastech, kde je jí již dnes nedostatek. V zemích trpících nedostatkem vody téměř třetina lidské populace. V důsledku změn klimatu můžeme očekávat, že se jejich počet do konce 21. století zvýší o stovky milionů.

Se vzrůstající teplotou a teplejšími a vlhčími podmínkami bude narůstat rozšíření přenašečů nemocí, jako jsou moskyti a mouchy tse-tse, kteří rozšiřují choroby jako malárie nebo spavá nemoc.

Již dnes roztává 99,9 % světových ledovců. Tento trend je obzvláště nebezpečný v Indii a Latinské Americe. Stovky milionů lidí závisí na řekách, které jsou zásobeny vodou z odtávajících ledovců v Himalájích a v Andách.

V budoucnu lze očekávat, že poroste hladina oceánů. Důvodem je především tepelná roztažnost vody. Teplejší kapalina má větší objem. Rostoucí průměrné globální teploty vedou ke zvětšování objemu vody, a to pak ke zvyšování hladiny moří. Dalším důvodem je tání polárních ledovců, kde je v ledu velké množství vody. Některé scénáře předpokládají, že hladina světových oceánů stoupne do roku 2100 o 20 – 60 cm. Nejvíce jsou ohroženy miliony lidí žijících v Bangladéši, v deltách asijských řek, v Egyptě nebo na malých ostrovních státech. Záplavy těchto oblastí mohou donutit k opuštění domovů stovky milionů lidí, což může zhoršit již dnešní problémy s migrací.

Zánikem jsou ohroženy ekosystémy, jako jsou korálové útesy, severské lesy a horské lokality. Na mořskou faunu a flóru může negativně působit rostoucí teplota a zvýšená kyselost oceánů. Pro všechny oblasti platí, že čím rychleji teploty porostou, tím větší bude riziko jejich poškození. Některé prognózy tvrdí, že koncem století by každé léto mohl úplně zmizet led ze Severního ledového oceánu – Arktida.

Rozvinuté industrializované země (kam patří také Česká republika) vděčí za svou prosperitu několik desetiletí trvajícímu využívání fosilních paliv. Rozvinuté země jsou zodpovědné za 70 % antropogenních emisí skleníkových plynů. Ale nejvíce ohroženy těmito riziky jsou země rozvojové, protože nemají potřebné prostředky adaptovat se na důsledky klimatických změn. Změny klimatu ovlivní možnosti chudých států vypořádat se s bídou, zlepšit zdravotní péči, vzdělání nebo zajistit lepší dodávky energie.

Mezinárodní vyjednávání řešení klimatických změn

Pokud některé závažné environmentální problémy přesahují hranice států, dochází k mezinárodním vyjednáváním a dohodám. Již v minulosti bylo takto jednáno o kyselých deštích, ozónové díře a dalších problémech biosféry. Příkladem úspěšné dohody byl tzv. Montrealský protokol, který omezil používání halogenovaných uhlovodíků (freonů). Díky němu došlo k relativně rychlému řešení problému ztenčování ozónové vrstvy Země. Současný neúspěch (protahování) při mezinárodním vyjednávání ohledně klimatických změn souvisí především s technologickým omezením. Zatímco náhrada freonů byla relativně snadná, nahradit energii ze spalování fosilních paliv je pro lidstvo mnohem složitější problém. V tomto případě se civilizace doslova stala závislá na technologii, která ji postupně ale jistě likviduje. Navíc různé národní státy jsou v odlišných situacích. Zatímco některé státy by byly následky klimatických změn zasaženy minimálně a musely by přitom snížením emisí omezit svůj ekonomický rozvoj, pro jiné se jedná o existenční záležitost, protože by bylo jejich území zaplaveno zvyšující se hladinou moří.

O klimatických změnách se na úrovni OSN začalo diskutovat na konci 70. let minulého století. Agenda se dala do pohybu se založením Mezivládního panelu pro klimatické změny (IPCC) v roce 1988. IPCC v roce 1990 uveřejnil svou první hodnotící zprávu, která vědecky potvrdila a shrnula dosavadní domněnky o závažnosti klimatických změn. Na jejím základě byla dohodnuta Rámcová úmluva o změnách klimatu, která byla přijata v Rio de Janeiro v roce 1992. Naléhavost situace přiměla přijmout v roce 1997 Kjótský protokol, ve kterém je závazně stanoven cíl snížit emise oxidu uhličitého. Platnost Kjótského protokolu letos vyprší a zatím nebyla vyjednána další pokračující dohoda, ačkoliv se každoročně koná mezinárodní konference OSN o změnách klimatu. Poslední se odehrála v prosinci 2011 v Durbanu a jejím výsledkem je nutnost závazné dohody, která by vešla v platnost nejpozději do roku 2020. Národní státy pod vlivem korporací v řešení otázky změn klimatu naprosto selhaly, ale na druhou stranu neexistuje žádná jiná alternativa nebo možnost, jak se mohou lidé na celém světě dohodnout. Například Konference lidí v roce 2010 v Bolívii o změnách klimatu, která se konala jako reakce na neúspěch kodaňského konference (v roce 2009), a které se účastnily sociální hnutí z celého světa, není pro národní státy a korporace nijak závazná. Již je více než pět minut po dvanácté…

Adam S.