Cyklické Změny v Ekologii: Příklady a Souvislosti

Všichni se ve škole učíme, že existuje velký a malý vodní cyklus, koloběh vody na Zemi zajišťující život, založený na odpařování vody a na jejím následném vysrážení ve formě sněhových či dešťových srážek zpět na souš nebo oceán.

Oceány, moře, jezera a řeky dodávají téměř 90 % vzdušné vlhkosti do naší atmosféry výparem a zbývajících 10 % pochází z transpirace rostlinami, dále se ví, že objem vody v atmosféře je prakticky vždy zhruba 12 900 km3.

Velký vodní cyklus lze popsat i tak, že ročně se z oceánů vypaří cca 430 000 km3 vody, z níž většina spadne opět ve formě srážek do oceánů. Dalších 70 000 km3 se vypaří z pevnin.

Ve formě srážek dopadne na pevninu ročně pouze cca 110 000 km3 vody, z níž největší část se vypaří, část odteče řekami (40 000 km3 - tzv. stabilní roční odtok) a část dosáhne moře jako podzemní voda. Převážné množství srážek spadne zpět do oceánu a jen asi 8, 3% dopadne na pevninu.

K dispozici je matematický model hydrologické bilance oběhu vody na Zemi. Pro klima krajiny má velký význam malý vodní cyklus. Při tomto koloběhu se část srážkové vody vrací zpět výparem vegetace do atmosféry a může tak znovu kondenzovat a spadnout na krajinu.

Čtěte také: Parametry PV 1200

Bohužel dodnes neexistuje obecný model malého cyklu, který by alespoň zčásti byl popsán tak dobře jako modely klimatické. Víme pouze, že má na svědomí většinu srážek dopadající na pevninu a že se nám ho podařilo úspěšně rozvrátit.

Názorným příkladem malého cyklu bývalo tzv. aprílové počasí. Maximem našeho „úspěchu“ je formální popis hydrologického cyklu v povodí, ale nikoli malého vodního cyklu.

A právě otázky změny klimatu ve vazbě na život na Zemi (nikoli pouze člověka) a porozumění malému vodnímu cyklu a jeho vlivu na klimatickou změnu se staly základem práce ruských vědců profesora Gorshkova, později i doktorky Makarieva (dále G+M), na jejímž základě představili teorii biotické pumpy.

Ta ve svém důsledku není slučitelná s dnes většinově uznávaným vlivem antropogenních emisí CO2 na změnu klimatu. G+M dovodili, že IPCC používané modely klimatu jsou chybné, neboť v nich není dostatečně zahrnuta dynamika kondenzace vodních par ekosystémy a tudíž nemohou předpovídat změny v kondenzačním a evaporačním režimu, který je důležitým parametrem v GMS.

Protože obě teorie jsou neslučitelné, je zřejmé, že se buď mýlili oni, anebo většina vědecké obce a taky státníků, kteří uvěřili názoru o zásadním vlivu emisí CO2 ze spalování fosilních paliv a podepsali se pod dokumenty označené jako Kjótský protokol a Pařížská dohoda, ze stejných důvodů byl přijat direktivní European Green Deal s masivní podporou OZE.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Když se profesorovi G. do rukou dostala První zpráva IPCC 1991, která se stala základem Rámcové úmluvy OSN o klimatu (1992 Rio de Janiero), kde je jako cíl čl.2 uvedeno : "...stabilizovat atmosférické koncentrace skleníkových plynů na takové hladině, která předejde nebezpečnému antropogennímu narušení klimatického systému. Taková hladina by měla být dosažena v čase dostatečném k zajištění přirozené adaptace ekosystémů na změnu klimatu atd.“, uvědomil si, že mohou existovat i další možné příčiny klimatické změny, nežli pouze změna koncentrace CO2 v ovzduší.

Jako špičkový teoretický fyzik, ovládající příslušný matematický aparát zaměřený na problematiku tzv. klimatické změny, si provedl vlastní analýzu. Nejdříve si položil základní otázku.

Dovodil, že základním rysem živé hmoty, aniž by aspiroval na definici života, je vlastnost ekosystémů (souhrnu všech živých organismů) reagovat na vnější vlivy (příjem a výdej energie) tak, že se vytvoří zpětná vazba mezi nimi a okolním prostředím, směřující k tomu, aby se vytvořilo m.j. Z pohledu globální teploty Země se jedná o interval přibližně +5 °C až +25 °C, který tvoří pro dnešní ekosystémy požadovaný teplotní rámec.

Orbita Země ve Sluneční soustavě určuje tok sluneční energie dopadající na planetu mimo atmosféru. Asi třetina tohoto toku se odráží zpět do vesmíru, převážně od mraků v atmosféře a odrazem od sněhu, ledu na zemském povrchu.

Ukazuje se, že pozorovaná stabilita zemského klimatu s ohledem na průměrnou globální povrchovou teplotu ukazuje na komplexní povahu změn teploty závislosti na albedu a skleníkovém efektu v rámci vyžadovaných teploty příznivých pro život (5°C-25°C), a to v dostatečném časovém úseku.

Čtěte také: Klimatická změna: nevratné dopady

To ukazuje na existenci zatím nepoznaného mechanismu regulace klimatu a taková regulace může být založena pouze na vysoce uspořádaných procesech, které jsou generované slunečním zářením v důsledku velkých rozdílů teplot slunečního záření (krátkovlnné záření Slunce) a terestrickým tepelným zářením (dlouhovlnné záření Země).

Na Zemi se život objevil asi před 4.4 mld let a dostupná paleodata, nikým nezpochybňovaná, svědčí o stabilním udržování hodnot globálního průměrného povrchu teploty na Zemi v intervalu 5°-25°C během posledních sedmi set miliónů let.

Pokud jsou hodnoty albeda a skleníkového efektu nezávislé na teplotě, potom zůstává povrchová teplota stabilní. Pokud dojde ke snížení teploty, začne opět působit zpětná vazba (snížení IR vyzařování) a teplota je upravena do původních hodnot.

Stupeň stability novodobého podnebí tedy závisí na míře změn albeda a skleníkového efektu společně s teplotou. Země používá sluneční energii k zajištění negativní zpětné vazby na klimatické změny nějakým doposud nepopsaným, avšak uspořádaným mechanismem a tento proces probíhá na základě nerovnovážných dějů, které nejsou zahrnuty do současných modelů založených pouze a jenom na fyzikálně-chemických vlastnostech atmosféry.

Skleníkový efekt IPCC vysvětluje toliko na fyzikálním základě - toky energií - aniž by vůbec vzal v potaz otázku jejího uspořádání globálními ekosystémy a prokazuje, že výlučně antropogenní emise CO2 vedoucí ke zvyšování jejich koncentrace jsou odpovědné za současný stav.

Teorie G+M naproti tomu tvrdí (zjednodušeně), že současný stav byl způsoben antropogenním narušením přirozeného hydrologického cyklu. Masivním globálním odlesněním a odvodněním jsme zbavili krajinu vody .

To vede k tomu, že za dne se nadměrně zvyšují povrchové teploty, ohřívá se vzduch a ten stoupá rychle vzhůru (termika) a odnáší vlhkost vysoko do atmosféry. Netvoří se nízké mraky a vysycháme „vzdušnými řekami“.

Naopak pro neporušený krajinný lesní pokryv - typicky vzrostlý les - je charakteristická inverzní teplota, v korunách stromů je za slunného dne teplota vyšší než při zemi, chladnější vzduch je těžší a lesní mikroklima „komunikuje“ s atmosférou pouze korunami stromů. Ty se chladí transpirací a nad lesem pozorujeme mlhu.

Už nezbývá sluneční energie na zjevné teplo, které žene vlhkost vzhůru. Navíc mlha brání průniku přímého slunečního záření.

Hydrosféra je hlavním zdrojem vodní páry - nejdůležitějšího skleníkového plynu. Hustota vodní páry roste exponenciálně se zvyšující se teplotou . Je zanedbatelně nízká při nízké teplotě.

Pokud přirozený biotický zpětně-vazební mechanismus kontroly hydrologického cyklu silně narušíme, dojde k tomu, že místní i globální prostředí (v časovém měřítku stovek let) degraduje na stav k životu nezpůsobilý, v nejlepším případě stav silně omezující existenci a kvalitu života, který pokládáme za normální.

Vědecké vyhodnocení stability environmentální síly přírodní bioty tedy představuje nezbytný krok k udržitelnosti životního prostředí. To umožní určit potřebné velikost území, která by měla být osvobozena od antropogenních činností a vrácena do stavu přírodních ekosystémů.

Globální uhlíkový cyklus, je periodický děj při němž se uhlík, základní stavební kámen veškerých organických sloučenin, vyměňuje mezi biosférou, litosférou, hydrosférou a atmosférou nerozlučitelně spojeného s absorbováním energie a její transformací na další formy.

Mezi nejvýznamnější toky uhlíku patří oboustranná výměna mezi biosférou (i v půdě) a atmosférou o velikosti zhruba 120 gigatun za rok. Dále vzájemná výměna mezi hydrosférou a atmosférou (100 gigatun za rok). Člověk uvolňuje již 11 Gt ročně (častěji se udává hmotnost vzniklého CO2, ta je 3,67 x větší).

Tyto děje jsou určeny toky energií jejichž jedinými primárními zdroji jsou energie radiační /Slunce/ a energie geotermální. Teorie biotické pumpy vychází z faktu, že atmosférický kyslík a oxid uhličitý jsou ve fyzické termodynamické rovnováze s kyslíkem a oxidem uhličitým rozpuštěným v řekách, jezerech, mořích a oceánech.

V polárních oblastech jdou tedy toky těchto plynů z atmosféry do oceánu, zatímco v rovníkových oblastech existuje zpětný tok plynů z oceánu do atmosféry. Fyzikální cykly kyslík - oxid uhličitý závisí hlavně na průměrné teplotě povrchu Země a na rozdílu mezi průměrnými teplotami polárního a rovníkového regionu.

Tyto dva parametry jsou určeny celkovým množstvím přijaté energie od Slunce, která je určena rozdílem mezi teplotami Země a Slunce. Množství sluneční energie spotřebované globální biotou a procesy globálního oběhu jsou stejného řádu.

Z tohoto důvodu lze stabilitu novodobého klimatu vysvětlit jen s přihlédnutím k vysoce uspořádaným biotickým procesům generovaných sluneční energií. Nerovnoměrnost distribuce vodní páry je předpokladem procesů odpařování a srážení, které jsou životně důležité pro zemskou biotu.

Procesy v biotě generované sluneční energií jsou biologické povahy a jsou vysoce uspořádány, a to znamená, že klimatická stabilita na Zemi (zajištění požadovaného intervalu 5°- 25 °C) musí být regulační funkcí bioty.

Během rozsáhlých přírodních poruch prostředí v minulosti (např. glaciace, sopečné erupce, pád meteoru atd.) se regulační potenciál bioty snížil úměrně ke zmenšení oblastí obsazených přírodní biotou, ale vždy zůstal významný.

Na rozdíl od toho má antropogenní vliv na území obsazená přírodní biotou katastrofický dopad na stabilitu životního prostředí. Na otázku proč tedy koncentrace CO2 koreluje se zvyšováním globální teploty odpověděl profesor Gorshkov výpočtem, kde dokazuje, že navyšování koncentrace CO2 skutečně zvyšuje skleníkový efekt, avšak pouze do určité hodnoty.

Nad ní je další případné navyšování koncentrace CO2 nevýznamné a rozhodující vliv má vodní pára. Např. „Tyto záznamy ukazují, že atmosférický CO2 vzrostl z ~ 420 ppmv v období triasu (asi před 200 miliony let) na vrchol ~ 1130 ppmv ve střední křídě (asi před 100 miliony let).

Hladiny CO2 v atmosféře pak před 60 miliony let poklesly na ~ 680 ppmv. Porovnání časových řad ukazují, že tyto variace se shodují s velkými mezozoickými změnami klimatu, na rozdíl od dřívějších návrhů na oddělení klimatu a CO2 během tohoto intervalu.

Tyto rekonstruované koncentrace CO2 v atmosféře klesají pod simulovanou prahovou hodnotu pro zahájení glaciací při několika příležitostech, a proto pomáhají vysvětlit výskyt studených intervalů ve „skleníkovém světě“.

Závěr zní, že pro zajištění dlouhodobé stability klimatu na Zemi by měla být obnovena přírodní biota a chráněna na většině kontinentálního povrchu. Jako jedno z bezprostředních opatření, lze uvést okamžité ukončení rozsáhlých deforestací, dnes nejznámější amazonské deštné pralesy, ale týká se to celé řady dalších lesních komplexů na Zemi.

Pouze mezi roky 2000 a 2012 bylo celosvětově odlesněno 2, 3 mil km2 lesa, tedy stejná výměra jako je cca 50 % celé EU = 4,48 mil. km². Bylo prokázáno, satelitním měřením, že v rámci malého vodního cyklu v Amazonii, jediná dešťová kapka v cyklu pára -kapka, spadne celkem 6x nežli opustí deštný prales.

V žádném případě není kompatibilní s teorií vlivu antropogenního vlivu CO2 na klima a jeho recepty na zlepšení stavu masivním nasazením OZE.

Z obecného úhlu pohledu potom nepřímo vyzývá společnost, aby opustila tradiční víru současné civilizace, že si na přírodě silově vynutíme technickými prostředky nápravu. Poukazuje na to, že globální ekologická stabilita je založena na harmonii vztahů mezi biotou a okolním prostředím, která se formovala stamilióny let a že naše životní prostředí je existenčně závislé na úzkém teplotním intervalu kolem 15 °C.

Současný stav považuje za alarmující až kritický a naléhavě vybízí ke celospolečenským změnám, které budou oproštěny od tradičních vizí bankéřů a politiků o trvalém růstu „na věčné časy“.

Na přelomu 80. a 90. let 20. století - v období po vzniku rozsáhlých imisních holin - bylo možné na nejvyšších hřebenech pozorovat četné páry lovících poštolek obecných krmících vyvedená mláďata. Po vyvěšení hnízdních budek na odlesněné náhorní plošině v nich jednotlivé páry zmiňovaného sokolovitého dravce zahnízdily velmi zřídka a v roce 2000 jsme ve zmiňovaném typu prostředí zaznamenali poslední hnízdění.

I přes dobrou nabídku hnízdních příležitostí se ptáci přesunuli na kosené horské louky či past­viny a početnou hnízdní populaci vytvořili na úpatí hor a v otevřené zemědělské krajině přilehlého podhůří.

Krkonoše díky vysokohorským loukám a otevřenému terénu nad horní hranicí lesa umožňují poštolkám pravidelné zahnízdění i ve výškovém pásmu nad 1 100 m a na budovách až po nejvyšší vrchol Sněžku ve výšce 1 550 m n. m.

Na nápadné omezení lovu poštolek na imisních plochách po roce 2000 v obou regionech má značný vliv postupující sukcese dřevin a následný trvalý pokles populačních hustot hraboše mokřadního. Hnízdící páry tak jednoznačně preferují snadno dostupnou kořist v níže položených lokalitách.

Volnou potravní niku v nadmořských výškách nad 700 m plně obsadil sýc rousný, který je v horském prostředí stejně početný jako poštolka v podhůří. Loveckou strategií se dobře přizpůsobil lovu v zapojených lesních porostech i v zatravněném terénu s rozptýlenými solitérními stromy, odkud může vyhlížet kořist.

Za mírného větru je schopen krátce lovit z třepotavého letu podobně jako poštolka. Zcela zřetelnou hranicí oddělující hnízdní populace sýce, poštolky obecné a puštíka obecného je vrstevnice 700 m n. m.

Podle našich zjištění je toto prostorové rozdělení mezi puštíkem a sýcem určováno především limitujícími minimálními hustotami drobných zemních savců, které jsou ptáci schopni tolerovat a které usměrňují jejich přežívání a průběh rozmnožování na dané lokalitě.

tags: #cyklické #změny #v #ekologii #příklady

Oblíbené příspěvky:

• Seznam ohroženého hmyzu v ČR
• Energie z obnovitelných zdrojů
• Informace o sběru odpadu
• Investice do odpadového hospodářství
• Důvod omezení prodeje Sava a čističů odpadů mladším 18 let