Klimatické poměry druhohor: Charakteristika

Velké klimatické změny na Zemi nejsou nic nového. Planeta Země za svou asi 4,5 mld. let dlouhou historii, z toho asi 3,5 mld. let s vyvíjejícím se životem, prožila mnohem drastičtější klimatické změny, než jaké zažíváme v současné době. I když razantní klimatické změny probíhají před našima očima, pokračuje podivný spor o ně. Jaká jsou základní fakta?

Předně, velké klimatické změny na Zemi nejsou nic nového. Planeta Země za svou asi 4,5 mld. let dlouhou historii, z toho asi 3,5 mld. let s vyvíjejícím se životem, prožila mnohem drastičtější klimatické změny, než jaké zažíváme v současné době. Planeta Země dostává mimořádně stálý (velmi málo kolísající) příkon slunečního světla a tepla, který se velmi zvolna zvyšuje, asi o 25 % za 4,5 miliardy let existence planety Země, přičemž tento trend bude ještě několik miliard let pokračovat.

Dochází k utuhnutí povrchu Země a jeho postupnému ochlazování. Dostatečné ochlazení povrchu Země umožňuje vznik tekuté vody na Zemi a časem i vznik světového praoceánu, dílčích pramoří (na rozdíl od dneška nebyly slané), na pevninách též řek a jezer. Energeticky náročné odpařování tekuté vody a mnohem později i tání sněhu a ledu na tekutou vodu spotřebuje množství tepla. Kondenzace vodní páry na vodu a tuhnutí tekuté vody na sníh a led provází naopak uvolňování velkého množství tepla.

Změna skupenství vody se tak stává velmi důležitým regulátorem teploty povrchu Země a velmi stabilních průměrných teplot povrchu Země. V hlubších vrstvách praoceánu vzniká za příznivých okolností život. Nejprve vznikají jednoduché organické látky, později aminokyseliny, ještě později se z nich vyvíjí nejjednodušší mikroorganismy živočišného charakteru, viz teorie ruského učence Oparina o vzniku života.

Rostoucí nedostatek živočišné potravy časem způsobuje, že se část primitivních mikroorganismů učí v praoceánu asimilovat CO2 s vodou v procesu fotosyntézy na cukry a vytvářet tak primární zdroje rostlinné potravy. Vznikají tak prasinice, které produkují vzdušný kyslík O2. Kyslík se nejprve rozpouští v praoceánu, později se uvolňuje i do atmosféry. Současně se snižuje koncentrace oxidu uhličitého CO2 v praoceánu a později i v ovzduší.

Čtěte také: Klimatické podmínky

S rostoucím množstvím kyslíku v ovzduší se dostává i do stratosféry, kde kosmické paprsky jeho molekuly štěpí a vzniká stratosférický ozón. Časem vzniká ve stratosféře ochranný ozónový štít, chránící povrch Země před kosmickým zářením. Umožňuje tehdejším organismům osídlit nejprve vrchní vrstvy praoceánu, po té mělká pramoře, řeky, jezera a nakonec i pevninskou souš.

Klimatické vlivy a geologické procesy

Další vývoj probíhá relativně stabilně, byť rozhraní jednotlivých geologických útvarů je vesměs primárně vyvoláno velkými změnami klimatu, spojenými s masovým vymíráním nedostatečně přizpůsobivých druhů rostlin, živočichů a ekosystémů. Svou roli hrají i pohyby kontinentů (relativně nedávný přesun Antarktidy k nehostinnému jižnímu pólu Země znamenal až na výjimky zánik života na ní, spojení Střední a Jižní Ameriky před asi 2 miliónu let vedlo k vyhubení jihoamerických vačnatců vyššími savci tam migrující ze severu), vrásnění pohoří a jejich postupná eroze, velké sopečné výbuchy či dopady větších kosmických těles způsobovaly nemalé katastrofy.

Byly jistě místně a často i regionálně velice pustošivé, ale i meteorit o průměru 10 km, dopadnuvší na okraj Mexického zálivu před 65 milióny let, dinosaury nezničil, jak se často uvádí, neboť velká část dinosaurů už byla vyhynulá a zbytky afrických dinosaurů po této katastrofě ještě nějaký čas v Africe přežívaly. Následky jeho dopadu meteoritu jen dorazily zbytky severoamerických dinosaurů.

V mladších třetihorách dochází k ochlazování klimatu až k nástupu delších dob ledových, střídaných kratšími dobami meziledovými, kdy u nás bylo někdy i teplejší klima než dnes. Začátek čtvrtohor a současně dob ledových a meziledových se udává před 3-2,5 milióny let. Střídání dob ledových a meziledových trvá dodnes, byť žijeme již 10-15 000 let v době po poslední době ledové, poledové, která by podle zkušeností s minulými meziledovými dobami měla končit.

Samozřejmě, je nutné striktně rozlišovat vývoj počasí (může se měnit i několikrát za den) od vývoje klimatu, který by měl být dlouhodobě stabilní a jeho případné změny by měly být spíše pozvolné. Ano, planeta Země zažila a život na ní přežil mnohem drastičtější změny klimatu, než které probíhají dnes a na které je zaděláno do budoucna. Jsou tu ale dva velké rozdíly. Předně ony minulé drastické klimatické změny provázelo masové vymírání tehdejších rostlinných a živočišných druhů a ekosystémů, odhady se pohybují kolem 80 %. Druhou skutečností je, že tyto drastické klimatické změny obvykle probíhaly nesrovnatelně pomaleji (výjimkou je rozhraní druhohor a třetihor, vyvolané primárně dopadem většího kosmického tělesa), a zbylý život se byl schopen na ně adaptovat.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Skleníkový efekt a jeho vliv

V diskusích o změnách klimatu dominuje tzv. velký panel předních odborníků na klima (IPCC), pracujících na objednávku Organizace spojených národů, na základě dat shromážděných zejména národními meteorologickými ústavy a jiným výzkumem klimatu. Skleníkový efekt je přírodní jev, který objevil a pospal Svante Arrbenies roku 1896, daný zákony fyziky. Skleníkový efekt říká, že v ovzduší Země existují tzv. skleníkové plyny (GHG), které, když na povrch Země dopadají sluneční paprsky a odráží se zpět do vesmíru, tyto plyny je odráží zpět na povrch Země, čímž oteplují její povrch.

Problémem jsou změny velikosti skleníkového efektu, jeho velmi rychlého zesilování, jež se aktuálně navenek projevují mimořádně rychlým oteplování klimatu. Provází je četné jevy, lidově zvané rozval klimatu: zvyšování průměrných teplot, tání ledovců, stoupání hladiny moří a zatápění nízko položených území mořem, prudký nárůst extrémů počasí, způsobující přírodně ekologické katastrofy (ničivé vichřice, velké povodně, velká sucha, nejednou se střídajících v rychlém sledu atd.).

Za posledních 50 let se někdejší sinusoida koncentrací CO2 v ovzduší změnila na exponenciálu, viz graf č. Skleníkových plynů (GHG) je řada. Nejvýznamnějším je vodní pára, jejíž koncentrace se ale v ovzduší Země podle klimatologů dlouhodobě nemění, což je zdrojem řady dohadů. Druhý základní GHG je oxid uhličitý CO2. Třetí základní GHG je metan CH4. Čtvrtý základní GHG je oxid dusný N2O (nikoliv oxidy dusíku - NO a NO2, jak se občas můžeme dočíst). Pátým významným GHG jsou freóny, které známe hlavně v souvislosti s ničením ochranného ozónového štítu Země ve stratosféře.

Sami o sobě se v přírodě nevyskytují. Vyrábí je a o ovzduší vypouští neodpovědná lidská činnost. Známe i řadu dalších GHG, které se ale na Zemi až na výjimky vyskytují ve velmi malém množství, takže i velmi silný skleníkový efekt některých z nich nehraje v úhrnu větší roli. Dopad GHG na klima (radiační potenciál) se přepočítává na tzv. CO2ekv., tj. radiační potenciál CO2. Aktuálně CO2 = 1, CH4 = 25, N2O = 298 CO2ekv.

Ožehavou otázkou je, jak se vyvíjely koncentrace GHG v ovzduší v minulosti. Současná, značně přesná měření jsou krátká, od roku 1990. Starší údaje nejsou dostatečně přesné a reprezentativní. O podstatně starších údajích jsou dohady. Relativně přesně jsou získávány koncentrace CO2 hlubokými vrty do ledovců v Grónsku a v Antarktidě. V ledových bublinkách se vyskytuje tehdejší vzduch.

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Z výše uvedeného se odvozuje, že prudký růst antropogenních emisí GHG, v prvé řadě CO2, které generuje stále masovější spalování fosilních paliv, dále snižování rozsahu lesů, nešetrné obdělávání zemědělské půdy, velkochovy dobytka, skládky odpadů apod., způsobuje růst koncentrace CO2 v ovzduší a následně oteplování klimatu. Emise GHG příroda do jisté míry zachycuje a odstraňuje. Činí tak fotosyntetickou činností rostlin, dále odbouráváním metanu a ukládáním CO2 v geologických vrstvách (časem vznikají ložiska fosilních paliv, vápenců a dolomitů).

Mnohé druhy emisí GHG (freóny) příroda neprodukuje. Příroda „skladuje“ velké množství metanu ve věčně zmrzlé půdě a na dně moří vysokých zeměpisných šířek. Oteplování klimatu spouští jejich uvolňování ve velkém a tím další zesilování skleníkového efektu (přímá pozitivní zpětná vazba). Stejným směrem působí zhoršování albeda (ubývání bílých ledových a sněhových ploch, odrážejících sluneční paprsky) a odlesňování.

Antropogenní emise GHG lze snižovat zejména snižováním spalování fosilních paliv, snižováním jejich těžby (podmínkou je ale jejich náhrada vhodným mixem tří skupin opatření - úspor paliv a energie, využíváním šetrných druhů obnovitelných zdrojů energie, využíváním jaderné energie), ochranou a rozšiřováním lesů, zachycováním a spalováním emisí metanu (za vzniku vody a CO2, který má mnohem slabší radiační potenciál než CH4), snižováním chovu dobytka, regulací dalších výrob produkujících významné emise GHG.

tags: #klimatické #poměry #druhohor #charakteristika

Oblíbené příspěvky:

• V kauze Správy úložišť radioaktivních odpadů
• Přírodní koupání Hradec Králové
• Rizika u dětí matek s diabetem
• Program Ekologických Dnů
• Rozmanitost podnebí Francie