Klimatické změny a jejich vliv na vodu: Vědecká studie

Země se vlivem lidské činnosti stále více zahřívá a lidstvu se nedaří splnit cíle Pařížské dohody o snižování emisí. Oteplování Země stále zrychluje, scénáře dalšího vývoje se blíží těm nejméně optimistickým. Řada vědců se proto snaží najít způsoby, jak zpomalit růst teplot. A tak vědci přemýšlejí, co by se dalo udělat, kdyby se vývoj ještě zhoršil. Jedním z řešení by mohlo být takzvané klimatické inženýrství, tedy umělé změny vlastností atmosféry.

Klimatické inženýrství a snižování obsahu vody v atmosféře

Na začátku března vyšla studie, kde jednu možnost představil vědec amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA). Ve výzkumu popsal, že by se dala Země ochlazovat snížením obsahu vody v atmosféře.

Princip je velmi jednoduchý: kdyby se do atmosféry dostalo více ledotvorných jader, zachytilo by se na nich více vody a ta by se tak ze vzduchu odstranila. Díky tomu, že by v atmosféře bylo méně vody, unikalo by do vesmíru více nahromaděného tepla v podobě infračerveného záření.

Vodní pára jako skleníkový plyn

Právě vodní pára působí jako skleníkový plyn. Je totiž schopná zachytit sluneční záření a pak ho vyzářit k povrchu Země. Podle nové studie by se dala tato schopnost relativně jednoduše narušit. Autoři spočítali, že nejvhodnější by bylo narušit vodní páru ve stratosféře, tedy ve vrstvě, která se nachází mezi 10 a 50 kilometry nad mořem. Studie ukazuje, že pozorovatelný globální dopad by mělo už odstranění pouhých tří procent vodní páry.

Došlo by pak k narušení procesu oteplování způsobeného skleníkovým efektem, podobně jako by se ochladil skleník, kdyby někdo prorazil otvor do jeho střechy.

Čtěte také: Klimatické podmínky

Výzkum a jeho cíle

Tento výzkum neměl za cíl vymyslet do detailů celý proces. Vědci chtěli zatím jen spočítat, zda je to vůbec možné. Udělali to s pomocí speciálního letadla ATTREX, které je schopné sledovat, jak se vodní pára přenáší mezi vrstvami atmosféry. Na základě těchto naměřených dat potom autoři vytvořili model, který spočítal, kolik částic je zapotřebí k ochlazení planety. Výsledky pouze říkají, že to jde, nicméně vědci zatím ještě neřešili technickou stránku věci - tedy jak ledová jádra v atmosféře vytvořit (nebo je tam transportovat), ani jak by to bylo finančně náročné.

Hlavní výhodou tohoto případného řešení podle nich je, že s ním nejsou - na rozdíl od jiných úvah o klimatickém inženýrství - spojené žádné vedlejší dopady a dá se velmi dobře odhadnout vliv těchto změn.

Dopady klimatických změn na vodní zdroje a ekosystémy

Úbytek sněhových srážek bude mít důsledky pro život na celé planetě, od zvýšené možnosti vzniku požárů až po rostoucí nedostatek vody. Zvyšující se teploty způsobují, že zimy jsou mírné.

Studie časopisu Nature potvrzuje, že vlivem klimatických změn se od 80. let minulého století zmenšily sněhové pokrývky na severní polokouli, zatímco v Kalifornii napadlo v letošní sezóně jen 7,5 cm sněhu: 25 % historického průměru. „Celosvětově sněhových srážek ubývá, protože teploty stoupají,“ uvádí Liz Bentleyová, výkonná ředitelka Královské meteorologické společnosti.

Teplejší svět znamená, že se snižuje pravděpodobnost sněhové pokrývky, a „možná budete muset jít výš do hor, abyste se dočkali sněhu, než by stačilo před lety,“ upozorňuje. Pokud se nepodaří omezit globální emise, „velká část světa bude mít do roku 2100 zimy bez sněhu,“ předvídá Andrew Schwartz, vedoucí vědec z laboratoře Central Sierra Snow Laboratory na Kalifornské univerzitě v Berkeley.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Tento úbytek sněhu by se mohl stát příčinou, a nejen příznakem změny klimatu. Tmavší krajina bez sněhu pohlcuje více slunečního světla, což dále zvyšuje oteplování.

Extrémnější podmínky vedou k tomu, že vlhké prostředí je vlhčí a suché sušší, což vytváří velké výkyvy mezi extrémy. Sněhové bouře budou méně časté, ale když k nim dojde, „budeme zasypáni sněhovými srážkami, protože vzduch zadržuje více vlhkosti,“ říká Schwartz.

Dopady na volně žijící živočichy a lesní požáry

Srážky, které místo sněhu padají jako déšť a následně mrznou, mohou sobům a karibu činit potíže spásat zmrzlou půdu. Druhy s bílou srstí, které se maskují, jako jsou zajíci měnivý a sovice sněžní, by mohly být vystaveny vyššímu riziku predace, zatímco lední medvědi a netopýři murina ussurijská mohou mít méně možností, jak si stavět zasněžené nory. Ne všechny druhy se budou moci přizpůsobit nebo přestěhovat do sněhového podnebí, „takže budeme svědky vymírání některých zvířat,“ soudí Bentley.

S oteplováním vzduchu stromy uvolňují vodu do atmosféry procesem zvaným evapotranspirace. Pokud nebylo mnoho sněhu, půda nemůže nahradit ztracenou vláhu a lesy zažívají větší tepelný stres, což zvyšuje pravděpodobnost vzniku závažných požárů.

Snížené zabezpečení vodou

Pro lidi je méně sněhových srážek „problematické, protože sníh nám dodává velkou část vody,“ upozorňuje Schwartz. Přibližně 1,9 miliardy lidí je závislých na sněhových pokrývkách a ledovcích, pokud jde o pitnou vodu. Sníh na horách funguje jako přírodní zásobárna. Sníh, který pomalu taje v potocích, zásobuje vodou celé jaro a léto, zatímco déšť teče okamžitě po proudu a může přijít nazmar. Infrastruktura bývá navržena tak, aby se voda každou zimu ukládala ve formě sněhu.

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

„Hospodaření s vodou se stává mnohem obtížnějším, když dochází k takovým divokým výkyvům z roku na rok,“ říká Schwartz. Méně vody bude mít dopad na zemědělce a způsobí rozkol mezi těmi, kteří se živí zemědělstvím, a komunitami, které tuto vodu potřebují k životu. Mohlo by také dojít k masové migraci. „Pokud voda nebude, lidé se budou muset přestěhovat tam, kde je,“ myslí si Schwartz. Podle Schwartze je nezbytné měřit a pochopit dopady snížené sněhové pokrývky, „abychom se ujistili, že s každou kapkou hospodaříme co nejpřesněji“.

Studie odtokových poměrů v povodí Labe

Studie Odtokové poměry vybraných subpovodí Labe po Drážďany je zaměřena na vyhodnocení odtokových poměrů a jejich budoucího vývoje na vybraných povodích s uzavíracími profily v úseku Ústí nad Labem - Drážďany. Tato studie proto kvantifikuje dopady klimatické změny na odtok, výpar, zásobu vody v půdě a další složky hydrologické bilance v podmínkách projektovaných dvěma soubory klimatických modelů - CMIP5 a CORDEX pro povodí náležící do úseku Labe mezi Ústím nad Labem a Dráždany. Cílem studie je zhodnotit základní povahu změn hydrologické bilance jakožto hlavní okrajové podmínky pro odhad množství (hloubky) vody v toku.

Výsledky studie ukazují, že v řešeném území dojde v důsledku uvažované změny klimatu k výrazným změnám odtokových poměrů. Zvyšování teploty vede k vyššímu výparu, který je nicméně z velké části kompenzován vyššími srážkami. Zvyšování teploty má zásadní vliv také na tvorbu a dynamiku sněhové pokrývky a tedy i doplňování zásob podpovrchové vody.

Projektované změny jsou pro některé parametry negativní (zvýšení teploty, snížení zásoby vody v půdě a snížení minimálních odtoků), pro jiné pozitivní (zvýšení celkového úhrnů srážek a pravděpodobně i celkových odtoků). Z hlediska budoucího managementu povodí to z dlouhodobého hlediska znamená na jedné straně možnost adaptace prostřednictvím akumulace vody, na druhé straně zvyšující se nároky na kompenzaci dopadů sucha, nedostatku vodních zdrojů a poklesu zásoby vody v půdě.

Výsledky studie dále jednoznačně ukazují, že i přes očekávané vyšší srážky bude v případě vývoje klimatu dle scénáře koncentrací RCP8.5 splavnost Labe pro velké lodě negativně ovlivněna, zejména kvůli poklesu minimálních průtoků (v průměru zhruba o 20 %).

Vliv klimatických změn na lidské zdraví

Klimatické změny a globální oteplování ovlivňují nejen naše životní prostředí, přírodní zdroje a přírodu jako takovou, ale mají i přímý dopad na naše zdraví. Hlavní rizika můžeme rozdělit do dvou základních kategorií: na přímé dopady a nepřímé dopady. Mezi ty přímé určitě patří nárůst teploty a s tím spojená rizika většího výskytu období takzvaných horkých vln, tedy období s vysokými teplotami v létě. Ty mají přímý dopad na lidské zdraví a mohou způsobovat v extrémních případech i zvýšený počet úmrtí v důsledku horka.

Také s tím souvisí i další extrémní jevy, jako příklad lze uvést tropické cyklóny a další extrémní bouře, u kterých ale už ten rostoucí trend není tak průkazný jako u horkých vln. Očekává se ale, že i tyto meteorologické jevy budou extrémnější. I ty jsou životu nebezpečné.

Pak tady jsou spíše nepřímé dopady, které souvisí se zvýšením rizika výskytu sucha obecně na planetě, ale i v šířkách mírného pásma. S tímto pak souvisí nedostatek vody pro zemědělství, nedostatek produkce potravin, a to zejména v těch oblastech, kde je už dnes nedostatek vody.

Dá se říci, že z hlediska dopadu na zdraví je nejprůkaznější dopad extrémních teplot a zejména vln veder. Ze statistického hlediska je celkem zřejmé, že už dnes dochází k nárůstu četnosti a intenzity vln veder v porovnání s dobou před 30 a více lety a zároveň u některých skupin obyvatel dochází k nárůstu úmrtí v důsledku extrémních teplot.

Naopak v případě jiných extrémních jevů, jako jsou tropické cyklóny, hurikány nebo další hydrologické a meteorologické jevy, nemáme zatím tak dlouhé a kvalitní datové řady, abychom mohli jasně určit, že tam opravdu dochází k nárůstu četnosti těchto jevů. V tomto případě jde spíše o hypotézy, že k tomu pravděpodobně dojde.

Co se týká infekčních onemocnění, tak dneska už se třeba i u nás vyskytují nemoci, jako je malárie nebo horečka dengue, ale opravdu je to jen v jednotkách případů. Takže se zatím nedá říci, že by tady bylo akutní riziko výskytu těchto onemocnění.

Je pravda, že studie z dřívějších let ukazovaly spíše pokles zranitelnosti populací vůči vlnám veder v Evropě i ve světě, přestože docházelo k oteplování, a že z klimatologického hlediska to riziko bylo vyšší. V předchozích desetiletích tak docházelo k přirozené adaptaci na klimatickou změnu. Nicméně výsledky z poslední dekády naznačují, že horka jsou již tak extrémní, že už se nestíháme adaptovat. Zároveň dochází v mnoha rozvinutých státech ke stárnutí populace, což zvyšuje množství lidí v rizikových skupinách. To jsou zejména lidé ve vyšším věku s nějakým chronickým respiračním nebo kardiovaskulárním onemocněním.

Zmírnění vlivu klimatických změn na zdraví

Samozřejmě, existují způsoby, jak zmírnit rychlost oteplování z globálního hlediska. To ale jedinec příliš neovlivní. Z pohledu člověka jako jednotlivce - možná to bude znít banálně - je důležité udržovat se v kondici. Rizika, o kterých jsme mluvili, jsou nejvyšší u lidí ve špatné zdravotní a fyzické kondici. Vím, že se to lehko říká a hůře udělá, ale v tomto případě je to asi nejefektivnější a nejlevnější způsob, jak se může jedinec chránit před dopady globálního oteplování na vlastní zdraví.

Dopady na tažné ptactvo

Tažných ptáků celosvětově ubývá v důsledku toho, jak lidé během posledních desetiletí pozměnili krajinu. Studie zveřejněná 25. června ukazuje, že k největšímu poklesu populace dochází u druhů, které migrují do oblastí s větším množstvím člověkem vystavěné infrastruktury - silnic, budov, elektrického vedení, větrných turbín - a také s vyšší hustotou lidské populace a intenzitou lovu.

Ukazuje se, že ptáky nejvíce ohrožují takové příčiny, které je zabíjejí přímo - například vlet do větrné turbíny, náraz do prosklené budovy, zásah elektrickým proudem na elektrickém vedení, srážka s vozidly nebo lov.

Evropské populace kukačky obecné jsou mimo jiné ohroženy změnou klimatu, která způsobuje, že hostitelské druhy začínají vlivem zvyšujících se jarních teplot hnízdit dříve, zatímco kukačka, která migruje až do subsaharské Afriky a na tahu se orientuje podle délky dne, začátek kladení vajec neposouvá. Dnes v Evropě žije zhruba 60 % kukaček oproti 80. letům 20. století.

Shoda vědců na vlivu člověka

Vědci se z více než 99,9 procenta shodují, že člověk má vliv na změnu klimatu, uvádí studie, která vyšla v časopise Environmental Research Letters. Její autoři analyzovali téměř 90 tisíc odborných publikací týkajících se klimatu. Předchozí obdobný výzkum z roku 2013 uváděl, že na změnách klimatu způsobených člověkem panuje mezi odbornou veřejností 97procentní shoda.

Změny v rozložení srážek

Postupující globální oteplování s sebou přináší celou řadu změn, které mohou mít velmi nepříznivé důsledky. Podle nové studie, kterou uveřejnil odborný časopis Earth’s Future, se v případě dlouhodobějšího oteplení o 1,5 °C nad úrovní před průmyslovou revolucí pro téměř dvě miliardy lidí může zásadním způsobem změnit množství a rozložení srážek. To by mělo zásadní vliv na zemědělství i dostupnost vody.

Výzkum v Arktidě

Arktida je regionem, kde se klimatická změna projevuje výrazněji než na většině planety. Oblast za severním polárním kruhem se otepluje asi dvakrát rychleji než klima třeba na rovníku. Například letos v červnu naměřili na Sibiři rekordní teplotu plus 38 stupňů Celsia. V zimě bývá ve stejné oblasti teplota až mínus 68 stupňů. Změna klimatu je v Arktidě patrná hlavně na úbytku ledovců. Jejich úplná ztráta by například pro obyvatele Svalbardu znamenala i ztrátu jediného zdroje pitné vody.

Článek Vojtěcha Kubelky z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy (PřF UK) na příkladu ptáků bahňáků ukazuje, že klimatická změna může ovlivňovat mezidruhové vztahy. Lokality s nejvýraznějším globálním oteplováním a vyšší mírou klimatické nestability v Arktidě vykazovaly nejvyšší míru toho, jak se vajíčka v hnízdech bahňáků stávala kořistí dravců. Pravděpodobnou příčinou je podle autorů studie změna početnosti lumíků v Arktidě, kde tito hlodavci byli základem potravní sítě. Častější teplotní výkyvy, roztávání a opětovné zamrzání sněhu znamenaly, že lumíci nebyli schopni získat potravu, a na řadě míst se tak jejich počet snížil.

tags: #klimatické #změny #a #vliv #na #vodu

Oblíbené příspěvky:

• Znečištění oceánů a Česká republika
• Nakládání s výkopovou zeminou
• Odpadové hospodářství Šlapanice
• Význam termodynamických dějů
• Drtiče odpadu v kontextu odpadového hospodářství