Výzkum klimatu pomocí mořských sedimentů

V souvislosti s klimatem dlouhodobě probíhá jeho výzkum, který je výchozím bodem k podloženému rozhodování. Výzkum klimatu stojí na přesném měření současných teplot (díky meteostanicím či satelitům) napříč Zemí. Teploty naměřené teploměry jsou k dispozici asi 150 let do minulosti. Pro určení teploty ve starších obdobích se využívají tzv. proxy měření.

Proxy měření a mořské sedimenty

Jedním ze způsobů je zkoumání obsahu izotopů kyslíku ve vzorcích z hloubkových vrtů (mořské sedimenty, ledovce). Jak se v historii postupně usazovaly ledovce a mořské sedimenty, byly v nich zachycovány malé bublinky vzduchu. Poměr izotopů kyslíku v těchto zachycených bublinkách závisí na teplotě, která v době usazení v okolí panovala. Pro zrekonstruování průměrné globální teploty je nutné provést mnoho takových měření po celé Zemi a vytvořit z nich vážený průměr.

Počítačové modely a klimatické scénáře

Na základě dostupných dat lze pak tvořit počítačové modely vývoje klimatu. S informacemi se pracuje v kontextu fyzikálních skutečností. Díky znalosti radiačního efektu skleníkových plynů je možné předpovědět, o kolik se zvýší energie přicházející k Zemi při zvýšení koncentrace skleníkových plynů. Protože v zemském klimatu působí různé pozitivní a negativní zpětné vazby, které výslednou teplotu ovlivňují, změna globální teploty se simuluje za pomoci klimatických modelů. Na světě existuje zhruba stovka nezávislých týmů, které vyvíjí vlastní klimatický model.

Budoucí oteplení závisí na budoucím množství emisí skleníkových plynů. Proto IPCC vydává čtyři různé předpovědi pro čtyři emisní scénáře (Representative Concentration Pathways, RCP). Nejnižší emisní scénář RCP2.6, který by zaručoval udržení oteplení pod hodnotou 1,5 °C by vyžadoval rychlý celosvětový přechod ke klimatické neutralitě. Na druhém konci škály je scénář RCP8.5, který by nastal v případě významného zvýšení využívání fosilních paliv a způsobil by oteplení o více než 4 °C. Tento vysoký emisní scénář je v současnosti také čím dál méně pravděpodobný díky klimatickým závazkům, které jsou všude po světě přijímány.

Výzkum v Beringově moři

Vědcům se podařilo získat unikátní vrtné jádro - 700metrový profil sedimentů, které představují geologicko-paleontologický průřez z období pliocénu (před 5,3 až 2,6 miliony let) do současnosti. Analýzy odhalily, že před 3,5 až 4,5 miliony let bylo na Zemi tak teplo, že i severní Beringovo moře a okolní souš byly celoročně bez ledu. V porovnání se současností byla teplota vody o pět stupňů a průměrná teplota spodní vrstvy atmosféry o 3 stupně vyšší.

Čtěte také: Proč navštívit morské klimatické lázně?

Dávné sedimenty poskytly důkazy, že od nástupu teplé pliocenní periody až po současnost, tedy za posledních asi 5 milionů let, se mořskému planktonu na severu Země dařilo překvapivě dobře a žádná katastrofa nepřerušila tuto dlouhodobou vysokou biologickou produktivitu. Na fosilních záznamech z teplého pliocenního období je pozoruhodné, že obsahují mnoho hlubokomořských organismů, které měly vyšší požadavky na kyslík, než by jim umožňovaly současné podmínky. A to je v rozporu se zjištěnou vysokou teplotou vody.

Vědci souhru protichůdných výsledků odůvodňují tím, že v minulosti muselo docházet k mnohem vyšší výměně vody mezi hloubkovými horizonty, než je tomu v současnosti. O tom, že oblast Beringova moře byla před 4 miliony let pravděpodobně celoročně nejen bez mořského ledu, ale i výraznější ledové pokrývky okolního pobřeží svědčí jednak vyšší teploty, ale i samotné mořské sedimenty. Neobsahují oblázky a úlomky hornin, které jarní taní splachuje z pevniny, ale ani organizmy, které v současnosti nacházíme v mořském ledu a na jeho rozhraní s vodou.

Výzkum sedimentů na ostrově Jamese Rosse v Antarktidě

Druhohorní a paleogenní sedimenty ostrova Jamese Rosse a jeho okolí jsou jedinými mořskými sedimenty tohoto stáří odkrytými na antarktickém kontinentě. Horniny odkryté na ostrově Seymour jsou místy doslova tvořeny schránkami zkamenělých mlžů a plžů. Na severu ostrova Jamese Rosse vycházejí na povrch tři jednotky významné z hlediska paleontologických výzkumů: souvrství Whisky Bay, Hidden Lake a Santa Marta. Souvrství Santa Marta dominuje jemně klastické sedimenty s mnohem příznivějším zachováním zkamenělin.

Klimatická změna a mezinárodní dohody

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change = Mezivládní panel pro změnu klimatu) je mezivládní orgán OSN. Předkládá vědecké posouzení klimatické změny a navrhuje adaptační či mitigační opatření. IPCC neprovádí vlastní výzkum, ale systematicky shrnuje publikované vědecké práce. Zhruba jednou za 6-7 let vydává obsáhlé hodnotící zprávy (Assessment Reports), průběžně pak zvláštní zprávy k dílčím tématům (např. zpráva o oteplení o 1,5 °C z roku 2018).

Základním rámcem mezinárodní klimatické politiky je Rámcová úmluva OSN o změně klimatu (UNFCCC, 1992), k níž se připojilo téměř 200 států. Kjótský protokol byl dojednán v roce 1997 a vstoupil v platnost v roce 2005. Jeho cílem bylo snížit emise skleníkových plynů průmyslových zemí o 5,2 % oproti úrovni roku 1990. Byl to první právně závazný dokument týkající se klimatu. Nepřijaly ho ovšem některé klíčové státy, USA jej neratifikovaly a Kanada od něj později odstoupila. Rozvíjející se ekonomiky jako Čína či Indie nenesly žádné závazky.

Čtěte také: Dopad mořského ovzduší

V roce 2015 byla sjednána Pařížská dohoda mající za cíl udržet dlouhodobé zvýšení teploty (ve srovnání s dobou před průmyslovou revolucí) pod 2 °C, ideálně pod 1,5 °C. Přijalo ji 193 států světa (včetně těch s největšími emisemi). Na rozdíl od Kjótského protokolu se vztahuje na všechny signatáře. Plnění dohody však nelze právně vymáhat. Státy si jednotlivě stanovují vlastní opatření, tzv. vnitrostátně stanovené příspěvky (NDC, nationally determined contributions). Každých 5 let zpracovávají přehled pokroku a zpřísňují závazky.

Pokrok v plnění UNFCCC a Pařížské dohody se každoročně sleduje na konferencích smluvních stran (COP, Conference of the Parties). Na COP26 v Glasgow (2021) státy přislíbily zintenzivnit snahu o omezení oteplení na 1,5 °C a poprvé explicitně zmínily postupné omezování využívání uhlí. V souvislosti s Pařížskou dohodou byla v roce 2019 přijata Zelená dohoda pro Evropu (European Green Deal) popisující snahu o klimatickou neutralitu Evropy do roku 2050. Jejím součástím je legislativní balíček Fit for 55, jehož cílem je snížit emise EU o alespoň 55 % do roku 2030 (oproti roku 1990). Konkrétní nástroje zahrnují zpřísnění systému emisních povolenek EU ETS, podporu elektromobility nebo nařízení o obnově přírody.

Globální oteplování a jeho důsledky

Během přirozeného přechodu z doby ledové do doby meziledové se planeta Země v průměru oteplila zhruba o 7 °C, toto přirozené oteplení trvalo přibližně 7 000 let. Během posledních 100 let se planeta kvůli působení lidmi vypouštěných skleníkových plynů oteplila o více než 1 °C. Toto oteplování bude pokračovat dokud lidstvo nepřestane zvyšovat koncentrace skleníkových plynů v atmosféře.

V případě, kdy lidstvo co nejrychleji odstoupí od využívání fosilních paliv, se růst teplot zastaví na 1,5 °C nad hodnotami, které byly běžné před průmyslovou revolucí. V případě, kdy lidstvo naopak bude pokračovat využívání fosilních paliv, bude růst teplot pokračovat a před koncem tohoto století dosáhne približně 3,5 °C, což je dvakrát více než rozdíl mezi dobou ledovou a meziledovou. (Údaje zvýšení teploty jsou však udávány jako průměr celé planety. Kontinenty se oteplují přibližně dvakrát rychleji, severní ledový oceán téměř čtyřikrát rychleji.

Čtěte také: Mořské želvy: Příčiny ohrožení

tags: #morske #sedimenty #vyvoj #klimatu #vyzkum

Oblíbené příspěvky:

• Článek o klimatu Slovenska v roce 1949
• Řešení problému s emisemi Megane 3
• Vše o poplatku za komunální odpad
• Legislativa pro nebezpečné odpady v ČR
• Recyklace svítících tyčinek