Příčiny nárůstu emisí

Lesní požáry patří neodmyslitelně k naší planetě. Při nich však do atmosféry uniká oxid uhličitý, který se během života stromů uložil v jejich těle. Podle čerstvé studie publikované v časopise Science se množství emisí oxidu uhličitého z lesních požárů od začátku našeho století globálně dramaticky zvýšilo, a to o 60 procent. Významnou měrou se na tomto nárůstu podílely severské lesy. Emise z jejich požárů vzrostly v některých oblastech až trojnásobně. Právě tyto mimotropické lesy v posledních letech přispívají k až půl miliardě tun emitovaného CO2 za rok.

Zajímavé je, že současně dochází k přesunu těžiště zdrojů při požárech vzniklého CO2 z tropických oblastí do lesů mírných a vyšších zeměpisných šířek. Během historické sezóny požárů v roce 2023 bylo požáry v kanadském boreálním lese vytvořeno devětkrát více oxidu uhličitého než v posledních desetiletích.

Příčiny lesních požárů v tropických oblastech do velké míry souvisejí s lidskou činností, především s kácením deštných pralesů a jejich přeměnou na zemědělsky využívané plochy. V posledních letech ale pozorujeme snížení těchto požárů. To je způsobené menší mírou odlesňování v oblasti vlhkých tropických lesů, a rovněž zvýšenou fragmentací krajiny, kde se suché tropické lesy střídají se zemědělsky využívanými oblastmi, což komplikuje šíření požárů.

V mimotropických oblastech pak hlavní příčinou nárůstu požárů je změna klimatu. Poměrně významně přibývá dnů s počasím vhodným pro šíření požárů. Jde především o častější výskyt sucha vedoucí k poklesu půdní vlhkosti, ale i vlhkosti ve vegetaci. Přispívá i spojení s vlnami veder a výrazně nadprůměrných teplot. Současně ale roste i množství dřevní hmoty sloužící jako palivo pro ohně. Připomeňme, že právě ve vysokých zeměpisných šířkách je tempo oteplování zhruba dvojnásobné oproti globálnímu průměru, což urychluje růst vegetace (a částečně k tomu přispívá i nárůst koncentrace CO2 v ovzduší, který rostliny zabudovávají do svých těl).

Kromě nárůstu počtu požárů a zejména pak plochy lesů pohlcené plameny dochází rovněž k nárůstu závažnosti, respektive extremity lesních požárů, kterou je možné charakterizovat jako množství uhlíku uvolněného z jednotky spálené plochy. Tato míra za posledních 22 let vzrostla o polovinu. Lesy přitom mají celosvětový význam při ukládání uhlíku a jejich růst pomáhá odstraňovat CO2 z atmosféry a tím snižovat míru globálního oteplování. Hrají také klíčovou roli při plnění mezinárodních cílů v oblasti klimatu, kdy řada států spoléhá na programy opětovného zalesňování, případně výsadby nových lesů, které mají za cíl odstranit uhlík z atmosféry a kompenzovat tak emise CO2 z odvětví, ve kterých se jen obtížně hledá náhrada za fosilní paliva, jako je letectví nebo třeba ocelářství. Úspěch těchto programů ale právě lesní požáry dramaticky narušují. Příkladem může být Finsko, kde častější požáry významně zhoršily celkovou bilanci emisí, a to i přes jejich výrazné snížení v průmyslu.

Čtěte také: Co způsobuje globální oteplování?

Lesy se navíc po nejzávažnějších požárech zotavují poměrně obtížně. Zajímavé je, že z globálního pohledu se plocha spálená všemi (tedy nejen lesními) přírodními požáry zmenšuje, za což může hlavně pokles požárů savan a stepí. Nicméně lesní požáry mají závažnější dopady nejen na produkci uhlíku, ale i na obyvatele - kouř z nich totiž proniká do značných vzdáleností, až tisíce kilometrů od ohnisek, a přitom může významně snížit kvalitu ovzduší a prokazatelně vést ke zdravotním problémům obyvatel v zasažených oblastech.

Do budoucna je proto stále důležitější využívat získaných znalostí pro lepší předcházení vzniku lesních požárů, přičemž jako obzvlášť důležité se jeví monitoring množství potenciálního paliva pro tyto ohně. Tedy snažit se od řešení následků více přejít k řešení příčin samotného vzniku požárů.

Vliv lidské činnosti na emise

Dopad lidské činnosti na klimatické podmínky na naší planetě, se neustále stupňuje, ať již se jedná o spotřebu fosilních paliv, těžbu dřeva v deštných pralesích nebo intenzivnější chov hospodářských zvířat. Některé plyny v zemské atmosféře se chovají trochu jako skleněné tabulky skleníku - zadržují sluneční teplo a nedovolují mu uniknout ven, v tomto případě zpět do vesmíru.

Mnohé z těchto plynů se v přírodě běžně vyskytují, nicméně v důsledku lidské činnosti se koncentrace některých z nich v atmosféře zvýšila. Jedná se zejména o oxid uhličitý (CO2), methan, oxid dusný a fluorované plyny. Nejběžnějším skleníkovým plynem, který v důsledku lidské činnosti vzniká, je CO2. Ten je odpovědný za 63 % globálního oteplování způsobeného člověkem. Jeho koncentrace v ovzduší je v současné době o 40 % vyšší, než tomu bylo na počátku industrializace.

Mezi hlavní příčiny patří:

Čtěte také: Příčiny znečištění podzemních vod

• Spalování fosilních paliv, neboť při spalování černého uhlí, ropy a zemního plynu vzniká oxid uhličitý a oxid dusný.
• Kácení lesů, neboť stromy pohlcují CO2 z atmosféry a pomáhají tak regulovat podnebí. Odlesňováním se tento účinek vytrácí a do atmosféry se dostává mnohem více oxidu uhličitého, čímž se skleníkový efekt umocňuje.
• Doprava, která je významným producentem skleníkových plynů CO2 a NO2.
• Intenzivnější chov hovězího dobytka, neboť krávy jakožto přežvýkavci při trávení vyprodukují velké množství methanu.
• Používání hnojiv s obsahem dusíku, které emitují oxid dusný.
• Používání fluorovaných plynů (např.

Současná průměrná globální teplota je o 0,85ºC vyšší než ke konci 19. století. Vlny veder na pevnině i tzv. Dopad lidské činnosti na klimatické podmínky na naší planetě, se neustále stupňuje, ať již se jedná o spotřebu fosilních paliv, těžbu dřeva v deštných pralesích nebo intenzivnější chov hospodářských zvířat.

Emise digitálních technologií

Různé formy digitálních technologií používáme ve všech aspektech našeho každodenního života. Jsou v chytrých hodinkách, pouličním osvětlení, senzorech vozidel a téměř ve všem ostatním. Digitální technologie jsou v současnosti zodpovědné za 3,5 % všech emisí skleníkových plynů.

Emise se často dělí do dvou kategorií: přímé ("rozsah 1") a nepřímé ("rozsah 2"). U digitálních technologií pocházejí přímé emise z procesů, jako je výroba, logistika, nákup a údržba kanceláří. Nepřímé emise pocházejí ze spotřeby energie u konečného uživatele, přičemž spotřeba energie u digitálních technologií roste každý rok o přibližně 6 %. Nejsložitější na sledování jsou emise tzv. "rozsahu 3" protože ty jsou výsledkem všech emisí v dodavatelském řetězci souvisejícím s danou společností, včetně služebních cest zaměstnanců a spotřeby koncových uživatelů.

S odhadovanou roční spotřebou 240-340 TWh (rok 2022) je globální spotřeba energie datových center srovnatelná s energetickými potřebami mnoha zemí. Celkem tedy spotřebovávají cca 1,3 % světové elektřiny. V současnosti naprostá většina elektrické energie pochází z fosilních paliv. Například koncentrace datových center v Severní Virginii, přezdívaná Data Center Alley, zpracovává 70 % světového internetového provozu. Je závislá na místních zdrojích energie dodavatele Dominion Energy, takže z velké části běží na fosilní paliva.

Digitální technologie spotřebovávají více energie na jejich pouhé použití, než kolik jí bylo potřeba k výrobě, což vypovídá o měřítku, v jakém se používají. Výroba je obvykle krátkodobý proces, nad kterým mají společnosti velkou kontrolu a jsou motivovány šetřit peníze. Toto zboží ale vydrží roky a vyžaduje energii nejen pro vlastní napájení, ale také pro připojení k webu a ukládání a načítání dat v cloudu. (Mluvíme o průměru všech digitálních technologií. U mobilních telefonů například více než 90 % emisí pochází z jejich výroby a likvidace, protože jde o účinná zařízení, která nevyžadují hodně energie k provozu.

Čtěte také: Ohrožení živočichů: Co to znamená a proč je to důležité?

Digitální technologie spotřebovávají každým rokem přibližně o 6 % energie více než v roce předešlém. Se zvyšující se závislostí společnosti na digitálních technologiích roste i celková spotřeba energie těchto technologií. Společnosti navíc vyvíjejí technologické produkty s obchodním modelem tzv. plánovaného zastarávání. Než je produkt uveden na trh, společnosti už pracují na novém modelu s vylepšenými funkcemi, což zaručuje, že uživatelé budou v budoucnu hledat upgrady. To přispívá k rostoucímu množství produkovaného elektronického odpadu.

Jen v roce 2019 bylo vyprodukováno 53,6 milionů metrických tun elektronického odpadu - toto číslo se podle odhadů zvýší o 30 % do roku 2030. Elektronický odpad může být toxický a není biologicky rozložitelný. Toxické látky se mohou časem vyluhovat do půdy, vody a vzduchu a způsobit nevratné škody.

Jako ICT (informační a komunikační technologie) se označují všechny technologie používané pro shromažďování, ukládání, přenos, vyhledávání a zpracování informací. Odhaduje se, že v r. 2025 budou spotřebovávat globálně 20 % světové elektřiny. Spotřební elektronika je dnes všude, od kapesních zařízení po chytré spotřebiče. V mikroměřítku se to může zdát bezvýznamné, ale její kumulativní emise - jak na výrobu, tak na použití - se sčítají. Spotřební elektronika je všudypřítomná a bude ještě víc s rostoucím užíváním IoT - internetu věcí, sítě zařízení propojených s internetem.

Mnoho domácích elektronických zařízení, jako jsou televizory, počítače, ledničky a pračky, není nikdy zcela vypnuto - místo toho jsou ponechány v pohotovostním režimu v průměru asi 75 % času. V pohotovostním režimu vyžadují od 0,1 do 30 wattů energie a pro mnoho zařízení to platí, i když byla zdánlivě zcela vypnuta. Celkově ve stand-by režimu spotřebují až 10 % světové elektřiny! Pokud by se spotřeba energie těchto zařízení v pohotovostním režimu snížila na 1 watt, snížilo by to roční emise oxidu uhličitého téměř o 2 megatuny, což by znamenalo obrovskou úsporu.

Kromě toho, že elektronický odpad vytváří značnou uhlíkovou stopu, vystavuje také více než 30 milionů lidí zvýšeným úrovním toxického odpadu ve 32 městech po celém světě, v nichž jsou rozsáhlá centra pro recyklaci elektronického odpadu. Elektronický odpad také mění koncentraci nebezpečných kovů ve vzduchu, vodě a půdě na místech jejich likvidace a recyklace a v jejich okolí. I když havní řídicí orgány, jako je WHO a EU, stanovují přípustné standardy, mnoho z těchto míst hlásí vyšší koncentrace, než je doporučeno.

Mnozí výrobci praktikují plánované zastarávání, což znamená, že zařízení je užíváno jen několik málo let a pak se musí nahradit. Praxe, že vždy je potřeba mít to nejnovější, nejskvělejší, vede k tomu, že elektronický odpad se hromadí stále rychleji. Předpověď pro rok 2030 je, že elektronický odpad bude zodpovědný za 852 megatun CO2. Jediným způsobem, jak se s tímto problémem vypořádat, je vzdělávání spotřebitelů o dopadu, jaký toto chování může mít.

Energii potřebují zařízení posílající a přijímající, datová síť, huby a datacentra, která ukládají, transferují, procesují a analyzují zprávy. Sociální sítě se staly neodmyslitelnou součástí každodenního života napříč zeměkoulí. Internetoví uživatelé dnes tráví průměrně 151 minut denně na sociálních sítích. Většina sociálních médií vybízí k intensivním aktivitám, jako je sledování videí a chatování v reálném čase.

Nárůst emisí s nástupem AI je signifikantní. Průmysl umělé inteligence zažívá růst popularity. Zejména se jedná o NLP (natural language processing), modely zpracování přirozeného jazyka, technologie na pomezí lingvistiky, informatiky, akustiky a dalších. Rozvíjení modelů na napodobení lidské řeči, souborů dat pro trénování AI, to vše vedek exponenciálnímu růstu spotřeby energie. Např. v závislosti na složení energetického mixu se výsledek emisí z provozu GPT-4 pohybuje mezi 1 035 - 14 994 Mt CO2 . Je to 30 krát více, než měl jeho předchůdce.

Hledání neuronové architektury využívá vyčerpávající přístup k optimalizaci modelů zpracování přirozeného jazyka (NLP). Tento proces vyžaduje obrovské množství výpočetního výkonu - ve skutečnosti tak velké, že emise vytvořené pomocí hledání neuronové architektury jsou mnohem vyšší než roční emise průměrného člověka. Každodenní používání je jedním z klíčových faktorů emisí ChatGPT, ale není jediné. Školení těchto modelů je nejpodstatnější. Například se odhaduje, že školení GPT-3 spotřebovalo 1 287 000 kWh. Odhaduje se, že GPT-4 si vyžádal ohromujících 52 812 500 kWh.

Každý vyhledávač je poháněn jinou infrastrukturou, a to znamená, že jejich emise se výrazně liší. V průměru představuje online vyhledávání zhruba ekvivalent ujetí 1 metru v autě. Studie Greenspector zjistila, že většina vyhledávačů je mnohem energeticky účinnějších prostřednictvím svých mobilních aplikací, než v prohlížeči.

Další faktory ovlivňující emise

Odvětví kryptoměn s bitcoinem v čele je i nadále velkým přispěvatelem ke globálním emisím skleníkových plynů. Na první pohled se zdá, že doprava a logistika jsou nejpravděpodobnější příčinou většiny emisí z elektronického obchodování. To však zdaleka neplatí, protože uhlíková stopa obalů zásilek představuje téměř polovinu všech emisí v tomto odvětví. Jedním z klíčových faktorů je výroba obalů z plastových fólií. Podle odhadů analytiků je až 90 % těchto plastů vyrobeno z fosilních paliv.

Globální trh "doručování ve stejný den" předpokládá zdvojnásobení z 7,93 miliard USD v r. 2023 na 15,8 mld USD v r. 2027. To znamená zvýšení emisí o 15 %. Zásilka ve stejný den má obrovský dopad na emise, protože nutí doručovatele, aby zvolili rychlejší, špatně optimalizované trasy.

Očekává se, že v důsledku zvýšeného spoléhání spotřebitelů na online nakupování a rychlého obratu bude počet dodávkových vozidel na silnicích nadále narůstat, aby uspokojil poptávku. Kromě toho, že to povede k výraznému nárůstu emisí uhlíku, to pravděpodobně povede ke zvýšení dopravy, čímž se prodlouží doba dojíždění lidí ve městech až o 21 %, jak odhaduje Světové ekonomické fórum.

Globální spotřeba fosilních paliv pravděpodobně vzroste. Studie společnosti McKinsey z roku 2022 předpovídá, že než spotřeba fosilních paliv - ropy, uhlí a zemního plynu - začne klesat a bude časem nahrazena čistšími zdroji energie, jejich spotřeba ve skutečnosti pravděpodobně v příštích několika letech poroste.

Snahy o snížení emisí

Snahy o snižování vlastní uhlíkové stopy se v odborné hantýrce označují nesrozumitelným pojmem “offsetting”. Snahy o cílené ovlivnění klimatu ve snaze zpomalit a zastavit tempo růstu globálních teplot, spadají do tzv. Existují v principu dva možné “offsetové” způsoby, jak můžeme zmírnit budoucí rozsah změny klimatu. Za prvé máme možnost CO2 ve velkých objemech jímat a ukládat tam, kde nebude na obtíž, za druhé se můžeme pokusit o snížení celkového množství slunečního záření dopadajícího na zemský povrch. Obě možnosti znějí poněkud nadpozemsky jako ze žánru science fiction. Od těch hodně ztřeštěných (například rozprašování aerosolů do ovzduší) po řadu reálných a užitečných, které dávají také ekonomický smysl. Svoji budoucnost mají určitě různé postupy na zachycování uhlíku.

Žádná z těchto technik sama o sobě není dostačující k tomu, aby zvrátila současné pro lidstvo i řadu ekosystémů a biotopů nepříznivé trendy změn podnebí. Abychom dokázali zamezit změně, která významným způsobem zvrátí podmínky příhodné života na Zemi , budeme potřebovat ne jedno, ale sérii různých efektivních a škálovatelných řešení a přístupů. Tedy takových technologických či jiných opatření, jež znatelným (a optimálně také dobře měřitelným) způsobem přispějí ke snížení koncentrace skleníkových plynů v atmosféře a jež bude možné šířit dále v prostoru a čase (tzv. škálovat).

Technologie Zachycování Uhlíku

K předním světovým průkopníkům technologií, které se věnují takzvanému zachycování uhlíku a jeho ukládání (sekvestraci), ve zkratce CCS (carbon capture & storage), patří švýcarská firma Climeworks. Společnost investuje do několika pilotních projektů na přímé zachycování CO2 z atmosféry a jeho využívání v průmyslové výrobě i službách. Climeworks provozuje tři typy zařízení, v nichž každé používá zachyceného CO2 k výrobě uhlíkově neutrálních produktů. Prvním z nich je využívání CO2 k vyhřívání skleníků místních pěstitelů zeleniny a květin. Druhým je výroba vodíku a uhlíkově neutrálních syntetických uhlovodíků (syngas, metan, kerosin, atp.) pomocí elektrolýzy vody poháněná elektřinou z obnovitelných zdrojů.

Tab.: Deset zemí s největší emixí CO2, způsobenou výrobou energie.

Současná klimatická změna je způsobena činností člověka. Tím se výrazně liší od změn klimatu v minulosti. Spalování uhlí, ropy a zemního plynu a některé další činnosti mění složení atmosféry a přidávají do ní skleníkové plyny. oteplení světa od druhé poloviny 19. Planetární klima vzniká souhrou velkého množství fyzikálních procesů: sluneční záření je hlavním zdrojem energie, skleníkové plyny mění prostup tepelného záření atmosférou a ovlivňují tak celkovou energetickou rovnováhu planety, oceánské a atmosférické proudy distribuují teplo do různých oblastí planety.

tags: #příčiny #nárůstu #emisí

Oblíbené příspěvky:

• Zničená příroda v sci-fi
• Recyklace odpadu chemickou cestou
• Spaní v přírodě v Tatrách: co je povoleno?
• Tipy na víkend v přírodě
• Environmentální Koordinátor: Popis Práce