Výzkumy klimatu Země: Od minulosti k budoucnosti

Chcete vědět, jaké bude klima na vaší chalupě za 50 let? Co znamená sucho pro živočichy na českém území? Měli bychom s vodou více šetřit?

Globální změna klimatu: Co to je a jak ji dokázat?

Globální změnou rozumíme široké spektrum biofyzikálních, ekosystémových a socioekonomických změn, které mění fungování Země jako systému v planetárním měřítku. Jedná se o proměny klimatu, produktivity krajiny a oceánů, chemie ovzduší a ekosystémů.

Globální změna není věcí víry, ale otázkou vědeckého poznání. Lze ji dokázat mnoha způsoby - nerovnováhou v energetické bilanci Země, nárůstem koncentrace skleníkových plynů, nárůstem teploty oceánů, poklesem biodiverzity atd.

Podle Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu (UNFCCC) je globální změna klimatu „taková změna klimatu, která je vázána přímo nebo nepřímo na lidskou činnost měnící složení globální atmosféry a která je vedle přirozené variability klimatu pozorována za srovnatelný časový úsek“.

V užším smyslu je klima obvykle definováno jako průměrné počasí nebo přesněji jako statistický popis v pojmech střední hodnoty a proměnlivosti relevantních veličin přes časové období v rozmezí od měsíců po tisíce nebo milióny let.

Čtěte také: Udržitelnější budoucnost

Klimatický systém Země se vyvíjí v čase vlivem vlastní vnitřní dynamiky a vnějšího působení. Země do vesmíru vyzařuje v průměru menší výkon, než je příkon (slunečního) záření, které pohlcuje. Země si nadbytečné teplo ponechá. Alespoň 90 % použije k zahřátí oceánů a jen několik procent z něj se projeví nárůstem teploty ovzduší.

Historické teplotní výkyvy Země

Nová studie mapující posledních 485 milionů let odhaluje, že naše planeta zažila mnohem větší teplotní výkyvy, než se dosud předpokládalo.

Mezinárodní tým vědců vedený Emily Juddovou ze Smithsonova institutu rekonstruoval globální průměrnou povrchovou teplotu Země za posledních 485 milionů let. "Naše studie ukazuje, že teplota Země se v průběhu času měnila mnohem dynamičtěji, než jsme si mysleli," říká Juddová. "Zjistili jsme, že globální průměrná teplota kolísala mezi 11 °C a 36 °C."

Vědci použili kombinaci geologických dat a počítačových modelů. Základem jejich práce byla tzv. proxy data - nepřímé záznamy o teplotě ukryté v horninách a fosiliích.

PhanDA odhalila fascinující obraz klimatické historie naší planety. Vědci rozdělili posledních 485 milionů let do pěti klimatických stavů podle průměrné globální teploty:

Čtěte také: Ekologie a životní prostředí dětí

• Velmi studené období (coldhouse): 11-18 °C - což je současnost!
• Chladné období (coolhouse): 18-22 °C
• Přechodné období: 22-25 °C
• Teplé období (warmhouse): 25-28 °C
• Velmi teplé období (hothouse): 28-36 °C

Zjistili, že Země strávila nejvíce času (41 %) v teplých a velmi teplých obdobích. Chladná a velmi chladná období trvala 31 % času.

"To, co dnes považujeme za normální teplotu, bylo v historii Země spíše výjimkou," vysvětluje Juddová. "Většinu času bylo na naší planetě mnohem tepleji než dnes."

Nejchladnější období nastalo podle rekonstrukce PhanDA v pozdním pleistocénu před 129 000 až 11 700 lety, kdy globální průměrná teplota klesla na pouhých 11 °C. Naopak nejteplejší bylo v období turonu před 93,9 až 89,39 miliony let, kdy se průměrná teplota vyšplhala na závratných 36 °C.

CO2 jako hlavní dirigent klimatu

Studie ukazuje, že klíčovou roli hrála koncentrace oxidu uhličitého (CO2) v atmosféře.

"Zjistili jsme silnou korelaci mezi globální teplotou a koncentrací CO2," říká Jessica Tierneyová z Arizonské univerzity, spoluautorka studie. "To potvrzuje, že CO2 byl dominantním faktorem ovlivňujícím klima po celou dobu fanerozoika."

Čtěte také: Co je klimatický summit?

Vědci vypočítali, že zdvojnásobení koncentrace CO2 v atmosféře vedlo v průměru k nárůstu globální teploty o 7,7 °C. To je mnohem více, než předpokládají současné klimatické modely pro budoucí oteplování.

Studie odhalila i zajímavé informace o teplotních rozdílech mezi různými částmi planety. V nejchladnějších obdobích byl rozdíl mezi teplotou na rovníku a na pólech až 48 °C. V nejteplejších obdobích se tento rozdíl zmenšil na pouhých 14 °C.

To znamená, že v teplých obdobích se nejvíce oteplovaly polární oblasti. Zatímco dnes je rozdíl mezi průměrnou teplotou na rovníku a na pólech asi 40 °C, v nejteplejších obdobích historie Země to bylo jen 14 °C.

"V nejteplejších obdobích byly tropy skutečným peklem," říká Juddová. "Průměrná teplota tam mohla dosahovat až 42 °C. To je na hranici toho, co dokáží snést i ty nejodolnější organismy."

Studie potvrzuje klíčovou roli CO2 v ovlivňování globální teploty. Ukazuje, že Země dokáže být mnohem teplejší, než je dnes, a život přesto pokračuje. "Rychlost současných změn je bezprecedentní," upozorňuje Juddová. "Organismy a ekosystémy nemají čas se adaptovat." Dlouhodobá citlivost klimatu na CO2 může být vyšší, než se dosud předpokládalo, což by mohlo znamenat, že budoucí oteplování by mohlo být intenzivnější, než předpovídají současné modely.

Zdroje CO2 v minulosti

Vyšší koncentrace tohoto skleníkového plynu měly několik pravděpodobných příčin, které se v průběhu fanerozoika střídaly a překrývaly:

• Intenzivní vulkanická činnost
• Tektonické pohyby
• Oceány
• Biologické procesy
• Kosmické vlivy

Současné projevy klimatické změny

Na Zemi v současnosti dochází k významným relativně rychlým jevům a procesům spojeným s projevy počasí, které zahrnujeme pod pojem „klimatická změna“.

Existence klimatické změny je prokázána na základě přímých měření změny stavu složek klimatického systému, např. hodnot meteorologických prvků, chemického složení atmosféry, výšky hladiny oceánů, mocnosti ledových příkrovů.

Letošní nástup jara je z hlediska reakce přírody opět velmi časný a potvrzuje trend nastolený v předcházejících třech letech. Jedná se již o čtvrtý rok v řadě, kdy habry obecné raší v první březnové dekádě března, přestože průměrný termín za období let 1951 až 2025 této vývojové (fenologické) fáze je na počátku dubna.

Dopady sucha a změny klimatu

Stále častější epizody sucha trápí nejen zemědělce, ale mají důsledky i pro biodiverzitu. Především kvůli suchu mizí z Česka perlorodky nebo raci, ale i některé druhy motýlů a ptáků. Teplejší klima naopak do ČR přivádí živočichy, kteří se zde dříve nevyskytovali. Slíďák tatarský je největším evropským pavoukem - narazit na něj můžeme i na Moravě.

Sucho a změna klimatu netrápí jen zemědělce, ale také města. Za horkých letních dnů se dokážou rozpálit velké betonové plochy až na 60 °C. Ke zvyšování teploty center měst kromě betonu a asfaltu přispívá také odpadní teplo z klimatizací a průmyslu.

Významnou iniciativou je projekt UrbanAdapt, který se zaměřuje na přípravu adaptačních strategií a začlenění ekosystémově založených přístupů do strategických a plánovacích procesů ve třech pilotních městech - Plzni, Praze a Brně.

Oceány a změna klimatu

Oceány se za posledních 18 let (1998-2016) oteplily stejně jako za předcházejících více než sto let (1865-1997). Je to logické, oceány pohlcují 90 % tepla, které generujeme emisemi CO2. Hladina oceánů se oproti předindustriální době zvedla už o přibližně dvacet centimetrů a stoupat bude i nadále. Nejen kvůli tajícím ledovcům z Grónska a Antarktidy, ale hlavně kvůli teplotní roztažnosti.

Klimatické mýty a dezinformace

Jeden z nejčastěji opakovaných „klimamýtů“ může být formulovaný například takto: „Klima se měnilo vždy a neexistuje vědecká shoda o zásadním vlivu člověka na současný vývoj…“ Nepravdivost takového výroku, i jemu podobných, prokázaly v minulých letech desítky tisíc vědeckých studií. Drtivá většina skutečných expertů dospěla ve svém zkoumání v zásadě k následující kauzalitě: Za historicky bezprecedentní rychlost globálního oteplení v průmyslové éře (a v posledních sto letech obzvláště) může stejně tak výjimečný nárůst koncentrace skleníkových plynů v čele s CO₂ v atmosféře.

„Shoduje se na tom přes 99,9 % recenzovaných vědeckých studií. Výzkum změny klimatu patří k největším vědeckým projektům lidstva. Je v něm mnoho nejistot, ale základní poznání v této oblasti je velmi robustní a vědeckými metodami dosud nikdy nevyvrácené,“ konstatuje v této souvislosti klimatický specialista Českého rozhlasu Jan Kaliba.

Podle hlavního autora zmíněného průzkumu Marka Lynase jeho závěry vyvracejí veškeré pochybnosti o „realitě člověkem způsobených změn klimatu“.

Dezinformace o klimatu nepochybně šíří nejen jejich řadoví fanoušci, ale také v cílenější podobě konkrétněji motivovaní jedinci či zájmové skupiny. Z hlediska společných obecných rysů můžeme „klimamýty“ rozdělit do několika skupin. Po výše rozebrané relativizaci vědeckého konsenzu, která čelí v posledních letech neúprosné statistické realitě, nabývají na síle mimo jiné strategie bagatelizace problému (celosvětové snahy o řešení klimatických změn nejsou na pořadu dne, máme tady vážnější úkoly jako jsou ozbrojené konflikty nebo ekonomické potíže), případně pak také strategie využívající zkreslenou perspektivu.

Setkat se můžeme i s výroky, které evokují nemístný optimismus (na Moravě budeme moct pěstovat pomeranče, na Sibiři okurky apod.). Mnohé dezinformace též fenomén klimatických změn celkově zpochybňují (ochrana klimatu je ve skutečnosti produkt „zelené ideologie“) anebo označují iniciativy ke zmírnění změn klimatu za marné a zbytečné (je to nad lidské síly, můžeme se změnám maximálně snažit přizpůsobit).

Chyby v klimatických studiích

Druhá nejcitovanější klimatická studie loňska, publikovaná pod názvem Ekonomické závazky změny klimatu, obsahovala zásadní chyby. Podle výzkumníků z Postupimského institutu pro výzkum dopadů klimatických změn by se bez výrazných opatření globální ekonomická výkonnost do konce století snížila téměř o 62 procent oproti roku 2015. Při ověřování se ukázalo, že v datech za Uzbekistán z druhé poloviny 90. let minulého století byly použity nesprávné hodnoty. Ekonomové ze Stanfordu dospěli k závěru, že pokud se z datových podkladů odstraní zkreslené údaje za Uzbekistán a upraví se statistická nejistota, výsledek je de facto v souladu s předchozími studiemi, které zkoumaly vliv změny klimatu na ekonomickou výkonnost.

Budoucnost a příprava na změny

Jak bude vypadat budoucnost? Jaká může být budoucnost lidstva? Je vůbec možné se na ni připravit? A jak vědci a vědkyně vytvářejí scénáře, které pomáhají politikům, firmám a veřejnosti dělat rozhodnutí v nejistém světě?

„Naším cílem by nemělo být snažit se co nejpřesněji předpovědět, co se stane, ale co nejlépe se připravit na různé možnosti toho, co se může stát,“ říká Zuzana Harmáčková z CzechGlobe a Národního institutu SYRI.

Vědci z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR nemonitorují pouze sucho. Díky financování z Norských fondů založili web www.klimatickazmena.cz obsahující dlouhodobé výhledy - třeba průměrné teploty, počet tropických dnů a další údaje - až do roku 2090. Web www.klimatickazmena.cz zpřístupňuje velkou řadu map s výhledem až do roku 2090. Zde například ilustruje, jak se změní průměrná roční teplota vzduchu při relativně optimistickém emisním scénáři.

tags: #výzkumy #klimatu #země

Oblíbené příspěvky:

• Tříděný odpad Litomyšl
• Emise skleníkových plynů: Jak je vyjádřit?
• Klíčové události a dopady na Evropu
• Focení dospělých v přírodě: Praktické tipy
• Geologický a paleontologický pohled na Český kras