Změna klimatu ve vesmíru: Příčiny a důsledky

Klimatická změna označuje změny v dlouhodobém stavu atmosféry. Klima se za dobu existence Země v různých geologických dobách přirozeně měnilo. V současné době se však mění nebývalou rychlostí, a to zejména vlivem činnosti člověka. Dochází mj. ke stoupání koncentrace skleníkových plynů, což má za následek pozvolné zvyšování průměrné teploty.

Klimatický systém a jeho vývoj

Klima je dlouhodobý stav atmosféry (např. co se týče průměrných teplot, srážek), kdežto počasí je její krátkodobý stav. Klima se během geologického času postupně měnilo. V současném období čtvrtohor (kvartéru, od doby před 2,58 miliony let dodnes) přirozeně docházelo ke střídání meziledových a ledových dob.

Přirozené změny klimatu souvisejí s tzv. Milankovičovými cykly, v rámci nichž dochází k astronomicky podmíněnému kolísání množství slunečního záření dopadajícího na Zemi.

Skleníkové plyny a skleníkový efekt

Skleníkový efekt ovlivňuje klima vlivem toho, že některé plyny jsou schopné zabraňovat úniku tepla (infračerveného záření) z povrchu planety zpět do vesmíru. Tyto plyny se označují jako skleníkové, mezi nejvýznamnější patří oxid uhličitý (\(\mathrm{CO_2}\)) či methan (\(\mathrm{CH_4}\)). V současnosti se v atmosféře Země nachází asi 0,042 % (420 ppm) oxidu uhličitého.

Při fotosyntéze dochází k vázání oxidu uhličitého do organických sloučenin a tím jeho odstraňování z atmosféry. Skleníkový efekt sám o sobě není negativním jevem. Kdyby se na Zemi neprojevoval, průměrná teplota by byla asi −18 °C (oproti dnešním 15 °C).

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Skleníkové plyny jsou zodpovědné za skleníkový efekt.

• Oxid uhličitý (\(\mathrm{CO_2}\)): Jeho množství v atmosféře stoupá zejména vlivem spalování fosilních paliv.
• Methan (\(\mathrm{CH_4}\)): Uvolňuje se rozkladem biomasy, např. v mokřadech či žaludcích zvířat. Také je produkován průmyslem.

Pro jednotlivé plyny se udává tzv. GWP (global warming potential), neboli schopnost ovlivňovat skleníkový efekt za určitý čas ve srovnání s oxidem uhličitým.Skleníkové plyny vytvořené člověkem vznikají při výrobě, transportu i odstraňování statků (např. zboží, potravin). Rostoucí světová populace spotřebovává stále více zboží a mnohdy podléhá konzumnímu způsobu života. Výrobky jsou často navrhovány tak, aby měly jen omezenou životnost (plánované opotřebení).

Uhlíková stopa přeneseně popisuje množství skleníkových plynů, které vznikly při produkci určitého výrobku, nebo které jsou produkované jedincem či společností. Nejde o jediný ukazatel vlivu na životní prostředí (např. postupy s nízkými emisemi skleníkových plynů mohou produkovat více toxického odpadu aj.).

Častým argumentem zpochybňujícím lidský vliv na klima je, že nejsilnější skleníkový plyn je obyčejná vodní pára. To je pravda. Množství vodní páry v atmosféře je ale také ovlivňováno lidskou činností, byť nepřímo. Cyklus vodní páry je řízen teplotou, která je ovlivňována ostatními skleníkovými plyny vypouštěnými člověkem.

Důsledky změn klimatu

V rámci klimatické změny v současnosti dochází k nerovnoměrnému zvyšování teploty na Zemi. Klimatická změna způsobuje tání ledovců, což výhledově povede ke zvyšování hladiny oceánů. Vlivem klimatické změny dochází k proměnám ekosystémů. Velké ekosystémy jsou schopné snášet jen určité rozpětí podmínek.

Čtěte také: Klimatická změna: podrobný pohled

Příkladem překročení bodu zlomu je odumírání korálových útesů při zvýšení teploty o více než 1,5 °C, což dále povede např. ke snížení počtů ryb a ohrožení rybolovu.

Současná teplota na Zemi je asi o 1,3 °C vyšší než v období před průmyslovou revolucí (1850-1900).

Vyšší koncentrace CO2 a dalších skleníkových plynů v atmosféře vedou k silnějšímu skleníkovému efektu. Tepelné záření, které by jinak planeta Země vyzářila do vesmíru, je skleníkovými plyny pohlceno a vráceno zpět k povrchu. Zesílený skleníkový efekt vede k oteplování vzduchu i vody v oceánech. Od průmyslové revoluce narostly teploty vzduchu v průměru o 1,2 °C, ale většinu tepla pohltila voda v oceánech, jejíž teplota také dlouhodobě narůstá.

Atmosférický CO2 se částečně rozpouští v oceánu, kde vytváří kyselinu uhličitou. To vede k poklesu pH, neboli okyselování oceánů. Vyšší teploty mořské vody způsobují zmenšování plochy a tloušťky mořského zámrzu v Severním ledovém oceánu. V září 1979 byl objem ledu v Severním ledovém oceánu asi 17 000 km3, v září roku 2017 již jen 5 000 km3. Hladina světových oceánů se zvyšuje rychlostí 3,3 cm za desetiletí.

Zvyšující se teploty stojí rovněž za táním horských ledovců v Alpách, Himalájích, Andách a dalších světových pohořích.

Čtěte také: Větrná energie a klima v ČR

Adaptace a Mitigace

Opatření s cílem snížení emisí skleníkových plynů (či zmenšení jejich množství v atmosféře) se označují jako mitigace. Lze řešit příčiny emisí, např. zmenšením spotřeby, výrobou energie bez spalování fosilních paliv (obnovitelné zdroje, jaderná energetika, v budoucnu snad termojaderná fúze). Co se týče stravování, méně skleníkových plynů produkuje výroba rostlinné stravy (ve srovnání s produkcí masa a mléčných výrobků). Hromadná doprava produkuje méně skleníkových plynů než doprava individuální.

Dlouhodobé zmenšení množství skleníkových plynů v atmosféře přirozenými či průmyslovými procesy se nazývá sekvestrace.

Přizpůsobení se (např. klimatickým změnám) se označuje jako adaptace. Formou přizpůsobení může být např. zajišťování protipovodňových opatření či včasného varování před extrémním počasím, zlepšování hospodaření s vodou, zvyšování odolnosti infrastruktury či pěstování odolnějších plodin.

Na zmírňování (dopadů) klimatické změny se mohou podílet jak státy, tak společnosti a jednotlivci. Důležitou roli hraje informovanost a odpovídající vzdělání lidí (umět pochopit data popisující klimatickou změnu a uvědomovat si přírodní zákonitosti, které s ní souvisejí).

Lidská činnost a emise

Lidská činnost v čele se spalováním fosilních paliv (uhlí, ropy a zemního plynu) vede ke zvyšování koncentrace oxidu uhličitého (CO2) v atmosféře. Ročně se ho v energetice, dopravě a průmyslu vyprodukuje asi 35 miliard tun, odlesňování přidá dalších 5 miliard tun. Na průměrného obyvatele planety tedy připadá asi 5 tun CO2 ročně. Lidská činnost tak vede k nárůstu koncentrací CO2 v atmosféře.

Oxid uhličitý v průmyslu vzniká jednak spalováním fosilních paliv při zahřívání (tavení, destilace, sušení apod.) a jednak při některých chemických reakcích např. při výrobě cementu nebo železa.

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 zdroje emisí patří:

• 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.

Globální změna klimatu a její dopady

Globální klimatická změna - tímto termínem se rozumí změny vyvolané vnějšími faktory, ať už jde o vlivy přirozené nebo antropogenní. Globální změny v současnosti úzce souvisí se skleníkovým jevem v atmosféře, který je způsoben zvyšováním obsahu skleníkových plynů, například narušením přirozeného koloběhu uhlíku v atmosféře. To se děje převážně v důsledku lidské činnosti, např. při spalování fosilních paliv.

Je jisté, že nejméně příští 2-3 desetiletí emise CO2 i dalších plynů globálně porostou. Předpokládané oteplení, i když se nezdá příliš dramatické (o desetiny až jednotky °C), může mít velmi vážné následky pro celou pozemskou biosféru a pro mnohé lidské činnosti. Nejde totiž jen o oteplení, ale o celkovou změnu klimatu, změnu celého klimatického režimu, který představuje velmi jemně vyvážený systém se dvěma velkými subsystémy, atmosférou a oceány, a mnoha dalšími menšími subsystémy (např. oblaka, vodní srážky, biosféra).

Změna klimatu může mimo jiné ovlivnit směr a rychlost mořských proudů nebo monzunů, což by mělo pro lidstvo katastrofální následky. Téměř určitě bude provázena častějším výskytem extrémních situací: horkých období, ale i mrazů, silných větrů a dešťů či období such. Zvláště významný bude vliv na srážky, které v některých oblastech mohou významně poklesnout, jinde naopak vzrůst.

Jedním z průvodních jevů může být vzestup hladiny oceánů. V této otázce jsou zatím předpovědi nejisté, avšak nelze vyloučit zvýšení hladiny oceánů až o několik desítek centimetrů a ve vzdálenější budoucnosti i metrů. Oteplení totiž nevyhnutelně přinese vyšší objem vody v oceánech v důsledku zvýšení jejich teploty a termální rozpínavosti. Ke zvýšení hladiny přispěje i množství vody z roztátých ledovců, zejména pokud by došlo k tání obrovských ledovcových mas v Grónsku a v Antarktidě. Zdá se, že ledovce v Antarktidě i v Arktidě se skutečně zmenšují. Stoupáním hladiny moří a oceánů jsou přirozeně nejvíce ohroženy přímořské státy, zejména ty s hustě obydlenými pobřežními nížinami.

Z hospodářských činností pravděpodobně utrpí zemědělství, které je velmi citlivě adaptováno na současné klimatické podmínky, a každé, i malé změny budou znamenat nutnost nové adaptace, která vůbec nebude jednoduchá. Častější výskyt živelních pohrom ovlivní veškerou hospodářskou činnost, zvláště dopravu a výstavbu. Může také vzrůst nebezpečí tropických chorob i v mírném pásmu.

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

Mezinárodní jednání a dohody

Kjótský protokol byl dojednán v roce 1997 a vstoupil v platnost v roce 2005. Jeho cílem bylo snížit emise skleníkových plynů o 5,2 %. Některé státy tento cíl splnily, jiné nikoli.

V roce 2015 byla sjednána Pařížská dohoda mající za cíl udržet dlouhodobé zvýšení teploty (ve srovnání s dobou před průmyslovou revolucí) o 2 °C, ideálně pod 1,5 °C. Přijalo ji 193 států světa.

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change = Mezivládní panel pro změnu klimatu) je mezivládní orgán OSN, jehož úkolem je podávat vědecké posouzení klimatické změny a navrhovat adaptační či mitigační opatření. IPCC neprovádí vlastní výzkum, ale shrnuje publikované výzkumy. Vydává mj.

Mezi ekonomická mitigační opatření patří např. uhlíková daň či prodej emisních povolenek (v rámci EU ETS).

Změny klimatu v praxi

Rok 2019 byl jak globálně, tak u nás druhým nejteplejším v historii měření. Rostoucí teploty mají dopady v prvé řadě na ekosystémy. Řada druhů je vystavena stresovým faktorům a jejich areály se posouvají do teplotně vhodnějších, tedy vyšších a severnějších poloh, kde pro ně mohou být nepříznivé ostatní podmínky. A pokud druh obývá vrcholové pásmo hor, může to být vůbec dost obtížné. Zvláštní kapitolou jsou mořské ekosystémy. Oceány se oteplují a okyselují (absorpcí CO2 z atmosféry) a zdaleka ne všechny druhy se zvládají přizpůsobit, jak je možné sledovat na hynoucích korálových útesech. Přírodní systémy jsou velmi složité a jejich ohrožení změnami klimatu by se dal věnovat samostatný článek. Předpokládá se ale, že při globálním oteplení o 2 °C oproti preindustriálním hodnotám může celosvětově vymizet 8 % všech druhů. Momentálně jsme globálně na oteplení o 1 °C.

Změny klimatu s sebou nenesou jen samotné zvýšení teploty, ale také změny atmosférických procesů. V některých oblastech je nižší úhrn srážek, jiné jsou častěji a silněji než dříve zasahovány náhlými přívalovými dešti a povodněmi. Objevují se častější a ničivější hurikány nebo delší a intenzivnější období sucha a extrémních veder, snižující výnosy zemědělské produkce a dostupnost vody nebo zvyšující rizika rozsáhlých požárů.

Zasaženi jsou, ať už ztrátou domova, neúrodou, nebo jiným zhoršením životních podmínek, lidé v mnoha zemích světa. Nejvíce pak znevýhodněné skupiny obyvatelstva a obyvatelé zemí globálního Jihu, kteří přitom mají jen malý podíl na globálních emisích. Podle vyjádření Červeného kříže kvůli dopadům změn klimatu potřebovalo v roce 2019 každý týden humanitární pomoc 2 miliony lidí a jde o nejméně mediálně reflektovanou humanitární krizi. Mezinárodní organizace pro migraci předpokládá, že půjdou-li dál změny současným tempem, v roce 2050 se desítky až stovky milionů lidí, v závislosti na konkrétním scénáři a míře mezinárodní pomoci, stanou „klimatickými migranty“.

Budoucí scénáře závisí především na míře omezení emisí. Zmiňované projevy se s vyššími emisemi a tudíž větším oteplením budou zhoršovat, a to nelineárně, tedy už mezi globálním oteplením o 1‚5 °C a 2 °C bude zásadní rozdíl. Nejhorším dopadům by mělo předejít udržení oteplení na hranici 1‚5 °C, což vyžaduje značné omezení emisí během následující dekády. V současnosti objem vypouštěných emisí globálně stále roste.

Při oteplování nad hranicí 1‚5 °C také významně stoupá pravděpodobnost překročení bodů zvratu, což jsou prahy oteplení pro řadu klíčových oblastí na Zemi, při jejichž překonání nezvratně dojde ke změně dále urychlující oteplování či zhoršující další dopady. Příkladem je situace, kdy se vývoj Země při určitém oteplení „přehoupne“ na trajektorii k úplnému roztání Grónského ledovce, což by trvalo sto až několik set let, nicméně by již nebylo možné tento proces zastavit snížením emisí. Úbytek plochy pokryté ledem by totiž zároveň snižoval odrazivost povrchu Země a ten by tudíž absorboval více tepla ze Slunce. Dál hrozí mimo jiné narušení mořského koloběhu uhlíku, zodpovědného za pohlcování velkého množství oxidu uhličitého z atmosféry, změny mořských a atmosférických proudů, zodpovědných za specifické podnebí různých oblastí či tání permafrostu zadržujícího množství CO2 a metanu.

V České republice nejsou dopady tak drastické, ale i tady se změny klimatu projevují. Za posledních 60 let u nás vzrostla průměrná teplota o 2 °C, tedy dvakrát víc, než je světový průměr. Při vyšších teplotách se rychleji odpařuje voda a srážek je přes teplejší měsíce podprůměrně, takže krajina trpí větším suchem. Minulý rok byl šestým zvlášť suchým v řadě.

Je to také dostatek vody, který potřebuje smrk ke tvorbě pryskyřice, schopné v případě napadení stromu zalepit vetřelce, jako je lýkožrout. Při dlouhodobém vystavení suchu ale schopnost efektivně se jim bránit ztrácí. Suchem a kůrovcovou kalamitou je zasažena značná část našich jehličnatých porostů. A nejde pouze o lesy hospodářské, Lesy ČR v souvislosti s kalamitou žádají o povolení kácet například i v bezzásahové zóně Boubínského pralesa. Kůrovec do lesa patří, nebýt několika extrémně suchých let, velmi pravděpodobně by k jeho takto drastickému přemnožení nedošlo.

Nejenom lesníkům, ale i zemědělcům dělají změny klimatu v podobě sucha starosti. Působí přímé škody a spolu s brzkým jarem vytváří příznivé podmínky pro škůdce, jako jsou například hraboši.

Emise skleníkových plynů

Nejvýznamnější skleníkový plyn vznikající činností člověka, oxid uhličitý, se uvolňuje při spalování fosilních paliv jako je uhlí, ropa a zemní plyn. Světově je za největší množství emisí zodpovědná Čína (27‚5 %), následovaná Spojenými státy (14‚8 %). Čína má ale také nesrovnatelně více obyvatel než menší země, jako ta naše. Když vztáhneme množství emisí na jednoho obyvatele, předhoní Česká republika Čínu a v EU obsadí čtvrté místo, jde tedy o významného emitora.

Nejvíce emisí má v České republice na svědomí energetika (41‚5 %), kde emise pocházejí především ze spalování hnědého uhlí, které se s dalšími fosilními zdroji podílí na více než polovině tuzemského energetického mixu. V Česku se elektrické energie vyrábí značně víc než spotřebovává a zhruba jedna její pětina, což odpovídá množství, které vyrobí dohromady dvě největší hnědouhelné elektrárny (Prunéřov a Počerady), se prodává do zahraničí. Dále za energetikou, co do množství emisí, následuje průmysl (18‚8 %) a doprava (14‚8 %) - zejména osobní (8‚3 %), nákladní a autobusová (5‚5 %) a letecká (0‚7 %). Svůj podíl má také přímý provoz institucí a domácností (10‚3 %), jako ohřev vody a topení, a dále zemědělství (6‚5 %), kde jde zejména o emise metanu z chovu skotu a o využívání velkého množství hnojiv energeticky náročných na výrobu.

Značný podíl emisí tedy závisí na nastaveních systémové a ekonomické povahy, jako například jakými způsoby je vyráběna energie, kolik se jí exportuje či kterým směrem je rozvíjen dopravní sektor. Světově více než 70 % emisí skleníkových plynů pochází z činností pouze stovky velkých společností.

Důsledky povodní ve střední Evropě

Změna klimatu zdvojnásobila pravděpodobnost výskytu nebezpečných povodní ve střední Evropě po „nejsilnějších deštích v historii". Tvrdí to rozsáhlá zpráva mezinárodního týmu klimatologů, na níž se podíleli i čeští vědci.

Podle studie, která vyšla ve středu ráno, budou náklady na katastrofy způsobené změnou klimatu v dalších letech výrazně růst. Současné povodně tuto hrozbu podle autorů výzkumu dobře ilustrují.

Analýza týmu 27 klimatologů a meteorologů ukázala, že záplavy, při nichž začátkem tohoto měsíce ve střední Evropě zahynulo 24 lidí, byly způsobeny srážkami, jejichž pravděpodobnost se v důsledku změny klimatu způsobené člověkem přibližně zdvojnásobila. Studie World Weather Attribution varuje, že s dalším oteplováním způsobeným fosilními palivy budou povodně ničivější, a také upozorňuje na to, že řešení budou stále dražší. Evropská unie přislíbila na odstraňování následků povodní způsobených tlakovou níží Boris 10 miliard eur.

Analýza zjistila, že čtyřdenní srážky způsobené tlakovou níží Boris byly nejsilnější, jaké kdy byly ve střední Evropě zaznamenány. Změna klimatu způsobila, že se pravděpodobnost silných čtyřdenních lijáků zvýšila nejméně dvakrát a srážky pak byly nejméně o sedm procent silnější. Podobné bouře přinesou v budoucnosti nejméně o pět procent více srážek a budou se vyskytovat o padesát procent častěji než nyní, pokud oteplení dosáhne dvou stupňů Celsia, tvrdí výzkum. Překročení této hranice se přitom očekává v roce 2050.

Povodně ve střední Evropě v letech 1997 a 2002 se popisovaly jako události, které se stávají jednou za století. Ale o dvě desetiletí později se globální oteplení zvýšilo z 0,5 na 1,3 stupně Celsia a došlo k nim znovu. Evropa se otepluje ještě rychleji než zbytek světa.

Vědci varují, že následky budou stále ničivější a budou pořád více narušovat běžný lidský život. Proto bude stále nutnější, aby přípravám a adaptacím na tyto přírodní katastrofy způsobené extrémním počasím byla věnována dostatečná pozornost a aby se dostaly mezi priority.

Studie zjistila, že množství srážek, které spadlo ve střední Evropě během těchto čtyř dnů, bylo s velkým náskokem nejsilnější, jaké kdy bylo zaznamenáno. Vědci tvrdí, že kombinace povětrnostních podmínek, včetně studeného vzduchu proudícího nad Alpami a velmi teplého vzduchu nad Středozemním a Černým mořem, vytvořila „dokonalou bouři“, která způsobila silné srážky v obrovské oblasti.

tags: #změna #klimatu #ve #vesmíru #příčiny #a

Oblíbené příspěvky:

• Stromovka a bioodpad: Udržitelný příklad
• Kompletní Přehled Možností
• Vše o ekologické mycí pastě
• Evropské volby: Klimatické změny
• Jak vytvořit dětský obrázek přírody