Co (ne)víme o skleníkovém efektu

Již v roce 2007 vydal IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) zprávu, že oteplování klimatu se nyní jednoznačně děje, jak je patrno z pozorování globálních průměrných teplot vzduchu a oceánů, tání ledu a sněhu a zvyšování hladiny oceánů. Za postupným oteplováním Země stojí z největší části takzvaný skleníkový efekt. Ten má multiplikační efekt – na sebe vázané procesy v zemské atmosféře se ovlivňují a ve výsledku znásobují následky skleníkového efektu.

Jak to vše začalo

Lidská společnost díky prudkému průmyslovému rozvoji v druhé polovině 19. stoleté začala vypouštět do atmosféry velká množství oxidu uhličitého, metanu, oxidu dusného a dalších skleníkových plynů (GHG). Právě tyto jsou, společně i s párou, hlavními plyny způsobující silnější skleníkový jev. Ten je přitom pro planetu nezbytný. Vrstva GHG brání unikání tepla do vesmíru a tím udržuje podmínky nutné pro život.

Člověk svým chováním nicméně ovlivňuje přirozený koloběh přírody. Představme si například spalování fosilních paliv. Ty jsou z velké části tvořeny, jako každá živá hmota, uhlíkem. Fosílie, které za miliony let nashromáždily velké množství uhlíku, spalováním nastřádaný uhlík uvolňují. Při činnosti člověka je takto uvolňováno enormní množství CO2, což je pro planetu nepřirozeným jevem.

Trocha středoškolské fyziky

Lidská činnost, především průmyslová, je tedy příčinou zvyšování atmosférické koncentrace GHG. Sluneční paprsky v podobě světelné energie dopadají na povrch a odráží se zpět v podobě energie světelné a tepelné. Pokud je koncentrace GHG v ochranné vrstvě zvýšená, propouští méně energie zpět do vesmíru a více energie zůstává v atmosféře, která se v důsledku toho otepluje.

Jakožto jednotka měření nárůstu skleníkových plynů v atmosféře se používá ppm – parts per million, která se obecně dá užít jako jednotka koncentrace a je často používána pro měření znečištění (1 ppm se dá vyjádřit jako 0,0001% cizího tělesa v látce).

Pro příklad, předindustriální hodnoty CO2 byly kolem 280 ppm, v současnosti dosahují koncentrace kolem 400 ppm.

Existují důkazy o samotném oteplování?

Pro pochopení toho, jak vědci změny prokazují, je potřeba vysvětlit rozdíl mezi klimatem a počasím. Počasí je momentální stav atmosféry, který je determinován klimatem dané oblasti. Klima je na druhou stranu atmosférický fenomén, který přímo nezaznamenáme. Je to suma statistických informací o počasí v regionu, měřená a zaznamenávaná většinou v období 30 let. Právě těmito vědeckými měřeními, tedy konkrétním zaznamenáváním teploty, srážek, hladiny vod či větrných podmínek, je dnes již jasné, že klima se mění. Změnu klimatu ale pociťujeme právě díky dlouhodobé průměrné změně počasí.

Toho, že jsou v poslední době zimy teplejší a léta víc horká, si pravděpodobně všiml již každý (příkladem může být nejteplejší únor v Norsku za celou historii zaznamenávání teplot a rekordní tepla a sucha v létě 2015). Přesto je řada lidí skeptických vůči klimatickému výzkumu a považuje předložené důkazy za nedostačující. Klimaskeptici poukazují například na přílišnou politizaci výzkumu a vliv lobbingu lidí, kteří mohou na zdůrazňování problému vydělat. Tvrdí také, že oteplování je dějem přirozeným a že člověk na ně nemá větší vliv.

Keeling a led

Takzvaná Keelingova křivka je užívána pro znázornění koncentrace CO2 v atmosféře. Charles Keeling v roce 1958 začal měřit koncentraci CO2 na ostrově Mauna Loa na Havaji a zjistil, že trajektorie křivky se mění podle ročního období. V atmosféře je oxidu uhličitého méně ve vegetačním období, kdy rostliny oxid pohlcují. V horizontu desítek let má ale křivka vzrůstající tendenci.

Mimo jiné došlo i ke zjištění toho, že nezáleží na tom, kde je CO2 vypuštěn. Vzduch na Havajských ostrovech, které leží daleko od kontinentů, má stejnou koncentraci GHG jako jinde. Jejich zvýšené množství způsobující skleníkový jev je tedy globálním, nikoli regionálním problémem.

Keelingova měření tak odhalila, že voda a živá příroda není schopna dostatečně pohlcovat vypouštěný CO2, který se pak hromadí v atmosféře.

Informace o tom, jak vypadala atmosféra ve vzdálenější minulosti, podávají takzvané „ice cores“, tedy vrty do ledu. Led obsahuje vzduch a částice v něm obsažené a díky jeho analýze se dá zjistit, jak velké koncentrace různých látek byly na Zemi obvyklé v minulosti a stejně tak i teploty, které dříve panovaly. Díky výzkumu vrtů nyní víme, že koncentrace GHG je vyšší než kdy byla za posledních 650 tisíc let.

Multiplikační jevy

Tepelná energie odražená od povrchu Země uniká zpátky do volného prostoru vesmíru. Čím větší ale vrstva GHG je, tím méně uniká a naopak se odráží zpět k povrchu. A ten se pak dále otepluje. Energie takto zachycená u zemského povrchu jen těžko uniká.

Tání ledu a sněhu není problémem jen kvůli zvyšování hladin oceánů. Multiplikačním efektem také podporuje oteplování planety. Sníh a led má světlou barvu, která lépe odráží energii, která dorazí k povrchu. Jakmile je ale bílé barvy méně a je naopak nahrazena větší plochou tmavé barvy (tj. vodní plocha oceánů), energie je absorbována snadněji a teplota vody se tak zvyšuje. To vede k dalšímu tání ledu a sněhu. Vzrůstající teplota dále omezuje tvorbu sněhových srážek, tudíž sněhu je obecně méně.

Role IPCC

Výzkumem změn klimatu a vydáváním doporučení pro zákonodárce o doporučených postupech v jejich konkrétní oblasti se zabývá IPCC. Jeho skupiny, kde spolupracují vědci z různých odvětví, se snaží především o účinnou implementaci Rámcové úmluvy o změně klimatu. Vydáváním svým meziročních zpráv informuje o novinkách z oblasti výzkumu.

„A co s tím mám dělat“

Budoucí vývoj klimatu mohou nejvíce ovlivnit zákonodárci a lídři států. Často je proto argumentem lidí to, že s problémem nemohou nic dělat. Uvědomění si problému a s tím spojené změny v životním stylu musí ale proběhnout u každého jednotlivce, stejně jako pochopení toho, že nejde jen o environmentální ale i sociální problém.

Tomu, že se klima změní, nyní již nezabráníme. Jiné životní podmínky, které díky tomu v různých oblastech světa nastanou, budou příčinou pro zvýšené finanční náklady států (například budování vodních bariér, import potravin), klimatickou migraci (stěhování lidí z oblastí, které budou hůře obyvatelné), úbytek živočišných druhů (s tím spojené problémy s dostupností potravin) a invaze živočichů do nových oblastí (kde nemusí mít přirozené nepřátele) nebo zhoršená dostupnost sladké vody a její kvality (vysychání zdrojů, odsolování mořské vody).

Světová politika, vůle lidí a to, zda dokáží změnit své životní návyky, tak v příštích několika desetiletích nejspíše rozhodne o podobě planety a budoucí společnosti na staletí dopředu.

 Zdroj úvodní fotografie: Len Radln