Atlantik je rekordně teplý. Někteří vědci věří v paradoxní důvod

Teplota povrchových vod světových oceánů v posledních dnech dosáhla nejvyšších hodnot za dobu jejich měření. Nikde přitom není rekord tak výrazný jako ve vodách mezi Evropou a Severní Amerikou.

Tady je teplota vody o více než stupeň nad dlouhodobým průměrem a statisticky řečeno vyskočila z pásma běžných výkyvů v posledních desetiletí. Vysoké teploty zaznamenali odborníci už během března, od té doby se zpět do „normálu“ už nevrátily.

V tuto chvíli vůbec není jasné, jak se tento jev projeví v tom, co nás všechny zajímá nejvíce, tedy evropském počasí. Teplé mořské vody jsou jedním z důvodů, proč zatím sezónní předpověď pro zimu 2023/24 počítá s vysokou pravděpodobností nadprůměrných teplot. Což by byla možná špatná zprávy pro lyžaře a vlekaře, ale dobrá v podstatě pro všechny ostatní: Evropa se i letos bude téměř určitě potýkat s následky ruské agrese proti Ukrajině.

Stejně přirozená jako otázka po dopadech je i otázka po příčinách: proč se najednou Atlantik oteplil více než zbytek moří? Odpověď na tuto otázku od klimatologů zatím nemáme, jen hypotézy. Vědci to tedy zatím jistě nevědí.

Mezi všemi teoriemi v několika ohledech ovšem vyniká jedna. Která by – alespoň podle některých svých zastánců – mohla nejen nezvyklou událost vysvětlit, ale také do budoucna nastínit cesty, jak si poradit s důsledky globálního oteplování vůbec. Viníkem jsou podle ní snahy o ekologizaci lodní dopravy.

Lodě po dlouhá desetiletí používaly „špinavější“ palivo s větším obsahem síry než silniční doprava. S jednoduchým zdůvodněním, že na mořích nemá takový vliv na zdraví jako na ulicích měst. Což je nepochybně pravda, ale to neznamená, že by tento smog neškodil, jak uvidíme dále.

Lodě tak mohly vypouštět větší množství zplodin, včetně částeček síry, které nad mořem vytvářely v některých případech i pouhým okem viditelná oblaka aerosolů (aerosol je směs pevných či kapalných částic v plynu).

Od 1. ledna 2020 ovšem nové předpisy nařídily snížit obsah síry v lodních palivech z 3,5 % hmotnostních na maximálně 0,5 %. Případně mohou být lodě vybaveny systémy čištění výfukových plynů, které pohlcují unikající oxidy síry na odpovídající úroveň. Vzhledem k tomu, že znečištění z lodních motorů nezůstává jen nad moři, jak věda jasně ukázala, očekává se, že toto nařízení bude mít velký přínos pro veřejné zdraví a po celém světě by mohlo zabránit několika desítkám tisíc předčasných úmrtí.

Odborníci dopředu upozorňovali, že palivo s vysokým obsahem síry totiž do vzduchu uvolňovalo velké množství částic odrážejících sluneční světlo. Smog z lodí tedy de facto ochlazoval oceány.

Když ale v roce 2020 skutečně vstoupila v platnost pravidla o čistším palivu, byl to pro klimatický systém „značný šok“, řekl například fyzik Tchien-le Jüana z NASA a University v Marylandu pro agenturu AP (ve vědecké literatuře ho najdete pod anglickou transkripcí jména Tianle Yuan).

Podle jeho výzkumu sirné částečky ovlivňovaly povahu mraků v nižších vrstvách atmosféry nad lodními trasami. Mraky díky nim byly jasnější a odrážely více světla. To se po poklesu emisí děje ovšem v podstatně menší míře než ještě před několika lety. Zvláště na nejrušnějších místech oceánů, mezi které patří například právě severní Atlantik.

Podle Jüana a dalších tedy velkou část oteplení vysvětluje náhle zmizení jednoho ochlazujícího vlivu na začátku současné dekády. Jak přesně byl silný, a do jaké míry tedy hraje v současné oteplování, to je stále předmětem debat, respektive spíše simulací a výpočtů.

Michael Diamond z Floridské univerzity, který se stal asi hlavní tváří této hypotézy o silném vlivu chybějících lodní emisí, tvrdí, že jejich vliv vysvětluje velkou část současného oteplení povrchových vrstev Atlantiku. Ve své práci dospěl k závěru, že chybějící emise by mohly v těch nejfrekventovanějších námořních trasách, tedy včetně právě severního Atlantiku, do poloviny století vést ke zvýšení teploty o 0,5 až 1 °C. Globálně by vliv měl být podle jeho modelu výrazně menší, kolem 0,1 °C.

Jiné odhady jsou navíc ještě podstatně mírnější. Další analýza vytvoření pro Brief Carbon dospěla k závěru, že oteplení by mělo být o řád menší: 0,045 °C po 30 letech. K podobnému výsledku dospěla i starší práce z roku 2009.

Vysoké odhady vlivu snížení emisí na teplotu vody se zdají nepravděpodobné i českému klimatologovi Ladislavu Metelkovi: „Na zvýšení teploty o takovou hodnotu je zapotřebí spoustu energie – voda se neohřívá lehce, to všichni známe,“ vysvětluje svůj postoj.

Byť podíl lodní dopravy je tedy otevřená otázka, stojí za zdůraznění, že ani Diamond, tedy zastánce silného vlivu sirných částic, netvrdí, že by zvýšení teploty Atlantiku zhruba o stupeň v letošním roce bylo vysvětlené jen změnou pravidel pro námořní dopravu.

Ve hře musí i podle být více vlivů, například El Niño (klimatický jev spojený s pravidelným oteplováním hladiny mořské vody ve středním a východním rovníkovém Tichém oceánu, který má významný vliv na vzory počasí na celém světě) nebo slabší proudění vzduchu nad Atlantikem. To totiž v důsledku do oblasti přinese nejen méně saharského prachu, který také stíní dopadající sluneční záření, tak vede i k menší míře promíchávání teplé vody na povrchu oceánu se studenějšími spodními vrstvami.

Debata kolem mraků nad Atlantikem je přitom do jisté míry syndromem současného stavu modelování klimatu: Vliv znečištění na mraky zůstává jedním z největších zdrojů nejistoty, pokud jde o rychlost oteplování světa, řekla nedávno pro časopis Science Franziska Glassmeierová z Technické univerzity v Delftu.

Mraky jen tak neplují po obloze, ovlivňují klima v mnoha ohledech. Porozumění této oblasti se prohlubuje, ale jde až o nečekaně složitý problém. Jen pro ilustraci: stejná „jádra“ budoucích mraků (tj. aerosoly) mají v různých výškách různý vliv na hladinu atmosféry. V nižších výškách přispívají spíše k ochlazení, ve vyšších vrstvách atmosféry spíše přispívají ke zvyšování teploty.

Samotné mraky také atmosféru a teplotu ovlivňují velmi různorodým způsobem. Různé typy oblačnosti nad různými typy terénu mohou přispívat jak k ochlazování, tak oteplování planety. Nejasnosti kolem role mraků v klimatu možná přispěl k tomu, že starší klimatické modely nedokázaly s dostatečnou přesností zahrnout vliv CO2 na teplotu atmosféry.

A i když se porozumění výrazně zlepšuje a řada jevů už je dobře popsána, „oblačnost je z pohledu klimatických modelů obecný problém,“ jak řekl před časem pro Seznam Zprávy Metelka. Případ oblaků vznikajících kvůli smogu nad lodními trasami tedy není úplně výjimečný.

Neznamená to pochopitelně, že jde o otázku neřešitelnou. Třeba právě co se týče mračen vznikajících v důsledku lodních emisí. Přesná odpověď na otázku, jak vlastně přispěla změna pravidel k oteplení Atlantiku, je tedy nejspíše jen otázkou času. Minimálně někteří odborníci přitom zjevně doufají, že se jeho role ukáže být jako zásadní. Doufají totiž, že by takhle mohlo být možné ochladit celou planetu.

Umělá tvorba mraků je totiž jedním z nejvíce diskutovaných možností „geoinženýrství“, tedy zatím jen na papíře existujícího oboru, který by měl cíleně ovlivňovat podmínky na celé planetě podle lidských potřeb.

Geoinženýrství je velmi kontroverzní myšlenka, a to hned z několika důvodů. Za prvé jde pochopitelně o velmi nákladný nápad, za druhé pak nelze vyloučit nečekané a nežádoucí vedlejší účinky takových snah. To je právě případ nápadu na tvorbu umělých mraků rozprašováním malých kapiček třeba právě sirných sloučenin do atmosféry.

Princip je jednoduchý: když snížíme množství dopadajícího záření, bude ji Slunce méně zahřívat. V praxi ovšem není situace vůbec tak jednoduchá. Mimo jiné proto, že oblaka (hlavně některá) pomáhají Zemi udržovat teplejší.

Část záření, které na Zemi dopadá, se totiž pochopitelně odráží zpět, směrem do vesmíru. Když je obloha bez mraků, tak hlavně v suchých oblastech existuje „okno“, kterým část tepla z povrchu prakticky bez překážky uniká do vesmíru. Pro infračervené paprsky o vlnové délce 8 až 13 mikrometrů je naše atmosféra v podstatě průhledná a snadno uniknou do vesmíru.

Pokud tedy nenarazí na mračno. Ty odcházející záření na chvíli zastaví a pak znovu vyzáří – ovšem už ne původním směrem. Vyzařování probíhá náhodně, takže zhruba polovina záření pokračuje směrem do vesmíru, druhá polovina pak k zemi.

Mraky (různé typy v různé míře) tedy fungují jako „deka“, která brání úniku tepla do povrchu. „Proto ty vůbec nejvyšší teploty nepanují v dnech, kdy je teplota úplně blankytná, ale taková lehce našedlá, tedy s vysokou a jemnou cirrovitou oblačností, která část unikajícího tepla od povrchu zastaví a vrátí zpět,“ vysvětluje Ladislav Metelka.

Zastánci myšlenky na ochlazení planety pomocí „mrakotvorby“ mezi klimatology a dalšími odborníky z oboru pochopitelně jsou. A přestože „není mrak jako mrak“, argumentují tím, že s dostatečným poznáním by technologie stejně byla přínosem. Chtějí tedy mít tak dobré modely, aby bylo možné přesně spočítat, jaký typ oblačnosti vytvářet, v jakých výškách a v jakém množstvím, aby ve výsledku bylo výsledkem co nejefektivnější ochlazení povrchu Země.

Současná situace nad Atlantikem je tak z tohoto pohledu „velkým přirozeným experimentem“. Tedy vhodným příkladem, na kterém lze zkoumat roli oblačnosti v klimatu. Hned několik vědců, kteří se této otázce věnovali, například Jüan či Diamond, se podle časopisu Science budou rozboru situaci věnovat v rámci nedávno ustanoveného výzkumného programu amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru. Na výzkum se v americkém Kongresu našly peníze po úspěšném lobbingu organizace SilverLining, která chce zvýšit povědomí o geoinženýrství jako jedné možnosti, jak si poradit s oteplováním planety.

Odpověď na otázku, co stojí za současnými rekordními teplotami povrchové vody v Atlantiku, tedy může být více než jen vědecká zajímavost. Pokud se Diamondova hypotéza o extrémně silném vlivu poklesu emisí na teplotu oceánu potvrdí, klimatičtí inženýři by pro své vize mohli získat novou podporu.