Nehraje si někdo s klimatem? USA budují systém na detekci „geoinženýrství“

Lidský vliv není zdaleka nejdůležitější ze všech klimatických faktorů. Například „vypnutí“ Slunce by mělo nepochybně mnohem větší dopad. Ale lidská civilizace za sebou nechává dost velikou stopu, aby s klimatem dokázala zahýbat.

Zatím lidstvo planetu především nechtěně trochu ohřívá. Působíme v některých ohledech i opačně – tedy směrem ke snižování teploty (příklad), ale tento vliv je podstatně slabší. To se ovšem může změnit.

Na papíře už desetiletí existují různé nápady, jak by mohlo být možné Zemi cíleně „ochladit“. Pokusy o změnu celozemského klimatu, shrnované obvykle pro pojem geoinženýrství, jsou sice zatím jen teoretické úvahy, oboru se však dostává stále více více pozornosti. Nejen, že se o něm více mluví a probíhají první malé experimenty, i velké výzkumné organizace (například v USA i ve Velké Británii) už vypisují na toto téma první granty.

Geoinženýrství je poněkud nejasný pojem i podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC). Zahrnuje pestrou škálu různých více či méně reálných nápadů, a dokonce i několik do jisté míry ověřených postupů. Na jeho konci jsou povětšinou úpravy především místních podmínek, jako „setí“ mraků za účelem zvýšení množství srážek v některé oblasti. Největší zájem a také obavy (o nich dále) však budí nápady na ovlivnění klimatu celé planety.

Jednou možností je například zastínění části zemského povrchu pomocí nějakého velkého „slunečníku“ ve vesmíru. Což je ovšem metoda neprakticky nákladná, protože vynášení libovolného nákladu do vesmíru je i přes rychle klesající ceny stále příliš drahé.

Mnohem reálněji – dokonce přímo téměř realizovatelně – se jeví koncept „zesvětlení“ zemské atmosféry. Cílem je zvýšit podíl slunečního záření, které se od Země odrazí, aniž by ji zahřálo, tedy odrazit větší část přicházejícího světla zpět do vesmíru.

Mohlo by to k tomu posloužit například vypouštění malých kapiček – aerosolů – do vysokých vrstev atmosféry. Výsledkem by mělo být snížení množství slunečního záření, které projde až do spodních vrstev atmosféry. Že to v praxi funguje, dosvědčují propady teploty Země po explozích velkých sopek.

Filipínská sopka Pinatubo v roce 1991 vyvrhla zhruba 15 milionů tun oxidu siřičitého do stratosféry, kde reagoval s vodou a vytvořil oblak aerosolových částeček. Silný stratosférický vítr tyto částice roznesl po celém světě. Během následujících 15 měsíců klesla průměrná globální teplota přibližně o 0,60 °C. Na papíře tak jediná událost – ovšem pouze dočasně – „vymazala“ velkou část globálního oteplování posledních desetiletí.

Bohužel, rozptýlení dalších látek do atmosféry ke skleníkovým plynům, které lidstvo vypustilo, vypouští a bude vypouštět, je v některých ohledech příslovečné vytloukání klínu klínem. V praxi jde o krajně riskantní myšlenku. Může to totiž mít nepředvídatelné následky, například narušení regionálního klimatu nebo globální řetězové reakce s vážnými ekologickými a ekonomickými dopady.

Zastíněním Země můžeme vychýlit příjem a výdej záření, tedy zemskou energetickou bilanci, to ale neznamená, že se vše vrátí do původního stavu. Zesilování skleníkového efektu emisemi skleníkových plynů se projevuje především tím, že atmosféra pohlcuje více infračerveného záření, ne viditelného. Ale navrhované úpravy klimatu omezují množství dopadajícího viditelného světla.

Klimatický systém se změní a bude fungovat jinak. Země bude dostávat méně energie od Slunce, ale energii bude přijímat a rozvádět jinak než v minulosti a podmínky mohou být celkově jiné. Počasí v některých částech světa se tak může změnit – a to třeba k nevůli místních.

„Zcela konkrétně si představte, že se po rozprašování SO2 ve stratosféře někde vyskytne silný hurikán nebo ničivá povodeň,“ říká klimatolog Radim Tolasz z ČHMÚ. Postižení budou mít pochopitelně dojem, že za to mohou hrátky s klimatem – a žádná vědecká metoda nemůže jasně prokázat, že tomu tak nebylo.

Problémy jsou i další. Například, že odrážení větší části slunečního záření nijak nezmění fakt, že oceány v klimatu s větším množstvím CO2 budou kyselejší než dnes. Nebo: když se s ochlazováním jednou začne, nelze s tím jednoduše přestat; hrozí pak totiž, že by teplota Země skokově vyskočila vzhůru.

Geoinženýrství má tedy celou řadu nevyřešených problémů – a to včetně nákladnosti. Jen asi ne v tom smyslu, v jakém byste očekávali.

Atmosféra Země je sice veliká, pochopitelně ovšem velmi řídká. Hmotnost vody ve světových oceánech je zhruba 300krát větší než hmotnost všech plynů v našem „povětří“. Ovlivnit atmosféru není až tak gigantický úkol, jak by se mohlo zdát. Některé její důležité komponenty jsou vlastně poměrně křehké – například ozónová vrstva, jak už dnes víme.

Tým z Harvardu v roce 2020 přišel s odhadem, že takové snaze nestojí v cestě velké technické obtíže (na tom se ostatně shodují prakticky všichni). A že velký program snížení teploty Země zhruba o jeden stupeň by stál řádově několik miliard dolarů ročně.

Pokud chyba odhadu nečiní několik nul – tedy několik řádů – naznačuje, že geoinženýrství je nejen v silách lidstva, ale i řady států, a možná dokonce i některých jednotlivců. Logicky se tedy nabízí otázka: a co když někomu dojde trpělivost se světovou (ne)dohodou o omezování emisí a rozhodne se globální klima ovlivnit vlastními silami?

Jde o potenciálně výbušné politické téma, ve kterém se těžko dá předpokládat shoda. Mimo jiné proto, že klimatická změna neovlivňuje svět rovnoměrně. Někde mohou být následky poměrně vážné, některé části Země mohou být vlastně nedotčené, nebo na změně vlastně „vydělat“.

V principu je tak představitelná situace, že část světa se rozhodne zasáhnout do zemského podnebí bez ohledu na zbytek světa.

Nic nenasvědčuje tomu, že by šlo o problém aktuální a je velmi dobře možné, že zůstane navždy jen hypotetický. Ale nemusí.

S tím, jak se geoinženýrství přesouvá z domény vědecké (a vědecko-fantastické) literatury do fáze prvních experimentů, začínají minimálně některé státy brát otázku vážněji než ještě před několika lety.

Výmluvným dokladem této skutečnosti je snaha amerických vládní institucí - známé NASA a méně známe NOAA (Národní úřad pro oceán a atmosféru) - vyvinout nástroje, které by případné pokusy o geoinženýring zachytily a dokázaly určit, kdo za nimi stojí.

Systém by měl fungovat podobně jako dnešní systém na detekci zkoušek jaderných zbraní. Ten poskytuje „tvrdá data“, na jejichž základě pak mohou státy i mezinárodní organizace vyjednávat či jednat. Systém není pochopitelně dokonalý, ale do značné míry alespoň zatím funguje – minimálně snižuje nejistotu a z ní vyplývající možné napětí.

Ovšem odhalení (tajného) pokusu o ovlivnění klimatu vyžaduje pochopitelně jinou technologii než detekce jaderných výbuchů. Základním pilířem jsou zatím meteorologické balóny vybavené přístroji pro měření koncentrace aerosolů.

Tyto balóny startují z různých míst po světě – například v Coloradu, na Aljašce, Havaji, v Antarktidě nebo u afrického pobřeží. Balóny stoupají do výšek nad 25 kilometrů a pod sebou nesou malé zařízení, které měří rozptyl světla na částicích aerosolu (jde o spektrometr, funguje na základě měření rozptylu světla laseru na částečkách v atmosféře). Jakmile balón dosáhne své maximální výšky, pomalu začne upouštět helium a vrací se zpět na Zemi. Celý proces trvá tři a půl hodiny.

Aby byl tento systém udržitelný, NOAA většinu přístrojů po návratu opravuje a znovu používá. Přesto se pochopitelně stává, že některé balóny skončí ztracené v nehostinných oblastech, jako je aljašská divočina nebo oceán.

Balóny jsou základním nástrojem, v případě potřeby by se dala nasadit i další technika. NASA například disponuje výškovými letadly, která by mohl zkoumat případné „anomálie“ blíže a podrobněji než neřízené balóny.

Program je vlastně malý: rozpočet na vypouštění balónů je podle vyjádření NOAA pro New York Times méně než milion dolarů na rok. A mělo by to tak zůstat i v dalších zhruba třech až pěti letech, kdy by autoři chtěli s programem pokračovat stávajícím tempem a pravidelně vypouštět měřící balóny na sedmi místech světa.

Během nich chtějí vybudovat dostatek údajů pro vytvoření přesnějšího obrázku současného stavu aerosolů v atmosféře. To má pochopitelně vědecký přínos (o atmosféře přece jen stále hodně nevíme), ale zároveň je pochopitelně nezbytné mít představu o tom, co je „normální“, aby bylo lépe poznat, kdy si někdo případně zahrává s klimatem.

Co se v případě, že se něco takového opravdu stane?

Prvním krokem by podle představ lidí v čele projektu mělo být určení viníka. V případě, že by tento výškový průzkum naznačil, že jde o umělý pokus o ovlivnění klimatu, tým ze Sandia National Laboratories v Novém Mexiku by pak případně měl na starosti určení pravděpodobného místa a času vypuštění daných aerosolů na základě svých modelů (popsaných v článku ze září 2024).

Ale co se bude dít dále – pokud vůbec něco –to už není záležitost odborníků na fyziku atmosféry.