Už žádné pochyby: změna klimatu je vážná a můžeme za ni my

Sucho ve Španělsku, katastrofální povodně v Itálii, vedra v Evropě i Asii, potápějící se ostrovy. To jsou příklady událostí a zpráv, kterým jsme se věnovali v poslední době a které budou kvůli změně klimatu stále častější a horší.

Ode dneška je na Seznam Zprávách najdete spolu se vším, co se týká změny klimatu a dalších environmentálních témat, na jednom místě. Tento text v sekci nazvané Planeta a klima má za cíl ukázat, že je prostor, který vyčleňujeme zprávám týkajícím se klimatickým změnám, zasloužený.

A není to komentář ani glosa.

Globální oteplování a změny klimatu už totiž dávno nejsou věci názoru. O jejich reálnosti, současných dopadech a budoucích hrozbách existují neprůstřelné vědecké důkazy.

Začněme samotným oteplením.

Nejsledovanějším údajem je v tomto ohledu zvyšování globální průměrné teploty od předindustriální éry, které momentálně činí asi 1,2 °C.

Toto číslo znamená, že na Zemi v posledních asi 150 letech dochází ke zcela výjimečné změně klimatu.

Na první pohled se to tak – pravda – nemusí zdát. Hodnota 1,2 °C je pocitově nízká a na první pohled jistě ve většině lidí nevzbuzuje dojem, že jde o něco alarmujícího. Všichni jsme ostatně zvyklí sledovat změny teplot během roku z praktických důvodů; na vlastní kůži zažíváme o hodně dramatičtější změny. Problém je však v tom, že zkušenost z běžného života tady vůbec nepomáhá.

„Průměrná teplota sama o sobě nemá příliš vypovídající hodnotu, důležité jsou v jejím rámci odchylky, které mohou být extrémní, a právě v rámci těchto extrémních odchylek dochází k velkým škodám a nežádoucím změnám v naší přírodě,“ řekl k tomu Seznam Zprávám klimatolog Aleš Farda z Ústav výzkumu globální změny AV ČR. „Typicky právě třeba dosavadní změna o ‚pouhý‘ 1,2 °C v průměru na Zemi v našem případě znamená, že tu můžeme mít dlouhá období sucha a veder, kdy teploty jsou třeba až 10 °C nad dlouhodobým normálem a neprší několik týdnů,“ dodal.

Jinými slovy – zatímco v běžném životě je změna teploty o 1,2 °C zanedbatelná, z hlediska průměru teplot z celého roku na celém světě, v němž jsou spousty a spousty dramatických výkyvů rozplizlé kvůli průměrování, jde o velkou událost.

Jak velkou? Pravděpodobně největší, jakou lidská civilizace pamatuje.

V posledních přinejmenším stovkách tisíc let se na Zemi cyklicky oteplovalo při přechodu z dob ledových do meziledových. Globální průměrná teplota v těchto přechodech sice rostla o několikanásobek růstu, který pozorujeme od začátku industriální éry. Jenže zatímco teď k růstu došlo za pouhých 150 let, přechody mezi dobou ledovou a meziledovou trvaly několik tisíc let!

Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) uvádí, že v průměru se během konců dob ledových v posledním milionu let oteplovalo o 4 až 5 °C a trvalo to průměrně pět tisíc let. Oteplení v posledních 100 letech je ve srovnání s tím desetkrát rychlejší.

V následujícím grafu si můžete prohlédnout, jak se vyvíjelo klima v posledních 22 tisících letech.

Jako referenční je zvolena teplota těsně před začátkem industriálního období. Graf začíná v době vrcholu poslední doby ledové, 20 tisíc let před naším letopočtem. Lze tedy pozorovat přirozené oteplení, které proběhlo během konce doby ledové, a následné ustálení teplot v nynější době meziledové.

V pravé části grafu je vidět současné oteplení od roku 1880, tedy současná klimatická změna, která je důsledkem zvyšujících se koncentrací CO2 v atmosféře.

Při listování vizualizací se zobrazí detaily. Automatické přehrávání lze spustit či zastavit tlačítky play a pauza.

Pozn.: Klima v hluboké minulosti vědci zjišťují pomocí měření vlastností vzduchových bublinek zachycených ve starém ledu a mořských sedimentech. Podrobnější vysvětlení i s odkazy na konkrétní zdroje dat pro tento graf najdete zde.

Pokud by mimochodem pokračovalo dosavadní tempo celosvětové produkce emisí, vyšplhá se podle odhadu oteplení až na 4,4 °C do roku 2100. Cílem pařížské dohody přitom je, aby oteplení předindustriální éry výrazně nepřekročilo hranici 1,5  °C a rozhodně ne 2  °C.

Tolik tedy k tomu, jak velká a rychlá současná změna klimatu je. Než se přesuneme k důkazům, že je způsobená člověkem, zbývá dodat ještě jednu důležitou věc: není všude stejná.

Na značné části kontinentů severní polokoule se oteplení průměrné roční teploty za pouhých 60 let pohybuje dokonce kolem 2 °C (zdroj mapky).

Přesně to je ostatně i případ Česka. Vlivem polohy uprostřed kontinentu a dalších faktorů se za posledních 60 let oteplilo o 2,3  °C (zdroj).

Pochopitelně nelze na 100 procent vyloučit, že v dávné minulosti vzácně kvůli anomáliím nedocházelo k podobným, nebo dokonce rychlejším změnám klimatu. Přesto je ale jistojisté, že současná změna klimatu je jiná než ty minulé. Nezpůsobuje ji přirozené kolísání klimatu ani žádná anomálie v podobě obří přírodní katastrofy, ale člověk.

Přesvědčení drtivé většiny vědců nevyplývá jen z toho, že se „zatím“ nenašlo žádné jiné vysvětlení než lidské působení. Na člověka, který planetu otepluje prostřednictvím posilování skleníkového efektu emisemi, ukazují přímé důkazy, které lze rozdělit do dvou hlavních skupin. Zaprvé jsou to výpočty založené na znalosti fyzikálních vlastností jednotlivých skleníkových plynů a měření jejich koncentrací v atmosféře. Zadruhé pak i měření množství infračerveného záření dopadajícího na Zemi a odcházejícího pryč z atmosféry do vesmíru.

Klimatické modely vznikají od 70. let, a že se nepletou, potvrzují reálné teploty naměřené v dalších letech. Ty se samozřejmě nedaří předvídat na chlup přesně, ale předpovězený trend oteplování – založený na odhadech množství vyprodukovaných emisí – se potvrzuje. Postupem let se modely zdokonalují a jsou stále přesnější.

Klimatických modelů je mnoho, na tomto grafu si můžete prohlédnout průměr všech modelů použitých ve 4. hodnotící zprávě Mezivládního panelu OSN pro klima (IPCC) porovnaný s reálnými teplotami. Data byla v té době známa z období před rokem 2000 (hindcast) a předpovězena pro následující období (forecast):

Chcete-li radši než průměr všech modelů ve střetu s realitou vidět jednotlivé modely, pusťte si následující video:

Ve věci měření záření vypadá situace následovně: měření satelitů opakovaně ukázalo, že množství záření odcházejícího z atmosféry do vesmíru klesá, zatímco pozemní stanice naopak ukazují více záření přicházejícího k povrchu.

Teoreticky by to kromě posílení skleníkového efektu mohlo způsobit i silnější záření přímo od Slunce. K tomu však nedochází, což lze konstatovat hned ze tří důvodů. Zaprvé je zvýšené množství záření dopadajícího na Zem pozorováno i v noci. Zadruhé má toto záření i jiné specifické vlastnosti – jeho spektrum odpovídá záření odraženému skleníkovými plyny a vodní párou, a nikoliv záření slunečnímu. Třetí důvod pochází až z oběžné dráhy – měření satelitů totiž ukazují, že intenzita záření přicházejícího od Slunce v posledních 50 letech mírně klesá, takže to nemůže být Slunce, co zvyšuje množství záření padajícího na povrch Země.

Když na chvíli necháme stranou korelaci oteplení s emisemi v klimatických modelech a zůstaneme čistě u měření satelitů, které potvrzují sílící skleníkový efekt, logicky se nabídne otázka, jestli opravdu s jistotou víme, že je posilován lidskými, a ne jinými emisemi. Odpověď je opět jasná: Ano. I toto je dlouho vědecky podložené.

Jednotlivé skleníkové plyny zachytávají různé vlnové délky infračerveného záření, a tak je ze změny spektra možné určit jejich podíl na změně klimatu. Se znalostí zvýšení koncentrací skleníkových plynů v atmosféře lze fyzikálními výpočty zjistit, za jaké množství záření jsou zodpovědné lidské emise (3 W/m2 a z toho 2 W/m2 připadá na CO2). Tyto výpočty navíc nedávno opět potvrdila i měření ze satelitů.

Když je známo, o kolik víc záření kvůli lidským emisím na povrch Země dopadá, dá se dopočítat i to, o kolik se kvůli němu zvyšuje teplota.

Ve skutečnosti je to tak, že samotný oxid uhličitý a další lidmi produkované skleníkové plyny nezpůsobují oteplení samy o sobě. Oteplení – způsobené přímo jimi – nicméně funguje jako spouštěč řady dalších procesů, které růst teploty umocňují.

Jde hlavně o vyšší tvorbu vodní páry, která je mimochodem „zodpovědná“ za zhruba polovinu celého skleníkového efektu, dále tání sněhu a ledu, čímž se od Země odráží méně slunečního záření, a například i unikání metanu z tajícího permafrostu. Tato zpětná vazba efekt lidmi vyprodukovaných emisí násobí.

Oteplení globálního klimatu o zhruba 1,2  °C je tak výsledkem přímého důsledku lidských skleníkových plynů dále umocněných „přírodními“ procesy, ke kterým by ale bez vysokých koncentrací CO2 a dalších lidmi produkovaných plynů nedošlo.

Jak víme, že změnu klimatu nezpůsobují přirozené procesy, jako je například vulkanická činnost?

Opět můžeme na úvod připomenout již zmiňované klimatické modely. Ty budoucí oteplení odvozují v první řadě z odhadů lidské produkce skleníkových plynů na další roky a modelovaná velikost čistě přírodních vlivů, jakým je například vulkanismus, je v nich téměř nulová. I tak je předpovídané oteplení v rámci odchylky stejné jako pozorované oteplení.

To ale není zdaleka jediný důkaz. K závěru, že CO2 ze sopečné činnosti je zlomkem v porovnání s lidskou produkcí, došla celá řada různých výzkumů. Například Americká geologická služba (USGS) uvádí, že oxid uhličitý vyprodukovaný sopečnou činností odpovídá ani ne jednomu procentu CO2 produkovaného lidskou činností.

„Zprávy“ typu, že jedna erupce sopky vyprodukovala tolik CO2 jako lidstvo za celou svou existenci, jsou jen mnohokrát opakovaným nesmyslem. Například množství CO2 uvolněného při katastrofickém výbuchu sopky Mount St. Helens v roce 1980 odpovídá množství CO2, které lidstvo vyprodukuje za pouhé 2,5 hodiny.

Národní úřad pro letectví a vesmír (NASA) uvádí, že současná lidská produkce CO2 se rovná množství, které by sopečná činnost uvolňovala v případě, že by vybuchoval jeden či víc tzv. supervulkánů (například Yellowstone) ročně. K takovým explozím nicméně dochází průměrně jednou za 100 nebo 200 tisíc let.

Vypovídající je i graf ukazující koncentraci CO2 v atmosféře za posledních 800 tisíc let (zdroj). Ani příkrý růst po začátku industriální éry, ani samotná současná koncentrace neměly v daném období srovnání.

Experimentální důkazy vlivu CO2 na globální oteplování tedy máme dnes již na několika úrovních: máme změřeno, že méně záření opouští planetu a více záření dopadá na povrch, a tato měření souhlasí s modely radiačního přenosu v atmosféře – na jejich základě klimatologické modely správně předpovídají vývoj globálních teplot.

Co změna klimatu v celém světě způsobuje, jsme naznačili už na úplném začátku článku. Dopady můžeme vidět dennodenně nejen ve světě, ale i v Česku.

Jak se bude situace vyvíjet dál, záleží na tom, jak se podaří nebo nepodaří snížit produkci emisí skleníkových plynů. Podle poslední zprávy Mezivládního panelu OSN pro klima (IPCC) je při rychlé akci ještě možné dosáhnout cíle Pařížské dohody a výrazně nepřesáhnout oteplení klimatu ve srovnání s předindustriální érou nad 1,2 °C.

Aby se cíle podařilo dosáhnout, musí se podle zprávy dramaticky snížit emise CO2 i metanu. Konkrétně je potřeba, aby do roku 2030 emise CO2 poklesly o 48 % a emise metanu asi o třetinu. Pokud se to podaří, nárůst globální teploty se podle zprávy může zastavit zhruba na hranici 1,5 °C. Pak je ale ještě potřeba do padesátých let tohoto století dosáhnout uhlíkové neutrality.

Výrazné nepřesáhnutí oteplení o 1,5 °C, a už vůbec ne o 2 °C se cílem Pařížské dohody nestalo náhodou. V tomto rozmezí se totiž podle odhadů špičkových vědců z celého světa ocitne na tzv. bodech zlomu řada velkých systémů, jako jsou například deštné tropické a severské jehličnaté lesy, oceánské proudy, atmosférická proudění, kryosféra a řada dalších, což by pro člověka znamenalo katastrofu.

Podrobně jsme téma, proč je oteplení nad 1,5 °C problém, rozepsali v tomto textu.

Do článku jsme využili materiály od vzdělávacího projektu Fakta o klimatu.