Zem smeruje k veľkému skleníku

Ak ľudstvo nepoľaví vo využívaní fosílnych palív a nezvráti vývoj emisií skleníkových plynov, svet bude pripomínať pradávny skleník.

(Zdroj: ILUSTRAČNÉ – SITA/AP)

Ak ľudstvo nepoľaví vo využívaní fosílnych palív a nezvráti vývoj emisií hlavných skleníkových plynov, je pravdepodobné, že výsledkom bude svet pripomínajúci skleník eocénneho obdobia.

BRATISLAVA. Ak ľudstvo v dohľadnej dobe nepoľaví vo využívaní fosílnych palív a nezvráti vývoj emisií hlavných skleníkových plynov na čele s oxidom uhličitým (CO2), je pravdepodobné, že klimatický systém Zeme už v priebehu tohto storočia nastúpi na trajektóriu zmien, ktorých konečným výsledkom bude svet odlišný od toho súčasného.

Klimatické zmeny, ktoré nás na tejto ceste čakajú, budú pravdepodobne veľmi dramatické a nepochybne aj veľmi rýchle. Výsledkom bude svet, ktorý, a to nielen svojou teplotou, bude pripomínať dobre rozohriatý skleník eocénneho obdobia..

Najrýchlejšia zmena

Približnú predstavu o tom, ako by mohli tieto zmeny vyzerať, nám prinášajú paleoklimatologické a geologické záznamy.

Už dnes môžeme na ich základe povedať, že aj v prípade, že sa splní stredný a najlepší odhad rastu globálnej teploty, teda približne o 4 stupne Celzia do konca storočia, pôjde veľmi pravdepodobne o vôbec najrýchlejšiu zmenu globálnej klímy akú sme schopní z geologických záznamov (zatiaľ) doložiť.

V porovnaní s ňou blednú dokonca aj tak obrovské klimatické „skoky“, akými boli napríklad klimatické rozhranie PETM (paleocénno-eocénne termálne maximum) spred 55,5 mil. rokov či dokonca globálne otepľovanie na konci proterozoika, ktoré ukončilo globálnu dobu ľadovú pred príchodom kambria pred približne 550 mil. rokmi.

Okrem toho, že si rozsah a rýchlosť týchto zmien zatiaľ nevieme do všetkých dôsledkov ani len predstaviť, náš najväčší hazard spočíva v tom, že dosiaľ sme neurobili takmer nič, aby sme týmto zmenám a ich nepriaznivým dôsledkom predišli.

Umelecká predstava eocénnej krajiny. FOTO - Bob Hynes / Smithsonian Institution

Eocénny skleník

Eocénom (obdobie pred 55 až 34 miliónmi rokmi) vyvrcholila a skončila jedna z najteplejších periód v známej geologickej histórii Zeme. Mala svoj počiatok ešte v druhohorách, uprostred kriedy, pred približne 90 miliónmi rokmi.

Veľmi teplé a vlhké podnebie tropického rázu panovalo takmer na celej Zemi. Oveľa teplejšie ako dnes boli predovšetkým polárne oblasti, kde priemerná ročná teplota bola o celých tridsať stupňov vyššia ako v súčasnosti.

Na globálnej úrovni bolo teplejšie o približne šesť až osem stupňov (výnimkou boli z geologického hľadiska relatívne krátke hypertermálne obdobia – ako napríklad PETM – kedy bolo dokonca ešte teplejšie).

V niektorých oblastiach Grónska a Aljašky mala klíma takmer subtropický charakter. Potvrdzujú to nálezy fosílnych zvyškov paliem či dokonca krokodílov, napríklad z Ellesmerovho ostrova v severnej Kanade.

Geografická konfigurácia kontinentov a oceánov bola, až na menšie „drobnosti“, takmer totožná s tou súčasnou. Európa, Severná či Južná Amerika sa už viac-menej nachádzali vo svojich aktuálnych polohách.

Avšak tie „drobnosti“, ktoré sme v predošlej vete bez povšimnutia preskočili, zohrali pri formovaní eocénnej klímy zásadnú úlohu. Okrem vysokých koncentrácií CO2, ktoré sa v prvej polovici Eocénu pohybovali vysoko nad úrovňou 1000 ppm, to bola predovšetkým podstatne odlišná konfigurácia morských prúdov, a teda aj intenzívnejšia výmena tepla medzi trópmi a polárnymi oblasťami - čo z Eocénu vytvorilo saunu.

Pred 55 miliónmi rokmi bola Antarktída spojená kontinentálnymi mostmi s ďalšími dvoma veľkými pevninskými blokmi – Austráliou a Južnou Amerikou.

Toto prepojenie umožňovalo, aby sa k Antarktíde dostávala teplá povrchová voda z tropických oblasti južnej pologule. Výsledkom boli teploty v priemere o minimálne dvadsaťpäť stupňov vyššie, než aké panujú v Antarktíde v súčasnosti.

Celý kontinent bol pokrytý lesmi mierneho podnebného pásma a zaľadnenie, ak vôbec v tomto období existovalo, sa obmedzovalo len na najvyššie horské oblasti (treba však pripomenúť, že Antarktída v tejto dobe pripomínala skôr rozsiahle súostrovie ako kompaktný kontinent).

V dôsledku absencie kontinentálneho zaľadnenia Grónska a Antarktídy siahala hladina svetových oceánov o 50 metrov vyššie ako dnes.

Dôkazy o horúcom podnebí z prvej polovice Eocénu sú k dispozícii aj z hlbokomorských vrtov. Tie naznačujú, že oceány boli prehriate až ku dnu. V porovnaní so súčasnou teplotou na dne oceánov (v priemere okolo 0 až 2 stupne Celzia) boli teploty v Eocéne extrémne vysoké – 14 až 16 stupňov.

Zohľadniac vtedajší objem všetkých morí a oceánov ako aj existenciu minimálneho vertikálneho a horizontálneho gradientu teploty vody, je asi len veľmi ťažké predstaviť si, aké ohromné množstvo energie v podobe tepla bolo v eocénnych oceánoch „uložené“.

Antarktída

Niet divu, že následné ochladzovanie v druhej polovici Eocénu prebiehalo viac-menej plynulo a veľmi pomaly – trvalo niekoľko miliónov rokov a súviselo s obrovskou tepelnou zotrvačnosťou svetových oceánov.

Výraznejšie ochladenie globálnej klímy, o ktorom vieme, že spustilo rozsiahle zaľadnenie v Antarktíde, nastalo až na prelome Eocénu a Oligocénu, pred zhruba 34 miliónmi rokmi.

Prispelo k nemu hneď niekoľko skutočností. Tou prvou bol fakt, že došlo k oddeleniu Antarktídy od Austrálie, neskôr aj od Južnej Ameriky, čím sa v priestore okolo južného kontinentu stabilizoval chladný cirkumpolárny prúd, ktorý znemožnil prístup teplejších vôd k brehom Antarktídy.

Výrazne ochladenie Antarktídy, ako aj začiatok prvého z veľkých zaľadnení, prinieslo celý rad zásadných globálnych dôsledkov – nielenže výrazne poklesla teplota na južnej pologuli, ochladzovať sa začali aj svetové oceány, a to predovšetkým vo väčších hĺbkach.

Chladná a hustejšia hlbinná voda formujúca sa pri brehoch Antarktídy začala prenikať do všetkých okolitých oceánov, čím sa naštartovala termohalinná cirkulácia morských prúdov. Tá zohráva v súčasnosti mimoriadne dôležitú úlohu najmä pri formovaní klímy severnej pologule (napríklad významne podmieňuje existenciu Golfského prúdu).

Mount Everest. FOTO - SITA/AP

Ochladzovanie a Himaláje

Druhou závažnou skutočnosťou bolo rozsiahle alpínsko-himalájske vrásnenie (orogenéza), ktoré práve v tomto období naberalo na rýchlosti, a to najmä v kolíznej oblasti Indie a južnej Ázie.

Ako to však vôbec súvisí s globálnym ochladením? Pred približne 35 miliónmi rokmi sa začala hlavná etapa vrásnenia najrozsiahlejšej a najvyššej horskej sústavy na planéte – Himalájí a priľahlej Tibetskej plošiny.

Aj keď k najrýchlejšiemu zdvihu tohto pohoria došlo až o 15 miliónov rokov neskôr, už v tomto období sa v dôsledku čelnej kolízie Indie a južnej Ázie vrásnia rozsiahle série karbonátových hornín, ktoré vznikli v priestore medzi oboma približujúcimi sa pevninskými blokmi.

Vrásnením sa karbonáty dostali do styku s atmosférou, ktorá mala v tomto regióne výrazné tropické rysy. Kombinácia vysokých koncentrácií CO2, vysokej vlhkosti a teploty vzduchu viedla k intenzívnemu chemickému zvetrávaniu, ktorého výsledkom bol v konečnom dôsledku výrazný pokles atmosférických koncentrácií oxidu uhličitého (pokles CO2 z 1200 ppm v strednom Eocéne na približne 600 ppm na začiatku Oligocénu).

Ako ukazujú aj niektoré štúdie, hodnota 600 ppm v prípade CO2 predstavuje hranicu pre tvorbu stabilného a rozsiahleho zaľadnenia v polárnych šírkach.

Vrásnenie a zdvih himalájskeho orogénu a Tibetskej plošiny malo ešte jeden, dosť podstatný dôsledok na klímu severnej pologule. Vysoká horská hradba, ktorá sa formuje v podstate dodnes, výrazne ovplyvnila a zmenila prúdenie letného a zimného monzúnu nad rozsiahlou ázijskou pevninou.

Pre vlahonosný letný monzún sú Himaláje neprekonateľnou prekážkou. Väčšia časť vlhkosti sa tak vyprší na južných svahoch tohto pohoria a do hlbšieho vnútrozemia prenikne len malý zlomok potrebnej vlahy.

Najmä kvôli Himalájám je vnútrozemie Ázie suché a aj relatívne chladné (nie je to len prejav vysokej nadmorskej výšky). Existujú dokonca vedecké indície, že podstatná časť iniciálneho ochladenia na konci treťohôr, pred približne tromi miliónmi rokmi, ktoré nakoniec viedlo k pravidelnému striedaniu dôb ľadových a medziľadových, bola spôsobená práve zdvihom horstiev v južnej a strednej Ázii - vrátane Tibetskej plošiny.

Vybrané scenára IPCC koncentrácií CO2 do roku 2100. FOTO - IPCC

Ľudstvo na ceste do Eocénu?

Od počiatku priemyselnej revolúcie pred 250 rokmi, dokázali ľudia zvýšiť koncentráciu skleníkových plynov na úroveň, aká panovala na Zemi naposledy pred približne 15 až 20 miliónmi rokmi.

Dokázali sme to urobiť veľmi rýchlo. Zemi trvalo štyridsať miliónov rokov, kým za pomoci vlastnej autoregulácie a globálneho teplotného termostatu znížila úroveň CO2 zo 700 ppm na predindustrálnych 280 ppm.

Vďaka rozsiahlemu využívaniu fosílnych palív v energetike a doprave, ale aj vďaka odlesňovaniu a zmenám vo využívaní krajiny dodávame v súčasnosti do zemskej atmosféry vyše deväť miliárd ton čistého uhlíka ročne (33 - 34 miliárd ton CO2), čo je niekoľkonásobne rýchlejšie tempo ako počas známej hypertemálnej periódy PETM (vtedy dosiahli globálne emisie uhlíka približne úroveň 1,7 miliardy ton ročne).

Podľa aj toho najpravdepodobnejšieho emisného scenára IPCC (SRES A1B), by celkové koncentrácie CO2 mohli do roku 2100 dosiahnuť úroveň 700 ppm, teda hodnota, ktorá sa naposledy na Zemi vyskytovala práve v období Eocénu, ešte pred zaľadnením Antarktídy.

Dokonca aj keď zoberieme do úvahy o niečo optimistickejší scenár SRES B1, ktorý je v prípade absencia akýchkoľvek mitigačných opatrení a redukcií emisií CO2 skôr nereálny, predpokladané koncentrácie CO2 v roku 2100 budú pravdepodobne stále vyššie než v období posledných 30 miliónov rokov (500 ppm).

Keďže však vývoj emisií CO2 v poslednom desaťročí skôr konvergoval k pesimistickejším scenárom IPCC, treba zobrať do úvahy aj možnosť, že by koncentrácie v roku 2100 mohli dosiahnuť hodnotu okolo 1000 ppm (scenár A1Fl), čo je už hodnota príznačná pre prvú a najteplejšiu fázu Eocénu.

V prípade, že by sa tak skutočne stalo, je veľmi pravdepodobné, že do roku 2300 by mohla globálna teplota vzduchu vzrásť o osem až desať stupňov, čo by boli podmienky zrovnateľné s najteplejšími periódami Eocénu.

Neistoty v náš neprospech

Ako sme už uviedli vyššie, Zemi trvalo 40 miliónov rokov než sa ochladila z eocénneho „skleníka“ na dnešné holocénne teplotné optimum.

Ako sa však zdá, ľudia majú potenciál vrátiť sa do Eocénu asi 200-tisíc krát rýchlejšie. Pochopiteľne, je veľmi otázne, či dokonca aj v prípade, že vývoj pôjde cestou najpesimistickejších emisných a teplotných scenárov, sa globálne oteplí o spomínaných desať stupňov.

Predsa len, globálna geografia oceánov a pevnín je v súčasnosti trochu iná ako tomu bolo v Eocéne a okrem toho, odozva antarktického kontinentálneho ľadovce bude relatívne pomalá (niekoľko tisíc rokov).

Isté neistoty vyplývajú aj z použitia samotných emisných scenárov, a ešte väčšie z absencie fyzikálneho chápania a parametrizácie všetkých spätných väzieb v klimatickom systéme Zeme (niektoré globálne otepľovanie zosilnia, iné ho môžu potlačiť).

Avšak argumentácia pomocou existujúcich neistôt, či už v klimatických modeloch alebo empirických údajoch, nie je z pohľadu riešenia globálnej klimatickej zmeny najšťastnejším krokom.

Ako vieme veľmi dobre, neistoty takmer vždy hrajú v náš neprospech.

Autor je klimatológ, Ústavy fyziky atmosféry AV ČR.

ico

Literatúra:

Archer, D. 2009. The Long Thaw. Princeton University Press. 2009. 180 p.

Burroughs, W. J. 2007. Climate Change: A Multidisciplinary Approach. Cambridge University Press, New York. 378 p.

Hartmann, D. L. 1994. Global Physical Climatology. Academic Press – Elsevier. 1994. 412 p.

Kump, L. R. 2011. The Last Great Global Warming. Scientific American, 2011, p. 56-61.

Ruddiman, W. F. 2008. Earth´s Climate: Past and Future. Druhé vydanie, V. H. Freeman & Com.

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Odteraz pri volaniach už nemusíte rátať minúty
  2. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť
  3. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  4. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  5. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade
  6. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku
  7. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky
  8. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou
  9. Investícia do dlhopisov s fixným výnosom 6,25 - 7,25 % p.a.
  10. I cez prázdniny testujte elektrobicykle
  1. Odteraz pri volaniach už nemusíte rátať minúty
  2. Nenaleťte pochybným predajcom jazdeniek
  3. Cíťte sa v priestore príjemne
  4. Ktorý odšťavovač má najvyššiu výťažnosť?
  5. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť
  6. Ako si vybrať wc a umývadlo?
  7. Poslanec M. Borguľa bojuje proti netransparentnému tendru
  8. Grantová výzva na vykonávanie činností informačných centier
  9. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou
  10. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami
  1. Dobrý internet v meste i na vidieku. Dostupný je takmer všade 5 859
  2. Volkswagen Golf: Odpoveď na takmer všetky otázky 4 787
  3. Mexická Oaxaca: Vonia čokoládou a jedinečnými pyramídami 3 554
  4. Ako pracujú horskí záchranári? Tieto veci by ste nemali podceniť 3 395
  5. Na tieto veci sa oplatí myslieť pred odchodom na dovolenku 3 224
  6. Vietnam: Krajina, ktorá rozmazná jedlom a uchváti históriou 3 038
  7. Návod, ako získať maximum pri nákupoch s kreditkou 2 822
  8. I cez prázdniny testujte elektrobicykle 1 999
  9. Máte už vybranú dovolenku na júl? 1 027
  10. V meste či mimo mesta, stále s kvalitným internetom 881

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Spolupracuje aj s firmou Apple. Peniaze na výskum ale nedostal

Spoločnosť Highchem s pätnástimi zamestnancami a vyše miliónovými tržbami nemá podľa hodnotenia dostatočné odborné kapacity.

Neprehliadnite tiež

Vo vnútri Mesiaca je množstvo vody, pomôže pri kolonizácii

Voda sa na Mesiac dostala krátko po jeho vzniku.

Google pridáva do vyhľadávania a máp SOS upozornenia

Nový nástroj má upozorniť ľudí na hroziace nebezpečenstvo v ich okolí a poskytnúť užitočné informácie v krízovej situácii.

Robotický vysávač sa môže stať najväčším špehom v domácnostiach

Okrem prachu z podlahy pozbiera aj informácie o rozložení domu.

Sedem tipov, ako vám smartfón pomôže na dovolenke

Naplánujte si s ním cestu, vyhnite sa zápcham, nájdite najlacnejší hotel a prepočítajte cudziu menu.