9. 4. 2009

Dvacet let globálního oteplovaní - mýty a fakta

Lidmi způsobené globální oteplování (GO) se stalo v průběhu minulých dvaceti let nejpopulárnějším předmětem novinových titulků. Zaktualizovaný koncept GO postuluje, že lidské průmyslové aktivity mají za následek růst oxidu uhličitého (CO2) a methanu v atmosféře, kde způsobují ničivé oteplování Země skleníkovým efektem, přičemž nejvíce k tomu přispívá spalování fosilních paliv a v menší míře zemědělské aktivity. Obyvatelstvo rozvinutých zemí je strašeno očekávanými povodněmi, epidemiemi, hurikány a válkami – tedy ranami, o nichž se dříve věřilo, že je věští komety, a které dodnes dopadají na lidi v rozvojových zemích i bez
komet či oteplování. Organizace studující onu populární katastrofu (IPCC, UNFCCC, atd.) zaměstnávají tisíce sociálních i jiných vědců, stejně jako i umělců, novinářů a právníků, kteří bojují proti zmíněnému nebezpečí se zanícením křižáků a Dona Quijota v jednom, napadajíce bezvěrce a předpokládané pachatele. Bezvěrec, ať již matematik nebo jiný nevěřící nesociální vědec je obvykle delegitimizován tím, že není GO-expert[1]; pachatel je zneutralizován – například nadmutá kráva produkující skleníkový methan je očkována proti plynatosti[2] a na jejího majitele může být uvalena daň z nadmutosti[3].

Protioteplovací bojovníci jsou spravedlivě odměňováni, jedni slušným platem a jiní, jako třeba Al Gore a IPCC, Nobelovou cenou za mír a slávou. Ačkoli bylo ukázáno, že počet hurikánů nevzrostl[4] a že globální oteplení by způsobilo méně chorob než eventuální globální ochlazení, a ačkoli je známo, že katastrofické scénáře jsou hypotetické a že by se GO (i kdyby existovalo) stejně nedalo dostupnými technologiemi odvrátit, fundamentální GO-bojovníci nás žádají, abychom nosili méně bot, méně často se sprchovali, ředili si benzín alkoholem a abychom si přeměnili pole v továrny na biopaliva. Také se snaží prosadit různá snížení pro národní emise CO2, například Spojeným státům přisoudili na konferenci v Kjóto v roce 1997 snížení o 7% a Rusku o 0% (na období 2008-2012). Ukázalo se, že slavný teplotní graf (ve tvaru hokejky, použit jako symbol GO-bojovníků[5]), ukazující prudký nárůst teploty, byl ve skutečnosi upraven nositelem Nobelovy ceny za mír, Mezinárodním panelem pro změny klimatu (IPCC) tak, aby vypadal hrozivější. Také bylo ukázáno, že výroba biopaliv ničí deštné pralesy a celé biotopy, že ničí půdu skrze pesticidy a erozi, a že má nakonec za následek zvýšenou produkci skleníkových plynů.

Idea globálního oteplování způsobeného pálením fosilních paliv byla vyslovena již v 19. století Svantem Arrheniem, který viděl lidmi způsobenou emisi CO2 kladně, domnívaje se, že skleníkový efekt takové emise by mohl zachránit svět před vstupem do dalšího glaciálu. Dobré zprávy novináře nelákají, a tak tato idea musela čekat na komercializaci a popularizaci téměř sto let, než byla přepracována na ideu globální katastrofy. Jelikož účel světí prostředky, tak byla nehodící se fakta stažena z populárních pojednání včetně faktu, že široce publikované předpovědi jsou postaveny na nekompletních modelech a hypotézách. Hlavním argumentem GO-bojovníků je pozorovaný růst úrovně CO2 v zemské atmosféře během posledních sto let, údajně doprovázený vzrůstem teploty. Druhým důležitým argumentem je experimentálně zjištěná korelace mezi úrovní CO2 a teplotou během pozemské geologické historie (dokumentováno vzorky antarktického ledu), například při střídání ledových a meziledových dob během posledního miliónu let. GO skeptici namítají, že oteplování není globální, a uvádějí mnoho lokalit, které se v posledních sto letech ochlazovaly, a hlavně si všimli, že oteplování se globálně zastavilo během let 1940-70, přestože CO2 dále rostl.

Důmyslné analytické metody odhalily, že atmosférické koncentrace CO2 a methanu oscilovaly ve stejném rytmu jako teplota za poslední milión let, s výraznými periodami okolo 20000 a okolo 100000 let. Tuto korelaci mezi CO2 a teplotou během periodicky se měnících ledových dob používali GO bojovníci jako důkaz důležitosti CO2 v atmosféře naznačujíce, že růst koncentrace CO2 v atmosféře vede k růstu teploty nyní stejně jako tomu bylo v meziledových dobách[6]. Důvod teplotních oscilací v zemské historii však leží mimo dosah lidského vlivu, a zdá se, že ani příliš nesouvisí s CO2. Astrologové by zde byli blíže pravdě než GO bojovníci – pozorované teplotní oscilace jsou totiž způsobeny pohybem planet na obloze.

Ve dvacátých letech minulého století studoval srbský astronom Milutin Milankovič gravitační vlivy planet na množství sluneční energie dopadlé na Zemský povrch a předpověděl, že vliv planet na precesi, sklon zemské osy, a výstřednost její dráhy by měl vést k oscilaci klimatu s periodami 20000, 40000, a 100000 let[7]; jeho přepovědi se potvrdily několik let po jeho smrti. Planety, a to hlavně Venuše, Jupiter a Saturn, tedy ovlivňují střídání ledových dob. Jestliže CO2 a teplota oscilují ve fázi, a změny teploty nejsou důsledkem změn CO2, lze usoudit, že buď jsou změny teploty příčinou změn CO2, anebo že CO2 i teplota jsou ovlivňovány nějakým třetím faktorem; platí první alternativa.

Zemský oceán představuje obrovský rezervoár rozpuštěného CO2. S rostoucí teplotou je CO2 z oceánu vypuzován do atmosféry, jak se jeho rozpustnost snižuje, a s klesající teplotou se opět rozpouští – jev, který běžně pozorujeme ve sklenici sodovky či vody. To by mohlo vysvětlit, proč změny koncentrace CO2 sledovaly změny teplot ovlivněné planetami. Co se týče methanu, nyní se překvapivě zjistilo, že je běžně uvolňován rostlinami; s rostoucí teplotou roste biomasa a pravděpodobně proto i methan koreluje s teplotou. Rostlinná produkce methanu by mohla vysvětlit 40% methanových emisí původně přisuzovaných lidské činnosti[8]. Lidský příspěvek k teplu ohřívajícímu atmosféru odhadují i GO proponenti na pouhých 0,3% energie přicházející ze Slunce[9]. Astronomické vlivy jsou tedy mnohem silnější než lidský příspěvek. Stojí za zmínku, že vedle Milankovičových efektů, Slunce ovlivňuje klima změnami své zářivé energie, například v jednáctiletém cyklu slunečních skvrn. Tolik propagovaný CO2 měl v nedávné historii koncentraci v atmosféře mezi 200 a 400 ppm, což je nejméně za posledních 300 miliónů let, kdy se tato koncentrace většinou pohybovala mezi 500 a 3000 ppm[10]. I při spálení všech fosilních paliv (odhadovaných na 10000 miliard tun uhlíku) se uvolní méně CO2 než kolik je ho nyní rozpuštěno v oceánech (odhadovaného na 38000 miliard tun uhlíku[11]). Rostliny navíc konzumují CO2 v procesu fotosyntézy a CO2 podporuje růst rostlin. Fotosyntetizující organizmy a oceány jsou obřím pufrem připraveným pojmout mnoho CO2. Zdá se, že skleníkový efekt CO2 byl přeceněn – kombinované astronomické a meteorologické efekty jsou mnohem významnější než předpokládané antropogenní vlivy.

Planeta Venuše má mnohem víc CO2 než Země. Atmosféra Venuše vykazuje 96,5% CO2, oproti 0,04% v zemské atmosféře, přičemž má celkově 100krát větší tlak[12], skleníkový efekt by tak měl být 250000krát silnější na Venuši než na Zemi – ale evidentně není. CO2 pravděpodobně nepřispívá k teplejším obdobím. Kdyby přispíval, byl by celý systém nestabilní, protože CO2 uvolněný malou teplotní změnou z oceánu by tuto změnu zesílil (pozitivní zpětná vazba), což by mohlo vést k explozivnímu uvolnění, podobnému řetězové reakci, všeho CO2 z oceánu – ale oceán se zdá stabilní. Ať už je skutečný vliv CO2 na zemské podnebí jakýkoli, jeho příspěvek k celkovému skleníkovému efektu způsobenému všemi plyny je odhadován na pouhých 9-26%[13], přičemž voda má přispívat alespoň 70% i bez započtení vlivu mraků. Nová fakta nutí GO-bojovníky, aby svou GO doktrínu stále upravovali; zpočátku všemocný CO2 se musí nyní dělit o důležitost s methanem, a pěstování dobytka nyní údajně přispívá k celkovému skleníkovému efektu stejně jako celosvětová doprava, zatímco ničení lesů prý přispívá ještě více. Zcela v rozporu s původní doktrínou je nová hypotéza, která tvrdí, že GO nastartovali lidé – ale již před 8000 lety, kdy začal rozvoj zemědělství[14]. GO bojovníci jsou připraveni dialekticky vysvětlit i eventuální ochlazení jako důsledek globálního oteplení tvrdíce, že GO může nečekaně zatlačit zemské klima k náhlému zvratu[15], ať již jakýmkoli směrem, a pro jistotu začínají používat výrazu "změna klimatu".

Co tedy zbylo z původních tvrzení GO bojovníků? Ne mnoho. CO2 a methan nebyly příčinou, ale následkem teplotních změn při střídání ledových a meziledových dob. Klimatické změny se odehrávaly vždy, v daleké i blízké minulosti. V některých obdobích byl oceán o 100 metrů výš než dnes, a pokud jde o nedávnou minulost, je známo, že oteplení umožnilo Vikingům usídlit se v Grónsku a Britům pěstovat révu. Samozřejmě, pokud jde o globální katastrofu, i když nepravděpodobnou, je třeba brát všechna fakta vážně. Kdyby spalování fosilních paliv mělo představovat ekologický problém, mohla by se všechna elektrická energie produkovat z jaderného paliva, kterého je víc než na 1000 let[16], a termonukleární syntéza, již ověřovaná v poloprovozu, představuje téměř neomezený zdroj. Nukleární energie je však u fundamentálních GO-bojovníků v ještě menší oblibě než fosilní paliva.

K významu GO lze závěrem říci, že nás může, pokud existuje, ochránit před přicházející ledovou dobou, jak to navrhoval Arrhenius. A pokud GO neexistuje, tak alespoň poskytlo vzrušující četbu pro masy a slušnou obživu GO bojovníkům a snad i přispělo k vývoji nových, "čistých" a "zelených", technologií. Patenty a přihlášky obsahující slova "global warming" čítají dnes 10500, zatímco v roce 1989 jich bylo jen 6 a v roce 1988 nula. Snad některé z oněch vynálezů budou sloužit lidem až zapomenou na GO a až je budou trápit zcela nové problémy, třeba globální ochlazení (GO).


[1] Sci. Am. 286(1), 2002, 59-67
[2]
http://en.wikipedia.org/wiki/mitigation_of_global_warming
[3]
http://en.wikipedia.org/wiki/flatulence
[4]
http://www.nhc.noaa.gov/pastdec.shtml; Sci.Am. 297(1), 2007, 27-33
[5] Sci. Am. 295(3), 2006, 17;
http://en.wikipedia.org/wiki/hockey_stick_controversy
[6] Sci.Am. 260(4), 1989, 18-26; Sci.Am. 290(3), 2004, 40-49; Sci.Am. 296(2), 2007, 41-45
[7] Sci.Am. 278(2), 1998, 66-71
[8] Sci.Am. 296(2), 2007, 41-45
[9] Sci.Am. 290(3), 2004, 40-49
[10] Sci.Am. 295(4), 2006, 42-49
[11]
www.eia.doe.gov/bookshelf/brochures/greenhouse/greenhouse.pdf
[12]
http://www.nineplanets.org/
[13]
http://en.wikipedia.org/wiki/greenhouse_gas
[14] Sci.Am. 292(3), 2005, 34-41
[15] Sci.Am. 291(5), 2004, 40-47
[16] Vesmír 87, listopad 2008, strana 796