Jedním z velkých svárů konce 20. století je spor mezi ekologií a ekonomií. Argumenty používané v tomto sporu jsou jak vědecká fakta, tak i podložené názory, anebo dokonce pocity. Mezi nejzávažnější témata sporu patří problematika ozonové díry a skleníkového jevu.

Spor o poškození ozonové vrstvy pomalu utichá, ale s problematikou skleníkových plynů budeme zápasit ještě další desetiletí.

Až do poloviny 70. let tvořila klimatologie okrajový obor věd o atmosféře, zabývající se hlavně rutiním zpracováním klimatických dat.

Počátkem 70. let, po sérii chladných roků, poklesla v zemědělských státech USA (mají tradiční silnou lobby ve vládě i Kongresu), výroba obilí. To bylo vnímáno jako nebezpečný politický signál, vyrážející Americe z ruky jednu z velkých zbraní studené války – pšenici. Setkání prominentních klimatologů varovalo před příchodem ledové doby. Vědcům bylo jasné, že nemají dostatečné množství údajů, a tak z řady přednostně financovaných projektů se postupně rodila klimatologie globálních změn. Několik vědců však zůstávalo k celé koncepci příchodu ledové doby velmi skeptických. Trpělivě shromážďovali údaje z prvních satelitů, zdokonalovali analytické techniky, propracovávali numerické modely a vytvářeli obrovské klimatické databáze.

Koncem 70. let se počasí v USA víceméně stabilizovalo a doba ledová přestala být aktuální. Na její místo se ve vědeckých časopisech začaly umísťovat první solidně podložené práce o skleníkovém jevu. Situace se prudce změnila v létě roku 1988. Dne 23.června, uprostřed mimořádných veder a sucha, informuje ředitel Goddardova ústavu pro výzkum vesmíru při NASA, americký Kongres o oteplování planety. Hned 20.srpna téhož roku začne nezadržitelně hořet vyschlý Yellowstonský park. Veřejnost je nejprve znepokojena a později téměř šokována, když někteří vědci opakují, že vyšší teploty tropického oceánu způsobí bouře zhoubnější než dosavadní hurikány. Už 9.září 1988 poklesl atmosferický tlak na nejnižší úroveň, která kdy byla zaznamenána na západní polokouli (855 hP). Hurikán Gilbert udeřil rychlostí 250 km/hod. na rekreační střediska na Yucatanu a zanechal je v ruinách. Jeho dozvuky byly cítit až v Texasu.

Většina vědců tehdy pod tlakem sdělovacích prostředků dosáhla konsensu o fungování skleníkového jevu ještě před tím, než zahájila vlastní výzkum.

Je nutno si objasnit tři významné problémy týkající se znečištění životního prostředí:

globální oteplování, úbytek ozonu (ozonovou díru) a kyselý déšť. Mezi těmito odbornými tématy je sice spojitost – chemické látky, které ničí ozon a částice účastnící se na vzniku kyselého deště přispívají také k celkovému oteplování - , avšak jde v podstatě o tři odlišné problémy. Jejich nejdůležitější společnou vlastností je působení ve velkém měřítku.

V případě kyselého deště mohou emise oxidu siřičitého z území jednoho státu vážně ovlivnit lesy a jezera státu sousedního, ležícího ve směru větru, který znečištění unáší.

Globální oteplování a úbytek ozonu jsou příklady globálního znečištění, při němž aktivity jedné osoby nebo jednoho státu mohou ovlivnit všechny lidi a všechny státy.

Teprve během posledních přibližně 30ti let působí lidské činnosti takového druhu nebo dostatečně velkého rozsahu, že jejich účinky mohou být opravdu celosvětové. A protože jde o celosvětové problémy, měly by se jejich řešení účastnit všechny státy.

V roce 1988 byl založen významný mezivládní orgán k hodnocení problému globálního oteplování – Mezivládní panel pro změnu klimatu – IPCC nebo Panel.

První akcí Panelu na první schůzi v Ženevě v listopadu téhož roku bylo vyžádat si vědeckou zprávu o všech dosud známých odborných faktech o globálním oteplování. Bylo svrchovaně důležité, aby politici dostali důkladné odborné údaje, z nichž by se měly odvíjet požadavky na konkrétní činnost.
První vědecká zpráva byla uveřejněna koncem května r.1990 v Londýně.

Od té doby zájem mnoha politických vůdců vzrostl. Dokázala to jejich přítomnost na dvou světových konferencích zabývajících se celosvětovým oteplováním – byla to:

Druhá světová konference o klimatu v Ženevě r.1990
Konference OSN o životním prostředí a rozvoji – UNCED v Rio de Janeiro r.1992.

Konference v Riu byla vůbec největší konferencí, která kdy byla pořádána: hlavních zasedání a mnoha vedlejších jednání se zúčastnilo 25 000 lidí. Nikdy před tím se na konferenci nesešlo tolik světových vůdčích osobností, a proto se o ní často hovoří jako o vrcholném světovém setkání.

Právě na této konferenci byla uveřejněna první zpráva Panelu, která byla klíčovým vkladem informací pro mezinárodní jednání. Na základě právě této zprávy IPCC podepsalo v Riu více než 160 států Rámcovou úmluvu o změně klimatu.

Během příprav zpráv IPCC se uskutečnily závažné vědecké diskuse o tom, kolik konkrétních faktů o pravděpodobných klimatických změnách v příštím století lze vůbec uvést. Někteří odborníci se zpočátku domnívali, že nejistota v této otázce je tak velká, že by vědci měli upustit od jakýchkoliv odhadů nebo předpovědí do budoucna. Brzy však bylo jasné, že vědci mají odpovědnost sdělit nejpravděpodobnější informace o možném rozsahu změny podnebí společně s jasným konstatováním učiněných předpokladů a míry nejistoty v odhadech. Podobně jako předpověď počasí nebudou tyto výsledky zcela přesné, ale mohou poskytnout užitečné poučení.



Globální oteplování a změna klimatu

Abychom porozuměli problému, je nutno se vrátit do minulosti.

Ve vzdálenější minulosti proběhly velké klimatické změny. Poslední milion let byl svědkem velkých ledových dob, jež střídala teplejší meziledová období. Poslední z těchto ledových dob skončila asi před 12 000 lety a my se nyní nacházíme v meziledovém období.

Ke změnám v každodenním počasí dochází neustále. Klima určité oblasti je průměrné počasí stanovené pro určité období roku na základě dlouhodobých měření. Změny klimatu známe z vlastní zkušenosti. Popisujeme léto jednou jako vlhké, jindy jako suché, zima může být mírná, chladná nebo větrná. Mnohé z těchto změn pokládáme jako samozřejmé.
Většina nejhorších katastrof ve světě je spojena s počasím nebo podnebím.

Osmdesátá léta 20.stol. byla neobvykle teplá. Vzato globálně, byla to nejteplejší dekáda od doby, kdy se začaly dělat přesné záznamy, což je před více než l00 lety. Neobvakle teplé roky pak pokračovaly až do let devadesátých. Z hlediska globální průměrné teploty se rok 1990 jeví v záznamech jako nejteplejší.

Toto období bylo také pozoruhodné četností a intenzitou extrémů počasí a podnebí. V západní Evropě např. probíhala období nezvykle silných větrů. V r.1987 bylo při vichřici v JV Anglii vyvráceno přes 15 milionů stromů. Vichřice zasáhla se zuřivou intenzitou také severní Francii, Belgii a Holandsko. Byla to nejhorší vichřice, kterou tato obast zažila od r.1703. Silné větry podobné intenzity se vyskytly při několika dalších příležitostech v lednu a únoru r.1990 a pokryly větší oblast západní Evropy.

Vichřice v Evropě však byly mírné ve srovnání s mnohem intenzivnějšími a ničivějšími větrnými bouřemi, jež postihly během těchto let jiné části světa. V oblasti tropických oceánů vzniká každý rok asi 80 hurikánů a tajfunů, které jsou natolik známé, že dostávají jména. Smutně proslulým příkladem z r.1988 je již zmíněný hurikán Gilbert, který zpustošil ostrov Jamajku a mexické pobřeží a hurikán Andrew, který způsobil v r.1992 značné škody na jihu USA.

Nápory vichru spojené s tropickými cyklony, jsou značně zranitelné zejména nízko položené oblasti jako např.Bangladéš. Kombinovaný účinek extrémně nízkého atmosférického tlaku, velmi silných větrů a skočného mořského dmutí vyvolává vodní vlnu tsunami, jež může zasáhnout daleko do vnitrozemí. Při jedné z nejhorších katastrof ve 20. stol. utonulo v r.1970 v Bangladéši více než 250 000 lidí.

Větrné vichřice nejsou rozhodně jedinou katastrofou způsobenou extrémy počasí a podnebím. Pro lidské životy a majetek mohou být ještě ničivější budˇ záplavy, vznikající po mimořádně intenzivním či dlouhém působení dešťů, nebo sucha dostavující se po dlouhých obdobích snížených dešťových srážek nebo po obdobích jejich úplného nedostatku (Bangladéš r.1988 zaplaveno 80% území, Čína ničivá záplava v r.1991).

Rozložení dešťových srážek, které vedou k záplavám a suchu v tropických a subtropických oblastech, je silně ovlivněno povrchovou teplotou oceánu celého světa, zejména rozložením povrchové teploty v Tichém oceánu u pobřeží jižní Ameriky.

V intervalu 3-5ti let tady vzniká velká oblast teplejší vody a udržuje se po dobu jednoho roku i déle. Tyto úkazy se obvykle vyskytují kolem Vánoc a jsou proto známy jako El Niňo (Jezulátko). Po staletí je dobře znaly státy podél pobřeží jižní Ameriky, protože měly ničivý účinek na rybářský průmysl – teplé svrchní vody oceánu způsobovaly, že se živiny z větších, chladnějších hloubek, potřebné pro ryby, nedostaly k povrchu.

Zvláště intenzivní jev El Niňo proběhl v letech 1982-83 – ve srovnání s průměrem dosáhly povrchové teploty oceánu mimořádné teploty sedm stupňů Celsia nad normálem. S tímto jevem byly spojeny sucha a záplavy, které zasáhly všechny kontinenty. Další rozsáhlý jev tohoto druhu se vyskytl v r.1992 a 93.

Účinek sopečných výbuchů na teplotní extrémy – vulkány vymršťují do svrchních vrstev atmosféry obrovské množství prachu a plynů s velkým objemem oxidu siřičitého. Ten se mění během fotochemických reakcí využívajících sluneční energii, na kyselinu sírovou a částice síranů. Tyto částice obvykle zůstávají ve stratosféře (oblast atmosféry na výškou 10 km) po několik let. Potom spadnou do nižší vrstvy atmosféry a jsou rychle vymyty dešťovými srážkami. Během tohoto období se rozptýlí kolem celé zeměkoule, odcloní určitou část slunečního záření a tím přispívají k ochlazování spodní atmosféry.

Jedním z největších sopečných výbuchů v r. 1991 byla erupce sopky Pinatubo na Filipínách. Do stratosfery bylo vymrštěno kolem 20 mil. tun oxidu siřičitého společně s obrovským množstvím prachu. Tento stratosferický prach působil mnoho měsíců po výbuchu na celé Zemi nápadné západy Slunce, množství slunečního záření pronikajícího do nižší vrstvy atmosféry kleslo asi o 2 procenta. Během následujících 2 let byly globální průměrné teploty nižší o 1/4 stupně Celsia. Existují také důkazy, že některé nezvyklé situace počasí v letech 1991 – 2 , např. neobvyklé chladné zimy na Středním východě a mírné zimy v Západní Evropě, byly spojené s účinky sopečného prachu.

Výskyt takových extrémních klimatických událostí a katastrof nám ukázal důležitost podnebí pro lidský život. Byl taky příčinou toho, že si státy na celém světě uvědomily svou zranitelnost vůči změnám klimatu – zranitelnost, která se zvyšuje s rychlým nárůstem nároku na přírodní zdroje.
Na tomto místě musí zaznít varování. Kolísání normálního přírodního podnebí je veliké, klimatické extrémy nejsou ničím novým, ale klimatické rekordy jsou neustále překonávány.

Průmysl a další lidské aktivity (jako odlesňování) vypouštějí do atmosféry zvýšené množství plynů zejména oxidu uhličitého. V současnosti tyto zdroje uvolňují do ovzduší každý rok více než 7 miliard tun uhlíku. Většina tohoto množství tam pravděpodobně zůstane po dobu jednoho sta let nebo i déle.

Oxid uhličitý je dobrým pohlcovačem vyzařovaného tepla, vycházejícího ze zemského povrchu, jeho zvýšené množství proto působí nad povrchem jako pokrývka a udržuje ho teplejší než byl za normálních okolností. Se zvýšenou teplotou se v atmosféře zvyšuje také množství vodní páry, to se přidává k pokrývkovému efektu a způsobuje další oteplování.

Kdyby byla změna malá a docházelo k ní dostatečně pomalu, skoro určitě bychom byli schopni se jí přizpůsobit. S rychlým rozvojem světového průmyslu však není pravděpodobné, že by změna byla buď malá nebo pomalá. Nedojde-li k úsilí o omezení emisí oxidu uhličitého bude celková průměrná teplota stoupat na celé zeměkouli o 2,5 oC během století. Tato změna je pravděpodobně větší než rychlost, než s jakou se celková průměrná teplota měnila kdykoli během posledních 10 000 let. A proto, že mezi nejchladnější části doby ledové a teplým obdobím mezi ledovými dobami existuje rozdíl v globální průměrné teplotě pouze kolem 5ti nebo 6ti stupňů, můžeme očekávat, že několik stupňů v celkovém průměru může znamenat velkou podnební změnu.

O skutečnosti globálního oteplování a o změně klimatu v závislosti na lidských aktivitách jsou odborníci přesvědčeni. Podstatná nejistota se však týká velikosti oteplování a rozmanitosti jeho důsledků v různých částech světa. Existují sice některé náznaky, ale vědci dosud nemohou uvést větší množství detailů o tom, které oblasti budou nejvíce ovlivněny a jakým způsobem. Má-li vzrůst důvěra ve vědecké předpovědi, je nutný intenzivní výzkum.

Skleníkový efekt

Základnímu principu globálního oteplování můžeme porozumět, vezmeme-li v úvahu energii slunečního záření, jež ohřívá zemský povrch a tepelné záření Země a atmosféry, které je vyzařováno zpět do volného prostoru. Je-li rovnováha porušena (např. růstem množství atmosférického oxidu uhličitého), může být znovu obnovena nárůstem teploty povrchu Země.

Skleníkový efekt je nazván podle toho, že sklo ve skleníku má vlastnosti podobné naší atmosféře. Viditelné záření Slunce prochází sklem téměř bez překážky a je absorbováno rostlinami a půdou uvnitř skleníku. Tepelné záření, jež vyzařuje z rostlin a půdy, je však absorbováno sklem, které zpětně vyzařuje určitou část opět do skleníku.

Plyny dusík (78%) a kyslík (21%), jež tvoří většinou atmosféry záření ani nepohlcují ani nevysílají. Vodní pára, oxid uhličitý a některé další plyny pohlcují určitou část tepelného záření, jež opouští povrch. Tyto plyny tedy působí na vyzařování jako částečná pokrývka a způsobují rozdíl asi 21o C mezi skutečnou průměrnou povrchovou teplotou na zemi (15o C) a hodnotou – 6o C pro atmosféru obsahující pouze kyslík a dusík. Působení této ochranné vrstvy se nazývá přirozený skleníkový účinek a příslušné plyny se nazývají skleníkové plyny. Účinek se nazývá přirozeným proto, že všechny atmosférické plyny zde byly dávno předtím než se na scéně objevili lidé.

Zvýšený skleníkový účinek je navýšený účinek způsobený plyny přítomnými v atmosféře vlivem lidských aktivit, jako je spalování fosilních paliv a odlesňování (růst oxidu uhličitého asi o 70%, metanu o 23% a oxidu dusného o 7%, chlorfluorovaných uhlovodíků a ozonu).

Oxid uhličitý je jedním z hlavních nositelů, jejichž pomocí se v přírodě přenáší uhlík – koloběh uhlíku. Do tohoto cyklu přispívají živočichové dýcháním, rovněž tak oheň, tlející dřevo a rozklad organického materiálu. Jako kompenzace těchto procesů dýchání existují u bylin a stromů procesy zahrnující fotosyntézu, jež působí opačným způsobem. Rostliny za přítomnosti světla vdechují oxid uhličitý, používají uhlík k růstu a zpátky do atmosféry vydechují kyslík. K oběma procesům – dýchání a fotosyntéze – dochází také v oceánech.

Předtím než lidské aktivity začaly významně narušovat ovzduší, byly výměny mezi zásobníky pozoruhodně stálé. Po několik tisíc let před začátkem industrializace (kolem r.1750) se udržovala stálá rovnováha. Koncentrace atmosférického oxidu uhličitého měřená v jádrech vrtů v ledovcích byla na úrovni asi 280 ppmv. Průmyslová revoluce tuto rovnováhu narušila. Výsledkem je koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře, jež vzrostla přibližně o 25%, to je v současnosti na hodnotu přesahující 350 ppmv.

Přibližně 95% spalování fosilních paliv se odehrává na severní polokouli, takže v této oblasti je více oxidu uhličitého než na polokouli jižní. V současnosti činí tento rozdíl asi 2 ppmv a během let roste paralelně s růstem emisí z fosilních paliv.

Oxid uhličitý se rozpouští ve vodě. Nad celým povrchem oceánu probíhá nepřetržitá výměna mezi oxidem uhličitým a vzduchem. Nastoluje se rovnováha mezi koncentrací oxidu uhličitého rozpuštěného v povrchových vrstvách vody a vzduchem. Podle chemických zákonů, na jejichž základě se tato rovnováha ustanovuje, platí, že jestliže se atmosférická koncentrace změní o 10%, změní se koncentrace ve vodě o 1%. K této změně dochází se značnou rychlostí v horních vrstvách vody v oceánech, přibližně ve svrchních 100 metrech. Přesun do velkých hloubek trvá několik set let, dokonce více než 1 000 let. Oceány tedy nezajišťují okamžité pohlcení zvýšeného obsahu atmosférického oxidu uhličitého.

Důležitou roli má v oceánech také rostlinný a živočišný plankton. Když tyto rostliny odumřou a rozloží se, určitá část uhlíku, který obsahovaly, je odnesena dolů do hlubin. Tam je uhlík vyňat z oběhu na stovky nebo tisíce let. Tento proces je znám jako biologická pumpa.

Odhady možné budoucnosti (scénáře)

Odhadnout, co se stane v budoucnosti, není snadné. Skoro všechno, co děláme, má totiž na emise oxidu uhličitého vliv. Je proto zapotřebí odhadnout, jak se lidé budou chovat a jakými činnostmi se asi budou zabývat (růst lidské populace, ekonomický růst, spotřeba energie, vývoj zdrojů energie apod.). Takovým odhadům možné budoucnosti se říká scénáře.

Scénář IPCC pojmenovaný IS 92a předpokládá, že světová populace v r.2100 vzroste proti současnému stavu asi dvakrát,ekonomický růst bude umírněný a nebude vyvíjen silný tlak na omezení emisí oxidu uhličitého z důvodu ochrany životního prostředí. Nebudou - li žádné účinné akce k ochraně životního prostředí, můžeme tento scénář považovat za nejpravděpodobnější – scénář typu „ dále jako doposud“. Pro 21.století ukazuje skoro trojnásobný nárůst celkových emisí.

Vyhodnocení vlivu globálního oteplování je mnohem složitější proto, že není jediným ekologickým problémem způsobovaným člověkem. Ztráta půdy a její ochuzování vlivem nesprávné agrotechniky , nadměrné vyčerpávání zásob podzemní vody a škody působené kyselým deštěm budou v budoucnosti zvyšovat negativní dopady, které z globálního oteplování vzniknou.

Zvýšením mořské hladiny o půl metru do konce 21. století se zhorší vlivy jiných ekologických problémů. V deltách řek, které jsou zvláště ohrožené, povede zvýšení mořské hladiny k podstatné ztrátě zemědělské půdy a průniku soli do zdrojů sladké vody. Dalším problémem v nízko položených tropických oblastech nastane zvýšená intenzita katastrof způsobených záplavami při vichřicích. Nízko položené malé ostrovy budou trpět úbytkem půdy a zdrojů sladké vody. Země jako Nizozemí a mnoho měst v pobřežních oblastech budou muset vynakládat velké částky na ochranu proti moři. Dojde také ke ztrátám významného množství půdy v blízkosti důležitých světových mokřadů.

Modelování účinku klimatické změny na chování ledovců je složité. Je zajímavé a snad překvapující, že čistý výsledek, který je možné ze změn antarktického a gronského ledovcového štítu očekávat, je malý. Zvýšení mořské hladiny nastane účinkem tepelného rozpínání v oceánech.

Dostupnost sladké vody se podstatně změní. Při zvýšené teplotě se voda bude více vypařovat, bude méně deště zejména v létě a tím pádem menší odtok do řek. Voda z řek se používá pro zemědělství i pro výrobu pitné vody, dochází zde k dopadu na produkci potravy. Stromy oslabené vlivem znečištění nedokážou klimatickému stresu vzdorovat, jsou náchylné k nemocem a napadení škůdci. Stres z horka při extremně vysokých teplotách dopadá i na člověka. Studie s údaji z velkých měst, kde se obvykle vlny horka vyskytují, ukazuji, že počet úmrtí se zdvoj až ztrojnásobuje.

Hmyz, který přenáší nemoci se lépe množí v teplejších a vlhčích podmínkách , proto se předpokládájí epidemie např. virové encefalitidy přenášené komáry.

Předchozí odhady se soustředily na scénář „ dále jako doposud“ tj. dvojnásobné množství oxidu uhličitého. Tzn., že krátce po skončení 21. stolení dojde k dalšímu zdvojnásobení koncentrace oxidu uhličitého a bude stále narůstat.


Jak dál -?

Al Gore, víceprezident USA, navrhl plán k záchraně světového životního prostředí. Nazval ho Globální Marshallův plán jako obdobu Marshallova plánu, pomocí něhož Spojené státy pomáhali při obnově a znovuvybudování západní Evropy po 2. světové válce. Tento plán budou muset financovat bohaté země na celém světě. Má tyto body :

1. Stabilizaci světové populace
2. Rychlou tvorbu a vývoj vhodných ekologických technologií
3. Souhrnnou a všeplatnou změnu ekonomických pravidel provozu, jimiž bude měřit dopad našich rozhodnutí na životní prostředí.
4. Vyjednávání a schválení nové generace mezinárodních dohod. Tyto dohody musí být zvláště citlivé k obrovským rozdílům možností a potřeb vyspělých a rozvojových zemí.
5. Vytvoření plánu spolupráce pro vzdělávání všech lidí v oblasti životního prostředí.


Co může dělat jednotlivec ?

I obyčejní lidé mohou napomoci k zmírnění problému globálního oteplování následujícími činnostmi:
- zajistit maximálně účinné využití energie ve svém domově – dobrou izolací proti chladu v zimě a horku v létě a používáním spotřebičů s vysokou energetickou účinností
- zajistit maximální úsporu energie např. kontrolou, zda nejsou místnosti přetopeny a zda někde zbytečně nesvítí
- používat auto s nízkou spotřebou paliva a volit dopravní prostředky, které všeobecnou spotřebu energie spíše minimalizují
- při nákupu dřevěných výrobků kontrolovat, zda pocházejí z obnovitelného zdroje
- pomocí demokratických procesů povzbuzovat místní a národní vlády k vytváření politiky, jež bere stav životního prostředí vážně v úvahu


Prameny : John Houghton, Globální oteplování , ACADEMIA Praha 1998
Autor je jedním z předsedů pracovní skupiny pro vědecké hodnocení Mezivládního panelu pro změnu klimatu, předsedou Královské komise pro znečištění životního prostředí a členem Britského vládního týmu pro trvale udržitelný rozvoj

Maturita.cz - referát (verze pro snadný tisk)
http://www.maturita.cz/referaty/referat.asp?id=4201