Klimatická změna

Klimatická změna označuje změny v dlouhodobém stavu atmosféry. Klima se za dobu existence Země v různých geologických dobách přirozeně měnilo. V současné době se však mění nebývalou rychlostí, a to zejména vlivem činnosti člověka. Dochází mj. ke stoupání koncentrace skleníkových plynů, což má za následek pozvolné zvyšování průměrné teploty. To může v důsledku vést k ohrožení a kolapsu ekosystémů a ohrožení přírody i lidí.

Téma obsahuje následující podtémata:

• Klimatický systém a jeho vývoj – Vývoj klimatu na Zemi, příčiny jeho změn, obecné informace o skleníkovém efektu a zpětných vazbách, které se mohou podílet na udržování či změně klimatu.
• Skleníkové plyny – Konkrétní příklady skleníkových plynů a jejich zdrojů, opatření vedoucí ke zmírnění klimatické změny (mitigace).
• Důsledky změn klimatu, adaptace – Dopady změn klimatu, snaha o přizpůsobení se jim.
• Jednání o změnách klimatu, výzkum – Mezinárodní dohody týkající se klimatické změny, jejich důsledky, výzkum v oblasti klimatu a ekonomická opatření.
• Klimatická změna: mix – Mix cvičení z kapitol výše, procvičování pojmů spojených s klimatickou změnou.

Procvičování čerpá mj. z webu Fakta o klimatu, který nabízí k danému tématu informační souhrny i infografiky.

Klima

Klima je dlouhodobý stav atmosféry (např. co se týče průměrných teplot, srážek), kdežto počasí je její krátkodobý stav. Klima se během geologického času postupně měnilo. V současném období čtvrtohor (kvartéru, od doby před 2,58 miliony let dodnes) přirozeně docházelo ke střídání meziledových a ledových dob. Přirozené změny klimatu souvisejí s tzv. Milankovičovými cykly, v rámci nichž dochází k astronomicky podmíněnému kolísání množství slunečního záření dopadajícího na Zemi. V současné době se nacházíme v době meziledové, poslední ledová doba skončila asi před 11 700 lety.

Skleníkový efekt

Skleníkový efekt ovlivňuje klima vlivem toho, že některé plyny jsou schopné zabraňovat úniku tepla (infračerveného záření) z povrchu planety zpět do vesmíru. Tyto plyny se označují jako skleníkové, mezi nejvýznamnější patří oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}) či methan (\mathrm{CH_4}). V současnosti se v atmosféře Země nachází asi 0,042 % (420 ppm) oxidu uhličitého. Při fotosyntéze dochází k vázání oxidu uhličitého do organických sloučenin a tím jeho odstraňování z atmosféry. Jeho množství se zvyšuje zejména kvůli spalování fosilních paliv, to pak vede ke skleníkovému efektu způsobenému člověkem (antropogenní skleníkový efekt).

Skleníkový efekt sám o sobě není negativním jevem. Kdyby se na Zemi neprojevoval, průměrná teplota by byla asi −18 °C (oproti dnešním 15 °C). Nebezpečím je ovšem jeho prohlubování, které vede ke zvyšování průměrné teploty.

Zpětné vazby

Zpětné vazby souvisejí s tím, že změna některé veličiny pozitivně či negativně ovlivňuje jinou veličinu. Mnohé zpětné vazby do určité míry dokážou stabilizovat klima, například:

• více oxidu uhličitého v atmosféře → intenzivnější rozpouštění v oceánech → méně oxidu uhličitého
• více oxidu uhličitého → zvýšení teploty → intenzivnější fotosyntéza → méně oxidu uhličitého

Jiné zpětné vazby naopak změny klimatu prohlubují, například:

• vyšší teplota → tání ledovců → nižší albedo (míra odrazivosti) povrchu → více absorbovaného tepla → ještě vyšší teplota

Projevy klimatické změny

Současná teplota na Zemi je asi o 1,2 °C vyšší než v období před průmyslovou revolucí (1850–1900). Stoupá asi rychlostí 0,2 °C za desetiletí.

Skleníkové plyny

Skleníkové plyny jsou zodpovědné za skleníkový efekt. Mezi významné skleníkové plyny patří:

• oxid uhličitý (\mathrm{CO_2}) – Jeho množství v atmosféře stoupá zejména vlivem spalování fosilních paliv. Po konci ledové doby obsahoval suchý vzduch asi 0,025 % \mathrm{CO_2}, nyní obsahuje kolem 0,042 %.
• methan (\mathrm{CH_4}) – Uvolňuje se rozkladem biomasy, např. v mokřadech či žaludcích zvířat. Také je produkován průmyslem. Má asi 20× silnější vliv na skleníkový efekt než \mathrm{CO_2}.
• oxid dusný (\mathrm{N_2O}) – Asi 265× silnější skleníkový plyn než \mathrm{CO_2}, uvolňuje se zejména vlivem používání dusíkatých hnojiv.
• halogenované uhlovodíky – Uměle vyrobené.

Skleníkovým plynem je také vodní pára (\mathrm{H_2O}), ta je ovšem zcela přirozenou součástí povrchu Země a její množství nelze regulovat.

Vliv skleníkových plynů na klima

Pro jednotlivé plyny se udává tzv. GWP (global warming potential), neboli schopnost ovlivňovat skleníkový efekt za určitý čas ve srovnání s oxidem uhličitým. Pro vypouštěné směsi plynů se používá ekvivalent oxidu uhličitého (\mathrm{CO_2eq}): množství různých skleníkových plynů ve směsi je „přepočteno“ na množství \mathrm{CO_2}, které by způsobilo obdobný skleníkový efekt.

Emise skleníkových plynů, uhlíková stopa

Skleníkové plyny vytvořené člověkem vznikají při výrobě, transportu i odstraňování statků (např. zboží, potravin). Rostoucí světová populace spotřebovává stále více zboží a mnohdy podléhá konzumnímu způsobu života. Výrobky jsou často navrhovány tak, aby měly jen omezenou životnost (plánované opotřebení). To vše má v důsledku negativní vliv na klima.

Uhlíková stopa přeneseně popisuje množství skleníkových plynů, které vznikly při produkci určitého výrobku, nebo které jsou produkované jedincem či společností. Nejde o jediný ukazatel vlivu na životní prostředí (např. postupy s nízkými emisemi skleníkových plynů mohou produkovat více toxického odpadu aj.). Dalším problémem konceptu uhlíkové stopy je to, že přenáší odpovědnost za změnu klimatu zejména na jednotlivce, přestože se na ní podílejí jak jednotlivci, tak korporace a státy.

Mitigační opatření

Opatření s cílem snížení emisí skleníkových plynů (či zmenšení jejich množství v atmosféře) se označují jako mitigace. Lze řešit příčiny emisí, např. zmenšením spotřeby, výrobou energie bez spalování fosilních paliv (obnovitelné zdroje, jaderná energetika, v budoucnu snad termojaderná fúze). Co se týče stravování, méně skleníkových plynů produkuje výroba rostlinné stravy (ve srovnání s produkcí masa a mléčných výrobků). Hromadná doprava produkuje méně skleníkových plynů než doprava individuální. Mitigace klimatické změny též může probíhat pomocí ekonomických opatření.

Dlouhodobé zmenšení množství skleníkových plynů v atmosféře přirozenými či průmyslovými procesy se nazývá sekvestrace. Může zahrnovat např. zachycování uhlíku (CCS, carbon capture storage).

K zavádění úspěšných opatření na různých úrovních (od jedinců až po státy a společenství) a technologickému pokroku může pomoci informovanost o klimatické změně a kvalitní vzdělání lidí.

V rámci klimatické změny v současnosti dochází k nerovnoměrnému zvyšování teploty na Zemi. Prohlubují se extrémy počasí.

Klimatická změna způsobuje tání ledovců, což výhledově povede ke zvyšování hladiny oceánů. Tím jsou ohroženi zejména lidé žijící blízko pobřeží či v ostrovních oblastech.

Vlivem klimatické změny dochází k proměnám ekosystémů. Velké ekosystémy jsou schopné snášet jen určité rozpětí podmínek. Po překročení bodů zlomu (tipping points, určité míry těchto podmínek) může docházet k (nenávratným) změnám v ekosystémech, které jsou často spojeny se ztrátou rozmanitosti života (biodiverzity).

Příkladem překročení bodu zlomu je odumírání korálových útesů při zvýšení teploty o více než 1,5 °C, což dále povede např. ke snížení počtů ryb a ohrožení rybolovu. Klimatická změna tedy má i ekonomické důsledky.

Přizpůsobení se (např. klimatickým změnám) se označuje jako adaptace. Formou přizpůsobení může být např. zajišťování protipovodňových opatření či včasného varování před extrémním počasím, zlepšování hospodaření s vodou, zvyšování odolnosti infrastruktury či pěstování odolnějších plodin (např. geneticky modifikovaných).

Za účelem zmírnění klimatické změny a vyrovnání se s ní probíhá množství jednání a dohod, v rámci široké mezinárodní spolupráce se také odehrává výzkum týkající se klimatu a jeho změn.

Mezinárodní dohody

Kjótský protokol byl dojednán v roce 1997 a vstoupil v platnost v roce 2005. Jeho cílem bylo snížit emise skleníkových plynů o 5,2 %. Některé státy tento cíl splnily, jiné nikoli. Kjótský protokol též nebyl přijat všemi klíčovými státy.

V roce 2015 byla sjednána Pařížská dohoda mající za cíl udržet zvýšení teploty (ve srovnání s dobou před průmyslovou revolucí) o 2 °C, ideálně pod 1,5 °C. Přijalo ji 193 států světa. Plnění Pařízské dohody nelze právně vymáhat, státy si individuálně stanovují svá opatření či příspěvky a každých 5 let zpracovávají hlášení.

V souvislosti s Pařížskou dohodou byla iniciována Zelená dohoda pro Evropu (European Green Deal, 2019) popisující snahu o klimatickou neutralitu Evropy do roku 2050 a 55% snížení emisí skleníkových plynů do roku 2030.

Výzkum

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change = Mezivládní panel pro změnu klimatu) je mezivládní orgán OSN, jehož úkolem je podávat vědecké posouzení klimatické změny a navrhovat adaptační či mitigační opatření. IPCC neprovádí vlastní výzkum, ale shrnuje publikované výzkumy. Vydává mj. hodnotící zprávy a zvláštní zprávy.

Ekonomická mitigační opatření

Mezi ekonomická mitigační opatření patří např. uhlíková daň či prodej emisních povolenek (v rámci EU ETS). Společnosti omezující emise či přecházející na šetrnější/pokročilejší technologie by díky tomu neměly být tak finančně zatíženy.

Co se týče produkce skleníkových plynů v Česku, hlavním problémem je dosavadní závislost na elektrárnách spalujících hnědé uhlí.

Zmírňování (dopadů) klimatické změny

Počátkem roku 2024 došlo k nesplnění cíle Pařížské dohody, teplota v návazných 12 měsících byla o 1,5 °C vyšší oproti stavu před průmyslovou revolucí. To však není důvod ke vzdání snahy, každé zmírnění klimatické změny či jejích dopadů má svůj význam.

Na zmírňování (dopadů) klimatické změny se mohou podílet jak státy, tak společnosti a jednotlivci. Důležitou roli hraje informovanost a odpovídající vzdělání lidí (umět pochopit data popisující klimatickou změnu a uvědomovat si přírodní zákonitosti, které s ní souvisejí). Ke zlepšování klimatu a životního prostředí může dlouhodobě vést technologický a vědecký pokrok.