Student World

Následující skupina geoinženýrských plánů je založená na způsobech odstranění oxidu uhličitého buď ze zplodin elektráren a dalších velkých zdrojů emisí, nebo přímo ze vzduchu. Velká část výzkumu právě probíhá, většinou pro energetické společnosti, aby byl vyvinut ekonomický postup pro čištění zplodin od oxidu uhličitého. Dosud vypadají výsledky slibně, ale nejspíš zdvojnásobí náklady na elektřinu vyrobenou tímto čistým způsobem.

Technický rozvoj a úspory plynoucí z velkého rozsahu opatření mají slušnou šanci toto znevýhodnění omezit. Poté, co oxid uhličitý odebereme, není zdaleka jednoduché se ho zbavit. Kam pohřbít všechen oxid uhličitý vypouštěný velkými energetickými společnostmi? Celkové emise tvoří kolem 30 Gt ročně a velcí producenti zodpovídají za méně než třetinu tohoto množství, asi 10 Gt. Pokud by bylo odstraňováno jen 10 Gt, z dlouhodobého hlediska by to přinejlepším jen zpomalilo globální oteplování. K efektivnímu snížení stresu z globálního oteplování by musela být z koloběhu uhlíku odstraněna většina nadbytečného oxidu uhličitého a toho není nikdy možné dosáhnout pouhým sbíráním z velkých průmyslových zdrojů.

Další obtížný problém je, jak se zbavit gigatun takto nashromážděného oxidu uhličitého. Je možné ho ukládat pod zem do prostor po odčerpané ropě a plynu a v Norsku se tím zabývají. Budeme muset počkat, abychom viděli, jak dobře a ekonomicky to jde. Hromadné ukládání oxidu uhličitého do podzemních rezervoárů však nese zvláštní riziko. Protože plyn je hustší než vzduch, větší množství uniklého plynu by se nahromadilo u povrchu a udusilo by všechny přítomné. K takové události došlo v přírodních podmínkách v Africe, když se stlačený oxid uhličitý pod sopečným jezerem rozlil do vesnic v údolí – celkový počet obětí byl vysoký.

Nejsenzačnější nápad na odstranění oxidu uhličitého měl Klaus Lackner, když navrhl „umělé stromy“. V podstatě vyžaduje využití snadno dostupných hornin nebo půdy, které přímo chemicky nebo biochemicky reagují s atmosférickým oxidem uhličitým za vzniku snadno odstranitelného nebo ještě lépe využitelného materiálu. Jedním příkladem je mletá hornina hadec (serpentin), poměrně hojná vyvřelina, která může obsahovat až 50 % oxidu hořečnatého. Produkt reakce, uhličitan hořečnatý, je stabilní bílý prášek a je možné ho využít do stavebních materiálů nebo jako složku cementu. Srozumitelný popis Lacknerových myšlenek je v knize Fixing Climate od Roberta Kunziga a Wallyho Broeckera.

Zdálo by se, že vysazování stromů je rozumný způsob, jak oxid uhličitý přirozeně odstranit z atmosféry, alespoň po dobu, dokud strom nedosáhne dospělosti. Ve skutečnosti ale dnes mýcení lesů kvůli získání zemědělské půdy a na biopalivo postupuje tak rychle, že je jen malá šance, že vysazované stromy udrží krok. Mýcení lesů má přímé důsledky pro klima prostřednictvím koloběhu vody a změn atmosférického albeda a je spoluzodpovědné za velkou část emisí oxidu uhličitého.

Celkově má zemědělství dopady na klima srovnatelné se spalováním fosilních paliv. Z toho důvodu by se zdálo lepší platit obyvatelům zalesněných oblastí, aby své stromy chránili, než vysazovat nové stromy na vymýcenou půdu. Dobročinná organizace Cool Earth byla založena, aby na tento účel shromažďovala prostředky, stejně jako Prince’s Forest Trust ve Spojeném království. Nedostatečně se doceňuje skutečnost, že ekosystém je vyvinutá jednotka, která zahrnuje široké spektrum druhů od mikroorganismů, hlístic a jiných bezobratlých až po malé i větší rostliny a živočichy. Zatímco přirozené ekosystémy mají schopnost vyvíjet se se změnou klimatu, umělé kultury mohou snadno uhynout.

Oceány pokrývají přes 70 % povrchu Země a jsou neobydlené. Navíc většina jejich povrchové vody je pouze řídce osídlena fotosyntetickými organismy, zejména proto, že minerály a další živiny v chladné vodě pod skočnou vrstvou (termoklina, spodní hranice teplé povrchové vody) se nemísí s povrchovou vrstvou. Některé nezbytné živiny, jako například železo, jsou přítomny v suboptimálním množství i tam, kde jsou přítomny další živiny. To vedlo Johna Martina k návrhu na „hnojení“ železem, jež by umožnilo růst řas, které by ochladily Zemi tím, že by odstraňovaly oxid uhličitý. Poslední výzkumy naznačují, že i přes počáteční zklamání by tento přístup mohl naplnit naše naděje.

V roce 2007 jsme s Chrisem Rapleyem navrhli využití systému velkých trubek umístěných svisle k povrchu oceánu, které by nasávaly chladnější vodu, bohatou na živiny, těsně zpod skočné vrstvy. Záměrem bylo přímo ochladit povrch, což by podpořilo růst řas, které by sloužily k odčerpávání oxidu uhličitého, a zároveň uvolnilo plyny, jako je dimethylsulfi d, těkavé aminy a izopren, které podporují vznik oblaků a aerosolu. Trubky, které jsme si představovali, by byly dlouhé asi 100 m, o průměru 10 m, umístěné svisle v povrchové vodě a vybavené jednocestnou klapkou. Povrchové vlny o průměrné výšce jeden metr by se s pěti tunami chladnější vody smísily během sekundy.

Naším záměrem bylo podnítit zájem a diskusi o fyziologických technikách, které by využily energii a zdroje živin Země ke zvrácení globálního oteplování. Nevíme, jestli by navrhovaný plán pomohl obnovit klima, ale zjistili jsme, že se takové trubky již využívají komerčně ke zlepšení kvality rybářských oblastí oceánu. Reakcí vědecké komunity bylo téměř okamžité odmítnutí na základě toho, že by jejich využití uvolnilo oxid uhličitý z nižších vrstev vody do atmosféry. Byli jsme si tohoto nedostatku vědomi, ale domnívali jsme se, že se dá očekávat, že růst řas následující po smísení vody by mohl navázat více oxidu uhličitého, než bylo uvolněno. Dalším krokem by bylo pokusné rozmístění trubek, pozorování a měření.

Pokud by některý z těchto plánů na hnojení oceánu fungoval, bylo by možné jeho hodnotu zvýšit sklízením řas, z nichž by se získávala potrava a palivo, a odpad by se ukládal v hlubokém oceánu ve formě granulí těžších než voda. To by odstranilo značnou část oxidu uhličitého navázaného fotosyntézou a umístilo by nerozpustné zbytky na dno moře. Teplota hlubokého moře je blízko 4 °C a voda zde setrvává nejméně tisíc let. Pohřbený organický uhlík by tak byl účinně odstraněn z oběhu. Mohlo by také být možné do těchto hlubokomořských úložišť pohřbít zemědělský odpad z pevniny.

Čím to je, že se naše názory na současnou fázi klimatické změny, tedy na globální oteplování, tak výrazně odlišují? Prvním zarážejícím faktem u tak významného vědce je nedostatečné rozlišování mezi pojmy meteorologie a klimatologie.

V prvním případě se zabýváme počasím a měřením vlastností atmosféry, kde dochází k neustálým změnám. Určuje se okamžité chemické složení atmosféry, její teploty, oběh vody a její fázové přeměny, cirkulace v atmosféře a vytvářejí se prognózy počasí na příští dny a měsíce, dnes pomocí modelů. Ve druhém případě se vždy jedná o studium změn meteorologických dat za dlouhé časové období, kdy se pro vyhodnocení používají kromě fyzikálních metod také statistické postupy.

Velice zjednodušeně si to můžeme představit jako průměrnou hodnotu teplot a srážek za určitý časový rozsah, který je určený v závislosti na cíli, pro nějž znalost klimatu vyžadujeme. Pro sociologické, politické a většinou i technologické cíle postačuje čas jedné lidské generace a obvykle uvažujeme časový rozsah 30 let. V některých případech se hodnota může zvýšit na 50 nebo 100 let. Při studiu vývoje hominidů až k druhu Homo sapiens se časový rozsah zvětšuje zhruba o jeden až dva řády, tedy od 1000 až na několik desítek tisíc let. V geologii se obvykle rozsah zvyšuje opět o dva řády, minimálně na milion let.

Při hodnocení současné klimatické změny je proto nepřípustné popisovat sled teplot za několik málo let, třeba posledních 5 nebo 10 let, a využívat těchto krátkodobých dat jako argument o rychlosti klimatické změny.

Údaje o teplotách několika letních sezón na počátku našeho tisíciletí nemohou být podkladem k hodnověrnému odhadu klimatu na konci našeho století. Podobně je nesmyslné měření úrovně hladiny moří za krátké období a z něho jednoduchou extrapolací odvozovat, jak velká část pevnin bude zatopena mořem za sto let. Příkladů by bylo nejméně na celou stránku a to opomíjím fakt, že ani nejnovější metody geostatistiky nám nejsou schopné vyhodnotit globální data z příliš rozdílně umístěných meteorologických stanic. Rozdílností zde rozumím hustotu rozmístění stanic na ploše. Ve vyspělých státech je hustota stanic na jednotkovou plochu desetkrát až padesátkrát větší než v některých rozvojových státech, které jsou často ve zcela odlišných klimatických pásmech než vyspělé státy. Žádné jednoduché průměrování nevede k výpočtu globálních teplot.

Nikdo soudný přitom nepopírá, že za posledních zhruba 150 let dochází ke globálnímu oteplování. Kdyby nebylo tohoto oteplení, tak bychom žili stále ještě v tak zvané malé době ledové (MDL), Vltava a Labe by v zimě na celé měsíce zamrzaly, na zamrzlé Temži by v Londýně byly po několik zimních měsíců stánky trhovců a na zamrzlých holandských kanálech a mořských zálivech by měšťané v zimě bruslili, jak nám to vyobrazili Brueghel a Avercamp. Nebyla by to však žádná idylka, léta by byla často tak chladná, že by se nikde na polích neurodilo, a lidstvo by bylo zužované hladomory, jak tomu skutečně bylo během MDL, která existovala přibližně od roku 1450 do roku 1850.

V jednotlivých regionech mohl být časový posun i více než padesátiletý a její průběh nebyl monotónní, ale objevují se v ní tři minima, oddělená od sebe fázemi nevýrazného oteplení: Wolfovo minimum na začátku, pak Spörerovo chladné období a nejvýraznější Maunderovo ochlazení. Dosud nebyla hodnověrně analyzována ani minima, ani přechodná oteplení, pouze byla zjištěna úzká korelace mezi minimem počtu slunečních skvrn, souvisejícím s minimem erupcí na Slunci, a dlouhodobým poklesem teplot.

Lovelock vytýká klimatickým modelům to, že poskytují rovnoměrný a plynulý růst teploty. Je proto znepokojený modelovanými předpověďmi. Připadají mu příliš kompromisní a krotké. Mně a mým kolegům skeptikům připadají modely z dílen IPCC také jako chybné, jejich výsledky však naopak považujeme za přehnané.

Lovelock říká, že jsme se dosud nepoučili z historie. Já s ním souhlasím a dodávám, že je smutné, jak málo se Lovelock zabýval studiem historie, tedy klimatu, alespoň v rozsahu mírně přesahujícím existenci Homo sapiens, obecně paleoklimatologií.

Kdyby se paleoklimatologií z poslední čtvrtiny pleistocénu (posledních zhruba 500 000 roků) kriticky zabýval, nemohl by tak lehkovážně pronášet soudy o vysychání planety při předpovídaném oteplení. Víme totiž, že nejen Sahara, ale i další pouště na severní polokouli zanikaly v posledních třech meziledových dobách a většina plochy dnešních pouští byla v interglaciálech pokrytá savanou. S jejím příchodem byl svázán také příchod býložravců a s nimi se objevili i predátoři. Nejen to, poslední eemský interglaciál mezi glaciály rissem a würmem se vyznačoval průměrnými teplotami o 3 až 5 °C vyššími, než je současný průměr našeho holocénu (posledních 11 500 roků), a protože tyto vyšší teploty přetrvávaly po několik tisíciletí, roztála mnohem větší část ledovců pokrývajících kontinenty než dosud, hladina moří se zvedla o 4 až 6 m a Skandinávie byla ostrovem, odděleným mořem od zbytku Evropy. Polární čepičky však zdárně přečkaly i toto oteplení, které bylo mohutnější především délkou trvání, než nám předpovídají i ty nejtepleji prognózující modely. Ty nedosahují ani jednoho století, zatímco v eemském interglaciálu uvedené vysoké teploty vydržely po několik tisíciletí.

Důsledky tohoto teplejšího interglaciálu jsem našel také u pohřbených půd ve spraších a má kolegyně Libuše Smolíková dokonce identifikovala půdy typu terra rossa a terra fusca na Moravě, což je jasný důkaz o tehdejším teplejším klimatu, blízkém dnešnímu středomořskému podnebí.

Náš druh Homo sapiens, který existuje po 180 až 170 tisíc roků, tedy bez pohromy přežil toto eemské oteplení, které prokazatelně nebylo způsobené zvýšenou koncentrací CO2 v atmosféře.

Naopak podle nepřímých stanovení teplot z koncentrace deuteria v ledových vrstvách na stanici Vostok v Antarktidě a z koncentrace CO2 v pórech ledu byla jen ke konci rissu a během eemského interglaciálu tři období, kdy panovaly opačné vztahy (tj. mezi změnou teploty a změnou koncentrace CO2 v uzavřeném vzduchu), než by měly být podle skleníkové hypotézy IPCC a Lovelocka:

V období mezi 185 000 a 165 000 let před současností (tedy v rissu) byl pokles koncentrace CO2 o 35 ppm a teplota byla konstantní, kolem –8 °C, i když se vyskytovaly mírné fluktuace.

V rozmezí 125 000 až 116 000 let před současností (druhá polovina eemského interglaciálu a přechod do würmu) byla koncentrace CO2 konstantní, kolem 270 ppm, zatímco teplota poklesla o 4,5 °C. Mezi roky 105 000 a 102 000 před současností byla koncentrace CO2 opět konstantní, cca 230 ppm, a teplota sice byla pod naším průměrem, ale v uvedeném období vzrostla o 2,5 °C. … Již jen z těchto údajů vyplývá, že klimatické oscilace byly nejen ovlivněny jinými faktory než změnou koncentrace CO2 v atmosféře, ale že tyto jiné faktory zcela zastínily vliv skleníkového efektu. Ten bezesporu existoval, ale dominantně nezpůsobil uvedené oscilace.

Z doslovu Miroslava Kutílka ke knize

James Lovelock: Mizející tvář Gaii, Academia 2012

O knize na stránkách vydavatele

autor