Klimatické zmeny: sprievodca pre zmätených (2)

Diskusia o klimatických zmenách a spôsoboch či a ako im čeliť je nutne kontroverzná. Názory sú ovplyvnené ideológiami i veľkými peniazmi. V konečnom dôsledku sa ale odvíja od faktov a ich vedeckej interpretácii.

Vedecký názor na klimatické zmeny a ich príčiny sa postupne vykryštalizoval do široko prijímaného konsenzu: svet sa otepľuje, otepľovanie spôsobuje ľudská aktivita, ktorá zvyšuje koncentráciu skleníkových plynov v atmosfére, a ak budú emisie stúpať, bude pokračovať i otepľovanie, a to s vážnymi následkami. Samozrejme, aj v rámci tohto konsenzu existujú v jednotlivých predpovediach odchýlky oboma smermi.

Ako pri každom inom vedeckom názore je správne, že existujú aj hlasy idúce proti konsenzu. Prehodnocovanie či spochybňovanie môže pomôcť lepšie pochopiť tento komplexný fenomén. Diskusiu však nijako neposúva, ak v nej zaznievajú vyvrátené argumenty či zdiskreditované teórie. Pokračujeme preto druhou časťou prehľadu najčastejších „klimatických mýtov“.

Otepľuje sa aj Mars a Pluto
Objavili sa tvrdenia, že otepľovanie Marsu a Pluta je dôkazom toho, že otepľovanie Zeme je spôsobené zvýšenou aktivitou Slnka a nie skleníkovými plynmi. No s určitosťou môžeme povedať, že hoci aj Mars, Pluto či ktorákoľvek iná planéta boli v posledných rokoch teplejšie, nie je to kvôli slnečnej aktivite.

Energetický výkon Slnka sa od začiatku meraní v 1978 nezvýšil. Ak by to tak bolo, otepľovanie by prebiehalo na všetkých planétach a ich mesiacoch, nie len na Marse a Plute. Naša slnečná sústava má osem planét, tri planéty – trpaslíkov a niekoľko mesiacov s aspoň rudimentárnou atmosférou, a teda aj akousi klímou. Ich klíma je ovplyvňovaná lokálnymi faktormi ako orbitálne zmeny, množstvom odrazeného žiarenia či vulkanickými erupciami. Nie je preto nijakým prekvapením, ak sa v určitom čase niekoľko planét či mesiacov otepľuje.

No vzhľadom na fakt, že rok na Marse trvá dva pozemské roky a rok na Plute 248 pozemských rokov, je priskoro robiť akékoľvek závery o dlhodobých klimatických trendoch na vonkajších planétach sústavy.

Obrázky z Marsu ukazujú, že medzi rokmi 1999 a 2005 sublimovala časť CO2 pokrývajúceho Južný pól. Môže to byť dôsledok otepľovania celej planéty. Podľa jednej z teórií vietor odfúkal z časti planéty prach. Tým stmavol jej povrch a začala sa otepľovať, čo spôsobilo ešte väčšiu veternosť, atď. Príklad pozitívnej spätnej väzby. Nič však nie je jasné. Otepľovanie môže byť regionálnym fenoménom. Okrem toho najnovšie pozorovania ukazujú, že polárna čiapočka sa nezmenšuje, ale jej veľkosť sa v priebehu rokov výrazne mení.

Pozorovania atmosféry Pluta v roku 2002 zas ukázali, že sa trpasličia planéta otepľuje, hoci ju jej orbita vzďaľuje od Slnka. Jedným z vysvetlení môže byť skleníkový efekt – keď sa planétka približovala k Slnku, časť metánového ľadu na jej povrchu sa mohla premeniť na plyn. Otepľovanie v dôsledku skleníkového efektu môže pokračovať istý čas aj po tom, ako sa planéta začala od Slnka vzďaľovať.

Arktída sa ochladzuje, nie otepľuje
Malý počet meracích staníc, ich koncentrácia na pobreží, nie vo vnútrozemí, len pár desaťročí meraní – pre to všetko je okolo vývoja teplôt na Antarktíde mnoho nejasností. Jasné však je, že Antarktický polostrov, ktorý vychádza z kontinentu smerom k Južnej Amerike, sa výrazne oteplil. To isté sa predpokladalo aj o vnútrozemí, no nová analýza údajov z rokoch 1966 až 2000 v roku 2002 ukázala, že pravdou je opak. Analýzu rýchlo prehlásili za dôkaz, že planéta sa neotepľuje. No ako upozornil sám jej autor, jediný príklad lokálneho ochladzovania nemôže byť podkladom na také tvrdenie.

Čo sa ale na Antarktíde deje? Ochladzovanie je dôsledkom posilňovania cirkulárnych vetrov okolo kontinentu, ktoré zabraňujú preniknutiu teplejšieho vzduchu do vnútrozemia. Vyššia veternosť je zas dôsledkom ochladzovania vyšších vrstiev atmosféry, spôsobeného ozónovou dierou nad pólom. Paradoxne, ak sa ozónová vrstva v najbližších desaťročiach obnoví (v dôsledku globálneho zákazu používania freónov), cirkulárne vetry sa oslabia a nastane rýchle otepľovanie.

Tým sa otvára otázka, čo sa stane a antarktickým ľadovcom. Ak by sa celý roztopil, hladina oceánov sa zdvihne o katastrofických 61 metrov. Tretia správa IPPC však paradoxne predpokladá, že južná ľadová prikrývka zosilnie – topenie bude viac ako kompenzované vyššími snehovými zrážkami. Radarové merania výšky ľadu naznačujú, že v rokoch 1992 až 2003 na východe Antarktídy zosilnel. No novšie satelitné merania naznačujú, že ľad hrubne vo vnútrozemí, na periférii sa ho však stráca celkovo väčšie množstvo. Štúdia britských vedcov z Climatic Research Unit na University of East Anglia (publikovaná v Geophysical Research Letters) z roku 2008 dokazuje, že ľadovec nad pólmi sa topí a spôsobuje to ľudská aktivita.

Grónsky ľadovec, ktorý by mohol zdvihnúť moria o sedem metrov, sa tiež roztápa. Správa IPPC predpokladá zdvihnutie morí o 0,2 až 0,6 metra do roku 2100. Vychádza však z predpokladu, že roztápanie ľadovcov bude konštantné. Podľa mnohých výskumníkov je to nerealistické, roztápanie bude akcelerovať a hladina sa zdvíhať omnoho rýchlejšie. Presné predpovede však neexistujú.

Počet polárnych medveďov narastá
Polárne medvede sa stali symbolom globálneho otepľovania. Väčšinu roka strávia na morských ľadovcoch a ich topenie je tak pre nich životnou hrozbou. Nedávno sa však objavili správy, že počty polárnych medveďov rastú. Tak čo sa deje?

V Arktíde žije v 19 populáciách 20-tisíc až 25-tisíc polárnych medveďov. Dve z týchto populácií rastú, dve ďalšie však klesajú. O osude ďalších v skutočnosti veľa nevieme. Vývoj celkovej populácie teda nevie predpovedať nik.

Dve rastúce populácie sa nachádzajú v severovýchodnej Kanade. V minulosti boli vážne zdecimované lovom. Teraz sa zotavujú vďaka ich ochrane a ochrane ich potravy. Najpodrobnejšie študovaná populácia, v Hudsonovom zálive na západe Kanady, poklesla v rokoch 1987 – 2004 o 22 percent (z 1194 na 935 zvierat). Druhá skupina pri severnom pobreží Aljašky zažíva rovnakú situáciu – znižovanie váhy dospelých zvierat i miery prežitia mláďat. Americký Fish and Wildlife Service dospel k záveru, že hlavným dôvodom poklesu populácie je zmenšujúci sa morský ľadovec. Aj preto boli polárne medvede zapísané do zoznamu ohrozených druhov.

Spodné vrstvy atmosféry sa ochladzujú
Zvyšujúce sa množstvo skleníkových plynov by malo otepľovať zemský povrch a tým zvyšovať teplotu spodných vrstiev atmosféry, a ochladzovať horné. Je to naozaj tak? Satelitné a meteorologické merania ukázali, že stratosféra, nachádzajúca sa vo výške 10 až 50 kilometrov nad povrchom, naozaj chladne (hoci čiastočne to spôsobuje rozpad ozónovej vrstvy). No v roku 1992 analýza satelitných údajov, ktorú robil John Christy z americkej University of Alabama (Huntsville) ukázala, že spodná vrstva troposféry – prvých desať kilometrov nad povrchom – sa od roku 1979 v porovnaní so zemských povrchom relatívne ochladila. Tento trend, zdá sa, pokračoval aj do konca 90-tych rokov.

Skeptici tento paradox rýchlo prehlásili za definitívne popretie tvrdení o globálnom otepľovaní. Vysvetlenie priniesla séria štúdií zverejnených v roku 2005. Štúdia v prestížnom časopise Science odhalila chyby v zbere a implementácií satelitných údajov. Napríklad, orbita satelitov sa neustále spomaľuje, čo ovplyvňuje časť dňa, v ktorom satelit teplotu meria. Tento fakt bol známy, no korekcia bola do výpočtov zanesená s nesprávnym znamienkom (mínus namiesto plus, a naopak).

Druhá štúdia, tiež v časopise Science, sa zamerala na dáta zbierané meteorologickými balónmi. Merania teploty vzduchu počas dňa môžu byť skreslené, ak sú prístroje zohriate Slnkom. Výskumníci prichádzali postupne s metódami, ako zamedziť či kalkulovať podobné skreslenie. No keďže historické porovnanie nebralo toto zlepšovanie metód do úvahy, novšie, presnejšie merania vyzerali ako chladnejšie.

Upravené údaje ukazujú, že teplota troposféry rastie približne rovnakým tempom, ako na zemskom povrchu. Čiastočná nezrovnalosť sa už ukazuje len v trópoch, kde modely predpovedajú rýchlejšie otepľovanie atmosféry, než povrchu, merania však ukazujú opak. Odchýlka je však v porovnaní s celkovým zohrievaním troposféry malá a môže byť spôsobená marginálnymi chybami inherentnými meraniam, i modelom.

Oceány chladnú
Štúdia zverejnená v roku 2006 (Recent Cooling of the Upper Ocean, Geophysical Research Letters) tvrdí, že horná vrstva oceánov sa v rokoch 2003 až 2006 ochladila. Síce len o 0,02°C, no ak sa má planéta otepľovať, aj to je problém. Štúdia stála na meraniach celosvetovej siete staníc (Argo Network) monitorujúcich vrchné dva kilometre oceánov. Bola prekvapením, pretože iné hovorili o otepľovaní morí, podobne ako predpovedali modely.

Pred časom však autori štúdie zverejnili jej korekciu. Ukázalo sa, že softvérová chyba na niektorých meracích staniciach spôsobila, že niektoré namerané teploty boli spojené s nesprávnou hĺbkou. Okrem toho práca iných výskumných tímov ukázala, že minulé teploty oceánu boli nadhodnotené. Na ich meranie sa používali senzory, ktoré sa vyhodili z paluby lodí a teplotné údaje zaznamenávali, ako sa ponárali. Problémom bolo, že niektoré z nich sa neponárali tak rýchlo, ako sa predpokladalo.

Stále existujú pochybnosti, o koľko presne sa oceány oteplili. Faktom je, že sa otepľujú. A presne ako predpovedajú modely, trend výrazne zosilnel od 90-tych rokov 20. storočia.

Globálne otepľovanie sa zastavilo v roku 1998
Predstavte si dvoch ľudí stojacich na Južnom póle. Jeden je oblečený do antarktickej výbavy, druhý na sebe nemá skoro nič. Ak sa na nich pozriete cez infračervený termovízor, ktorý ukazuje, aké sú veci horúce, ktorý človek by vyzeral byť teplejší? Presne ten, ktorý by bol za pár hodín zmrznutý na kosť. Polonahý človek by vyzeral horúcejší, zároveň by však zamrzol v dôsledku rýchlej straty energie. Ide o to, že ak chcete pochopiť zmenu teploty tela v čase, musíte sa pozrieť hlbšie, než na teplotu jeho povrchu. A to platí aj pre planéty.

Podľa údajov britského meteorologického úradu bol rok 1998 najteplejší od začiatku zberu údajov, od 2003 zaznamenávame mierne ochladzovanie. Podľa údajov jedného z inštitútov NASA však bol najteplejší rok 2005 a 1998 a 2007 sú hneď za ním. Prečo ten rozdiel?

Hlavným dôvodom je, že neexistujú permanentné stanice na meranie počasia v Arktickom oceáne – a práve ten sa otepľuje na planéte najrýchlejšie. Britské údaje túto oblasť prosto vylučujú, NASA predpokladá, že teplota tam je rovnaká, ako na najbližšej pozemnej stanici. Napriek tomu predpokladajme, že bližšie k pravde majú Briti. Naozaj to znamená, že otepľovanie od roku 1998 ustupuje? Nie nutne. Merania sa týkajú len teploty na povrchu – tenkej vrstvy atmosféry v mieste, kde sa vzduch stretáva so zemou a morom. Z dlhodobého hľadiska je omnoho dôležitejšie, koľko tepla získava či stráca planéta.

Ak by sme sa na Zem pozreli „zhora“ cez termovízor, vyzerala by chladnejšia než pred niekoľkými desaťročiami. Vrchná atmosféra, stratosféra je totiž chladnejšia, pretože planéta si pridala „oblečenie“ v nižšej atmosfére – skleníkové plyny, ako CO2. Hoci Zem získava rovnaké množstvo slnečného žiarenia, stráca menej teploty (okrem výnimočných období po veľkých sopečných erupciách, ako El Chichon v roku 1982 a Pinatubo v roku 1991). Ako to vieme? Otepľujú sa oceány.

Voda uchováva omnoho väčšie množstvo tepla, než vzduch. Za zohriatie jedného kubického metra vody o 1°C potrebujeme asi tisíckrát viac energie, než pri tom istom množstve vzduchu. Od 60-tych rokov smerovalo asi 90 percent dodatočného tepla, spôsobeného zvyšovaním množstva skleníkových plynov, do oceánov, len asi 3 percentá zohrievali atmosféru. Globálne to môže znamenať, že ak oceány pohltia o trochu viac teploty ako normálne, teplota na povrchu sa znížil hoci celkový teplotný objem planéty rastie. Platí to aj naopak.

To je dôvod, prečo teploty na povrchu nerastú stabilne, rok po roku, hoci planéta je každým rokom o niečo teplejšia. Výkyvy spôsobuje výmena tepla medzi vzduchom a vodami. Rekordné teplo v roku 1998 nespôsobilo nečakané zrýchlenie globálneho otepľovania, ale veľmi silný El Niňo. Kvôli tomu oslabli vetry, ktoré normálne udržiavajú teplú vodu koncentrovanú v západnej časti Pacifiku. Teplá voda sa v tenkej vrstve rozprestrela po celom Tichom oceáne, a do atmosféry prešlo viac tepla. Naopak, počas El Niňa začiatkom roku 2008 pohlcovala rozliata studená voda vo východnom Pacifiku z atmosféry viac tepla a tým ju ochladila.

Od roku 1999 objem tepla v oceánoch trvalo rastie. Ak by aj teploty na povrchu mierne klesli, globálne otepľovanie nezastalo. Okrem toho z dlhodobého hľadiska sa časť tepla pohlteného oceánmi dostane späť do atmosféry a oteplí ju. Teplejšie oceány tiež znamenajú zvyšovanie morskej hladiny – kvôli teplotnej expanzii vody, i topeniu morských ľadovcov.

Niektorí klimatickí vedci predpokladajú (no mnohí z nimi nesúhlasia), že teplota na povrchu bude niekoľko rokov stabilná, dokonca mierne klesne, až potom sa otepľovanie obnoví. Dôvodom majú byť dlhodobé zmeny fluktuácie teploty povrchu oceánov. Keby aj mali pravdu, skeptici to môžu ťažko použiť ako argument. Pokiaľ nezačne klesať aj teplota povrchu, aj teplotný objem oceánov, otepľovanie planéty je realitou.

Článok bol uverejnený na internetových stránkach časopisu The New Scientist www.newscientist.com Redakčne krátené a upravené Dokončenie v budúcom čísle