Dnes už je běžně přijímanou věcí, že změny klimatu, které se na současných extrémních výkyvech počasí podílejí, silně podporuje lidská činnost. Změny dokonce mohou dosáhnout stavu, kdy poměr kyslíku, dusíku, uhlíku, metanu a dalších plynů vytvářejících kolem zeměkoule tu krásně namodralou atmosféru se změní natolik, že život na Zemi zanikne.
Zatím se hledají příčiny toho, co se s počasím ve světě děje a co ovlivňuje oteplování klimatu. Vědci se shodují na tom, že člověk a především výroba energie v zemích s největší spotřebou se na nekontrolovatelných klimatických změnách podílejí měrou největší. Ale bez viny rozhodně nejsou ani obyvatelé České republiky. Pokud spočítáme objemy, které vypouštějí do ovzduší naše elektrárny a podniky, pak na každého obyvatele ČR stále ještě připadá produkce 12,6 tuny CO2 za rok. Jen 4,2 procenta z tohoto objemu CO2 dokáží pohltit naše lesy. Zbytkem, tedy asi 12 tunami na osobu a rok (celkem tedy 120 miliony tun za rok), přispíváme k nerovnováze CO2 v ovzduší na světě. A oxid uhlíku CO2 je kromě jiného právě viníkem změn klimatu.
V jeho produkci patříme k nežádoucím špičkám v porovnání se zeměmi Evropské unie. I na občana USA, země, která vyrábí největší množství energie z vyspělých států a také jí marnotratně plýtvá, připadá jen 5 tun CO2 za rok. Tento údaj je však pouze obecný, protože závisí na tom, z čeho daný stát energii získává: ze spalování klasických surovin získává například Dánsko jen polovinu energií, další ze spalování biomasy. Norsko pokrývá většinu své spotřeby vodními elektrárnami. Ovšem Česká republika získává energii spalovacími procesy ze tří čtvrtin.
Relativně optimisticky zní jen to, že ještě oproti roku 1990 jsme produkci CO2 ročně snížili o 70 milionů tun a tehdejších 2,8 milionu tun SO2 kleslo na devět set tisíc tun. Ve srovnání se zeměmi EU jsme ale stále velmi špinavou zemí.
Pouhých tisíc let
Odkud se vzalo tolik CO2? Protože ho zachycují rostliny při své fotosyntéze, zachytila ho v obrovském množství v prvohorách až třetihorách těla zelených pralesů obrovských přesliček a plavuní. Tyto masy zeleně byly pohřbeny geologickými pochody pod povrch země a dnes je z nich uhlí. Uhlík v nich byl uskladněn jaksi mimo hru, s nadsázkou se dá říci, že s ním příroda v současné době nepočítala. Jenže spalováním v elektrárnách a průmyslových provozech se uvolňuje do ovzduší a ročně tak ve světě přibude k šedesáti miliardám tun CO2, které by byly v atmosféře běžně, dalších astronomických 6,5 miliardy tun!
Tím ovšem drtivá bilance nekončí. Dalších 1,5 miliardy tun CO2 ročně člověk uvolní spalovánímpralesů v Jižní Americe a Africe. Proč, když je spalování biomasy populárním způsobem, jak právě emise CO2 snižovat?
Sedm milionů hektarů lesa, které ročně mizí z povrchu Země, znamená totéž, jako bychom Zemi uřízli každoročně kus plic a kousek jater návdavkem. Oněch 7 milionů hektarů navždy ztraceného lesa za rok je sice zdánlivě jen necelých 0,2 procenta z celkové rozlohy čtyř miliard hektarů lesů na Zemi, ale je to proces vytrvalý a v poslední době se stupňuje a zrychluje.
Stačilo třeba posledních sedm let, aby bez náhrady zmizelo 49 milionů hektarů zelené hmoty, která jímala CO2. Vědci spočítali, že pokud by se teď zastavil na Zemi proces fotosyntézy, při které se pohlcuje oxid dusíku a vzniká kromě jiného i kyslík, pak by poslední molekula O2 zmizela při současné spotřebě lidmi, rostlinami, živočichy, průmyslem a automobily za pouhých tisíc let. Dusit bychom se začali už při snížení obsahu kyslíku o 10 procent.
Osm miliard tun uhlíku vypuštěných ročně do atmosféry ze spalovacích procesů ještě komplikuje metan. Do ovzduší se dostává zejména z intenzivní živočišné výroby a rozkladu biomasy. Ostatně nejde jen o ovzduší, nějak se v souvislosti s klimatickými změnami zapomnělo mluvit o tom, že CO2 a metan ovlivňují i kvalitu půdy – probíhají v ní stejně destruktivní procesy jako v atmosféře.
A jsme u podstaty skleníkového efektu. Oxid uhlíku, který i přes všechnu snahu zelených rostlin na souši i v oceánech zůstane v atmosféře ze spalování fosilních paliv, vytvoří s metanem, oxidy dusíku a dalšími emisními plyny nad Zemí deštník jako skleník.
Potvrzují to opět čísla. Od počátku industriální doby, tedy za období intenzivního využívání uhlí a ropy od osmnáctého století, jsme dokázali zvýšit objem CO2 v atmosféře o třicet procent.
Zatím se vědci a politici dohodli na tom, že je ještě únosné, máme-li zachovat budoucnost na Zemi, snížit do roku 2012 produkci CO2 na úroveň roku 1990. Nenechme se však mýlit dobrými čísly, pokud jde o Česko, kde byla produkce emisí skutečně extrémní a stali jsme se součástí takzvaného černého trojúhelníku Evropy. Navíc, spotřeba energií roste a my máme jen to uhlí…
Je na tom sever hůře?
Atmosféra Země se otepluje globálně. Severní polokoule je přitom postižena více než jižní. Zatímco evropské klima se ve 20. století oteplilo oproti století předchozímu o 0,9 stupně Celsia, jihoamerické jen o 0,6 stupně. Někde ovšem oteplování probíhá razantněji, například na Aljašce či ve střední Evropě, kde je rozdíl vyšší až o 3 stupně Celsia. Čísla se léty mění, průměry teplot strmě stoupají.
Analýzy vzorků ledu na pólech Země prokázaly, že skladba skleníkových plynů je nyní nejhorší za posledních čtyři sta padesát tisíc let. V důsledku toho by podle vědců mohla být průměrná teplota v Evropě na konci tohoto století o 6 stupňů Celsia vyšší než dnes. S některými velmi negativními efekty klimatických změn bychom se mohli potýkat již do roku 2050.
Nejde ale jen o teploty. Ve 20. století vzrostly na severní polokouli srážkové úhrny o 5 až 10 procent, zatímco na jižní polokouli poklesly, což má například katastrofální důsledky pro severní Afriku. Za stejné období stoupla hladina světových oceánů až o dva milimetry. Nepřirozené výkyvy teplot vyvolávají například i obrovský úhyn mořských korálů v celém Pacifiku, kteří jsou pro život v mořích podobně nenahraditelní jako travnaté porosty pro souši. Oceány se stávají v důsledku změn v teplotě vody, která ovlivňuje spoustu dalších procesů, pustinou. Spouští se tak katastrofální řetězec vedoucí k hladu ryb, ptáků a dalších zvířat. Všechno se dává do pohybu. Mění se životní podmínky zvířat a ta se stěhují na jiná místa. To ovlivňuje i život lidí. Například Inuité se stěhují v důsledku nedostatku potravy do vnitrozemí a jejich společenství se rozpadá. Lidstvo ztrácí na své kulturní a rasové pestrosti.
Předčasná radost
V tisku už proběhly zprávy, že si v České republice třeba vinaři nebo i pěstitelé některých plodin jako slunečnic libují. Mají lepší produkci. Počáteční prognóza, jak by oteplování ovlivnilo tuto lidskou činnost, skutečně vypadá povzbudivě, mírně vyšší teploty i vyšší koncentrace CO2 mohou podpořit produkci zemědělských plodin. Ale i tady je vše relativní. Úrodu ničí záplavové deště či sucha. Už dnes se odhaduje, že výkyvy počasí snížily výnosy obilovin až o deset procent.
Nejde ale pouze o zemědělské plodiny. Na dvě stě třicet odborníků lesního hospodářství a vědců podepsalo v květnu letošního roku petici volající po záchraně českých lesů. Jsou v katastrofálním stavu, i když emise škodlivých plynů z energetiky, zvláště oxidu siřičitého, poklesly od roku 1990 do roku 1997 na 87 procent původního množství.
Co se stane, když budou dřeviny několik let vystaveny zvyšující se koncentraci CO2, zkoumají vědci z Akademie věd v Bílém Kříži v Moravskoslezských Beskydech. Vytvořili zde takzvané skleníkové minisféry, což v podstatě není nic jiného než obrovské skleníky umístěné v normálním lesním porostu. Vzduch je obohacován CO2 a teplotu a hlavně ventilaci hlídají počítače. Jinak musí být vše jako v okolní přírodě – na stromy dopadá přímá sluneční záře, mají stejný dostatek vláhy a tak podobně. Výsledky mají podpořit nebo naopak popřít názory optimistů, kteří tvrdí, že takové prostředí je pro rostliny dokonce blahodárné a ve svém důsledku povede k větší produkci biomasy i kyslíku, čímž se situace v ovzduší zlepší.
Vedoucí tohoto projektu prof. Ing. Michal Marek, DrSc., ředitel Ústavu systémové biologie a ekologie Akademie věd České republiky, k tomu říká: „Vyšší koncentrace CO2 má skutečně pozitivní vliv na akceleraci fotosyntetické aktivity a tedy i nárůst biomasy. To je fakt, ale my, a další badatelé ve světě, jsme zároveň prokázali, že se při působení vyšší koncentrace CO2 po jisté době proces fotosyntézy naopak zpomalí.“ Příčin je více, ale hlavní je, že se zpomalí růst buněk dřeva a pletiv. Dřeviny pak přijímají stále méně CO2, až dojde k depresi. Odpovídá to starému českému přísloví: Všeho s mírou.
Podle RNDr. Václava Cílka, CSc., ředitele Geologického ústavu Akademie věd, současný stav lesů souvisí s okyselením lesních půd a vymýváním vápníku, draslíku a dalších prvků kyselými dešti, které jsou z větší míry lidským produktem. „Právě kyselé deště způsobily nevratnou degradaci celých krajinných celků. Pokud do takto oslabeného lesa spadnou klimatické změny v podobě letních such, přívalů mokrého těžkého sněhu nebo silných větrů, nebezpečně se zkombinují dva rizikové faktory. Další lesní kalamitu bych čekal v Jeseníkách nebo na Vysočině,“ dodává Cílek.
„I lesníci se budou muset naučit měnit své metody s ohledem na klimatické změny a zcela jiné funkce lesa v současnosti,“ dodává k tomu prof. Michal Marek.
A je tu další zdánlivě pozitivní jev: vyšší teplota i koncentrace CO2 totiž viditelně podporují růst lesů v oblastech, kde krutá zima udržuje půdu zamrzlou po celý rok, v takzvaném permafrostu. Ve skutečnosti tím vznikají velké škody. Takové lesy při rozmrzání půdy doslova ztrácejí půdu pod nohama, protože pozbývají oporu kořenového systému a stromy padají jeden přes druhý jako při větrném polomu. A hlavně – do severských tundrových lesů se vinou vyšších teplot stěhují škůdci, kteří tu našli na své záškodnictví naprosto nepřipravené porosty. Plochy napadených lesů jsou na severní polokouli, například na Aljašce a v severní Kanadě, tak rozsáhlé, že šedivé suché svahy v národním parku Šumava jsou proti tomu jen dětskými hřišti. Zničené lesy se brzy stávají obětí požárů, při nichž se do atmosféry uvolňuje další CO2, a co horšího, obnova takto zničeného lesa je už prakticky nemožná. Místo lesů zaberou plevelné křoviny, které funkci původního porostu nedokáží nahradit. Někdy to vypadá, jako by si příroda vymýšlela nepředvídatelné cesty své zkázy, aby lidi přesvědčila, že chybují.
Hry politiků
Vědecké výzkumy jsou jedna věc. Těmi, kdo rozhodují o využití jejich výsledků, jsou především politici. Snížit produkci skleníkových plynů totiž předpokládá vynaložit obrovské sumy peněz a uzavřít dohody na skutečně mezinárodní úrovni. Takzvaný Kjótský protokol o snížení emisí je bojkotován především USA, které argumentují ekonomickou ztrátou a tím vzbuzují nedůvěru rozvojových zemí k čisté energii, na kterou pochopitelně nemají.
Na nerozhodnost politiků upozorňuje i prof. Michal Marek: „Globální změna klimatu se obecně stala velkým politikem, jehož výsledkem byl Kjótský protokol. Jeho naplnění bohužel znamená i jisté zásahy do ekonomické produktivity zemí a původní nadšení pro něj slábne. Za fatální považuji postoj USA, který rozumně započatou diskusi málem zabil. Dodnes jsme svědky snahy problémy zlehčovat.“
V České republice určitá podpora výzkumu existuje především díky tomu, že se změnami klimatu zabývá od počátku 90. let několik ústavů Akademie věd ČR. Výzkum podporuje i Evropská unie. Čeští vědci si vydobyli dobré místo už při prvním mezinárodním programu Man and Biosphere (MAB) v 70. letech, i když tehdejší režim považoval nový přístup k bilancování energetických procesů v ekosystémech jen za vědeckou hračku. Projekt vedl profesor RNDr. Jan Květ, DrSc., a čeští vědci tak zahájili velmi seriózně diskuze o devastaci české krajiny. Poprvé měli k dispozici čísla, hodnoty a ty nelze tak snadno zpochybnit, pokud je ovšem politik schopen je vnímat. V ČR se studiem klimatických změn zabývá asi 13 vědeckých ústavů, z toho pět patří Akademii věd ČR.
Na druhé straně je nezájem politiků až zarážející, když uvážíme, že Česká republika exportuje téměř třicet procent elektrické energie vyrobené převážně spalováním nekvalitního hnědého uhlí do zahraničí. Aby se udržela tato finanční bonanza energetiků, chystají se politici prolomit ekologické limity těžby uhlí stanovené vládou v 90. letech. Na půdě Parlamentu ČR přitom proběhla jen jedna debata na téma klimatických změn a jejich důsledků na hospodářství. Byla řízena skupinou britských klimatologů, neboť ostrovní státy pociťují kvůli tání ledovců a zvyšující se hladině moří hrozbu změn naléhavěji a snaží se mapovat názory svých šťastnějších, „výše“ položených kolegů.
I když dnes sledují děje na Zemi vysoce výkonné počítače, které dokáží spočítat následný vývoj, dodnes někteří politici tvrdí, že prognózy vědců jsou jen pesimistickým odhadem, protože globální děje nelze spočítat. Je to pro ně jednodušší než hledat řešení.
A co víc: pokud už politici dostanou jasné předpovědi, často je ignorují. Když se v roce 2005 blížil k New Orleansu hurikán Katrine, bylo schopno středisko BAMS (Baron Advanced Meteorological Systems), ústav provádějící pro všechny televizní stanice v USA předpověď hurikánů, dodat odpovědným politikům včetně prezidenta USA grafický obraz toho, co se pravděpodobně stane. Proč tyto počítačové animace odpovědní politici nevyužili, je předmětem šetření. Bude je ale někdo soudit? Těžko.
Jak je na tom Česko
Jestli se obyvatelé ČR předtím mohli uklidňovat, že tání ledovců a následné zdvihání hladin moří, zátopy a další pohromy jsou daleko, po roce 2002 jim bylo jasné, že klimatické změny se dotýkají skutečně všech. Po ničivých povodních roku 2002 v roce následujícím zcela nepředpokládaně chyběla kvůli extrémnímu suchu v ČR voda: ve studních, v řekách, jezerech i přehradách. Proti běžnému průměru jí chybělo až padesát procent. Například na orlické přehradě klesla na podzim toho roku hladina až o deset metrů. Nedostatek vody se projevil i v letošním tropickém létě.
Ztráty byly podle Českého statistického úřadu na obilovinách, bramborách, cukrovce. Sklizeň byla nižší téměř o pětinu. V některých oblastech úrodu poškodily také kroupy a prudké nárazové deště. Sklizeň řepky dokonce klesla téměř na polovinu. Někteří zemědělci čelili existenční krizi. Nedostatek krmiva způsobený suchem donutil některé zemědělce snížit stavy dobytka. Celkové škody nebyly vyčísleny, neboť se nedají nalézt společná kritéria hodnocení ztrát.
Tropické teploty způsobují obrovské problémy také rybářům. Výrazně vyšší teplota způsobuje totiž jev „kvetoucí vody“, podporovaný nadměrným množstvím živin z chemických hnojiv splavených z polí do vody. Nejznámější případ v ČR je brněnská přehrada, s jejíž smrdutou vodou (sinice a řasy po bujném rozmachu hynou a rozkládají se s nevábnými projevy) si neumí nikdo poradit. Kvetení vody je však jev všeobecný a dokáže zničit obrovské zásoby povrchové vody. Bude-li například zvyšování teploty pokračovat až do úrovně 2 °C, bude mít závažné potíže se zásobováním vodou na celém světě polovina veškeré lidské populace. Ostatně, jak v ČR dopadne bilance letošního tropického léta?
Další pohromou může být příchod nemocí, které se v Česku dosud nevyskytovaly. Podle údajů WHO, Světové zdravotnické organizace, přinášejí klimatické změny mimo jiné i nebezpečí, o jehož zdárné likvidaci byli lidé v minulém století téměř přesvědčeni – malárii. Vyšší teploty umožňují přežít komárům v zemích, kde se malárie nikdy nevyskytovala a lidé na tuto nemoc nejsou připraveni. Malárie se znovu šíří v tropech a subtropech v rozsahu, který byl ještě před třiceti lety nepředstavitelný. Do ČR zatím asi nedojde. Zato se tu začala vyskytovat klíšťata i v oblastech, kam se až dosud nedostávala, jako například ve výše položených místech Krkonoš.
Ne všechny klimatické změny jsou spojeny jen s efektem vyšší teploty. Představa celkového oteplování atmosféry je jakoby zpochybňována krutými mrazy a nevídaným sněžením během některých zim. Lidé se neumějí těmto změnám přizpůsobit, některým přírodním jevům ani není možné se bránit.
Je vůbec naděje?
Kjótský protokol se musí stát realitou, i když realizovat projekt tak vysmívaný dokonce i některými českými politiky bude při pohledu na politický vývoj ve světě nesmírně těžké, ne-li nemožné. Nadějné je, že největší energetické společnosti v USA, Kanadě a v Evropě již začínají propočítávat a porovnávat různé varianty technologií, které mají pomoci odstranit CO2 z emisí. Tento zájem ještě podporuje současná situace kolem cen ropy a hlavně plynu, které začínají být drahé, a pozornost se tedy obrací zpět k problematickému uhlí. Jeho zásoby jsou navíc odhadovány jen na 200 let.
Proč se nehovoří více o jaderné energetice? Odpověď je velmi složitá: je to škála důvodů od nedůvěry veřejnosti k jádru po černobylské tragédii až po úmyslný bojkot zeměmi, které mají levné zdroje elektrické energie a chtějí ji výhodně prodávat. Jaderná energetika ale rozhodně nemá v tomto závodě s časem odzvoněno.
Velké společnosti již vědí, jak technicky vyřešit odstraňování plynného CO2 z atmosféry. V úvahu připadá například membránové odchytávání CO2 a jeho uložení v hlubinách země nebo některé chemické procesy známé ze současných elektráren. Zkouší se dokonce jímání CO2 do některých hornin na bázi magnezia. Technicky jsou možná i další řešení, rozhodující jsou peníze. Technikům v USA zatím vycházejí náklady na výrobu jedné kilowatthodiny po odstranění CO2 na 2,5 až 4 centy, ale i dvojnásobek. V našich cenách by to znamenalo jednu korunu k základní ceně za elektrickou energii, případně i mnohem více.
Jenže co potom dál s kapalným CO2, který by se takto získal? Kanada například provedla společně s Velkou Británií průzkum míst, kam by se mohl CO2 pod tlakem přečerpávat. Nabízejí se odtěžená ropná pole, nevýhodou jsou ale hlavně vzdálenosti, na které by bylo třeba plyn transportovat. Z předběžné kalkulace vyplývá, že tyto zemní zásobníky by byly schopny pojmout asi 750 miliard tun CO2.
Uvažuje se také o možnosti transportovat CO2 do hlubin oceánů do hloubky tří tisíc metrů, kde je již dostatečný tlak, aby se plyn udržel u dna. Je to však poněkud šílený nápad, neboť kapalný CO2 by zahubil podmořský život.
Naopak velmi perspektivně vypadá nápad německých techniků a chemiků, spolupracujících s firmou Vatenfall a RWE, jak omezit vznik nadměrného množství CO2 už při spalování paliv vháněním a regulováním kyslíku. Hovoří se o investicích v řádu jedné miliardy eur.
Zároveň s těmito propočty a úvahami se objevuje termín win-win řešení, tedy jasného způsobu, jak lidstvo vyvést z marasmu klimatických změn a udržet přitom ekonomickou stabilitu. Řešením jsou zcela nové technologie. Již před lety se objevila technologie zplyňování uhlí. Je zdánlivě jednoduchá, ale má řadu technických úskalí.
Jak ale na vysokou cenu takových nových technologií budou reagovat země třetího světa, které už dnes sotva shánějí prostředky na elektrifikaci svých území? Podaří se je přesvědčit, když nejbohatší země na světě, USA a Austrálie, považují dodnes mezinárodní úsilí za zbytečné? Objevily se úvahy, že pokud by se rychle elektrifikovala celá Čína, dokázaly by miliony jejích obyvatel vyčerpat světové zásoby paliv už za pár let.
Epilog
Kam se tedy bude ubírat další vývoj člověka? Postavení států a nadnárodních organizací dostává pod vlivem klimatických změn pojednou zcela jiný význam než doposud. Zneužívaný pojem suverenita státu, či spíše služba globálním korporacím využívajícím přírodní bohatství k tvorbě zisku, dostává zcela jiný obsah tváří v tvář tomu, co by se mohlo této Zemi stát: uvařit se ve skleníku, který zbudovali sami lidé. Českou republiku nevyjímaje.
Kjótský protokol
l Dohoda v Kjótu byla formulována již v roce 1997, v platnost vstoupila až po ratifikaci Ruskem na sklonku roku 2005. Muselo ji totiž podepsat nejméně 55 zemí s celkovou produkcí emisí větší než 55 procent veškerého objemu produkce těchto škodlivin na Zemi.
l Od roku 2005 do roku 2012 by mělo například patnáct zemí původní Evropské unie snížit emise CO2 o 8 procent. K témuž se zavázala i Česká republika.
l V roce 2005 přijaly země ratifikující Kjótský protokol v Montrealu dohodu o 40 bodech – Montrealský akční plán. Všechny země EU předložily tzv. alokační plán emisí, podle nějž Evropská komise přidělila emisní povolenky. ČR například obdržela 97,6 milionu povolenek (jedna představuje tunu CO2 nebo je přirovnávána k jedné MWh vyrobené elektrické energie), ačkoliv žádala o téměř 10 milionů povolenek více.
l O vyšší kvóty se zřejmě snažily i další země, takže původní cena povolenky, odhadovaná na 35 eur, je dnes téměř poloviční a trh s těmito objemy emisí, se kterými mohly energetické podniky mezi sebou volně obchodovat, je téměř v troskách.
El Ni~no
l Je jedním z nejpopsanějších a mediálně nejpřitažlivějších případů klimatických změn v důsledku oteplování. Božské dítě, Jezulátko, nazvané tak generacemi rybářů podle období Božího narození, v němž pravidelně přichází k jihoamerickým břehům, si někdy prostě zaskotačí.
l El Ni~no je mohutný mořský proud studené vody zhlubin Tichého oceánu přinášející živiny k jihoamerickým břehům. Okamžitě podnítí gejzír životodárných procesů tvorby planktonu a rybáři pak mají plné sítě. Občas ale mění směr. Problémem je, že je to dnes nápadně často, zřejmě kvůli oteplování troposféry Země.
l Pokud tedy El Ni~no nepřivede studené hlubinné proudy k jihoamerickému pacifickému pobřeží, ovlivňuje pak ten rok počasí po celém pobřeží amerického kontinentu k severu až po Kalifornii a zasahuje až do Texasu. Spadne neobvyklé množství dešťových srážek, zatímco Austrálie a Nový Zéland trpí nebývalým suchem.
l El Ni~no ale umí ovlivnit počasí i na jiných místech zeměkoule. Zažívá to i Česká republika.
Jak to kdysi bylo s CO2
l Zemská atmosféra byla kdysi složena převážně z oxidu uhličitého (CO2), metanu (CH4) a amoniaku (NH3) a pro život nepřijatelná. Teprve po vzniku zelených fotosyntetizujících rostlin bylo obrovské množství CO2 z této „nedýchatelné“ atmosféry odčerpáno a uloženo do zelených rostlin a schránek některých mořských živočichů. Atmosféra Země byla těmito procesy naproti tomu obohacována o plynný kyslík (O2) až na dnešních 21 procent.
l Zelené rostliny dokáží pomocí fotosyntézy za použití molekul minerálů, vody a CO2 využít energii fotonů zviditelné části slunečního spektra k tvorbě cukrů a kyslíku. Fotosyntéza je jediný proces na Zemi, při němž při absorpci CO2 vznikají cukry a souběžně je uvolňován O2. Rostliny takto vytvářejí ročně asi 130 miliard tun cukrů, jež jsou v nich dále enzymaticky přeměněny na škroby, bílkoviny, tuky a další organické látky, z nichž pak rostliny staví svá těla.
l Člověk a masožravci konzumují rostlinné cukry i bílkoviny z těl býložravců, kteří se rostlinnou hmotou živí. Jiný zdroj potravy a kyslíku pro člověka a další živé organismy zatím nebyl ani vymyšlen, ani vytvořen.
l Fotosyntéza také udržuje složení plynů atmosféry v rovnováze. Pro klimatické podmínky na Zemi je nesmírně důležitý fakt, že fotosyntézou je spotřebováván CO2, jehož objemové množství v atmosféře je rozhodujícím faktorem pro tvorbu nebezpečného skleníkového efektu.
l K obvyklé zeleni lesů a luk je třeba připočíst i masu fytoplanktonu oceánů. To vše udržovalo až do počátku průmy-
slové éry lidstva objem CO2 v atmosféře na stabilní úrovni kolem 0,038 objemových procent. (Výzkumy prokazují,
že toto množství kolísalo v důsledku různých vlivů, přírodních katastrof i měnícího se vzájemného postavení kontinentů.)
l Už jen nepatrně vyšší než obvyklé objemy CO2 společně s metanem, NH4 a dalšími skleníkovými plyny vedou k takovým změnám atmosféry, že Země více zachycuje sluneční energii, a zabraňují odražení části tepla zpět do vesmíru. Atmosféra pak působí jako fóliovník.
l I rostliny musejí dýchat, takže i ony spotřebovávají kyslík a vydechují zpět do ovzduší CO2. Rovněž každá živá hmota (rostlinná či živočišná), jež ukončila svoji životní existenci, uvolní dříve zachycený CO2 do ovzduší – na souši i v oceánech.
l Svůj vlastní cyklus má CO2 i v půdě, kde systém oběhu plynů, zvláště v mokřadech, komplikuje i vznik metanu, dalšího z plynů skleníkového efektu.
l Prvek uhlík (C) takto koluje v přírodním prostředí v plynném stavu ve formě CO2 nebo vázaný v různých molekulách živé hmoty nebo zachycený a doslova uvězněný v uhlí a jiných fosilních palivech.
l Koloběh uhlíku a jeho objem ve stratosféře zřejmě původně kolísal, ale lety se ustálil v rovnovážném stavu mezi živou hmotou, atmosférou a vázanou formou tak, že umožňuje nám živočichům i rostlinám dýchat, žít a vyvíjet se.
Co jsou městské bouřky
l Výzkumy amerických vědců potvrdily, že rozvoj velkých měst přinesl i nový jev – takzvané městské bouřky a změny klimatu v okolí těchto sídel.
l Městská zástavba se přes den rozpálí, v noci vyzařuje do okolí teplo – až několik stovek kilometrů daleko. Horký vzduch, který se vznáší nad městem, se setkává se studeným vzduchem z dalšího území, což vyvolává prudké bouřky.
l Potíže obyvatelům velkých měst způsobuje při oteplení i škodlivý přízemní ozon. Jeho vyšší koncentrace mohou poškozovat i sliznice, především oka.
Fotosyntéza
l Je považována za nejvýznamnější proces na Zemi.
l Název vznikl z řeckého slova phos, photós = světlo.
l Při fotosyntéze se oxid uhličitý a voda v chloroplastech za účasti fotosyntetických barviv, především zeleného chlorofylu, mění na cukry, které pak rostlina používá pro výrobu energie nebo jako stavební materiál. Jde o složitý proces, při kterém se uvolňuje kyslík.
l Fotosyntéza se výrazně podílela na vytvoření a udržení dnešního složení atmosféry.
Co simuluje budoucnost
l Na sklonku roku 2004 převzala NASA od společností SGI a Intel výkonný superpočítač schopný provádět 42,7 trilionu operací za sekundu. Pojmenovala jej na počest zahynuvších kosmonautů po raketoplánu Columbia. Počítač s klastrovou technologií SGI integruje 20 systémů Altix s celkovým počtem 10 240 procesorů Intel® Itaniu®. Je v současnosti nejvýkonnějším na světě. NASA na něm simuluje i počasí na Zemi.
l S americkým počítačem spíše symbolicky soupeří japonský NEC s programem Earth Simulator.
l Dalším je NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) a dnes vlastně každá země, která se připojila k mezivládnímu programu podnícenému OSN s názvem IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Changes) a zřídila své vlastní monitorovací a dokumentační středisko. Pracuje podle předem dohodnutého programu.
l Země EU se sdružily pod program Evropské agentury životního prostředí a rozhodnutí přijímaná samotnou Komisí EU.
l V ČR je centrem shromažďování dat Český hydrometeorologický ústav v Praze ve spolupráci s mnoha dalšími ústavy a Akademií věd ČR.
l Vědci se mohou ptát výkonných počítačů na budoucnost proto, že za posledních sto let shromáždili miliony údajů, dat a informací o stavu naší planety. Digitálně zachycují tisíce a tisíce dat, dokonce se sjednotili na přesné definici sledovaných a měřených veličin. Snad i proto je ředitelkou Evropské agentury životního prostředí prof. Jacqueline McGlade, matematička.
