Země ve skleníku 1.

Klima naší planety Země se mění, a to zřejmě hlavně přičiněním člověka. Změny atmosféry nasycované emisními plyny mohou dosáhnout stavu, kdy poměr kyslíku, dusíku, uhlíku, metanu a dalších plynů vytvářejících kolem zeměkoule tu krásně namodralou atmosféru bude natolik odlišný od skladby, jež podnítila vznik života na Zemi, že jej nakonec zahubí. Minimálně způsobí nevratné, či člověkem těžko ovlivnitelné teplotní změny, jež dají životu na Zemi a lidské civilizaci zcela jiný charakter. Ani společné úsilí všech států a jejich ekonomik nebude schopno zabránit zatopení měst, přístavů, sídlišť a zemědělské půdy ostrovních států a pobřežních oblastí po tání p e v n i n s k ý c h ledovců a ledového příkrovu A n t a r k t i d y a Arktidy. Změny v ovzduší a půdě mohou omezit přirozené mechanismy tvorby zelené hmoty, základní složky potravního řetězce lidstva, a tím způsobit hladomor. Mohou vyvolat rozsáhlé stěhování národů. Jen zvýšením hladiny moří o pouhý jeden metr by v Evropě postihlo ztrátou domova 87 milionů lidí. PROČ SE NEJDŘÍVE PTÁME, KOLIK TO BUDE STÁT? Debaty o evidentních změnách klimatu a nezbytných opatřeních, jež je třeba učinit, aby se neprohlubovaly, se pokřivují politickým zápolením postaveném na jediném argumentu: peníze! Kolik to bude stát? Finančně. Politicky. Kolik bude stát příští záplava milionového města Prahy či poloviny Bangladéše? Ale hlavně: kolik bude ekonomiku té či jiné země stát, bude-li chtít přispět dobrovolně k omezení obrovské nadprodukce skleníkových plynů, především oxidu uhličitého CO2 ze spalování fosilních paliv, metanu CH4 ze zemědělské produkce nebo oxidů dusíku NOx, jež chrlí výfuky miliard automobilů? Žádný politik si nedovede představit, že předstoupí před veřejnost a řekne: od zítřka bude stát kilowatthodina elektřiny o 50 % více, neboť jsme nuceni v zájmu zachování života na Zemi jímat oxid uhličitý z imisí uhelných elektráren a pumpovat jej nákladným zařízením pod tlakem do zemské kůry nebo ke dnu oceánů. Politik se spíše ptá: neoslabím vlastní zemi a své osobní ambice, budu-li rozumný a dám na argumenty vědců, zatím co jiní je odmítnou a zneužijí této výhody? Je vůbec pravda to, co nám vědci předkládají? Ekologie? Jděte k šípku, třešnička na dortu prosperity! Jak jdou dny a hromadí se nová a další data o změnách klimatu, je řešení změn lidské aktivity stále naléhavější. Odklad řešení vše prodražuje. A zhoršuje, neboť setrvačnost změn nedovolí, aby se náprava projevila okamžitě. Dnes jsme už v situaci, kdy všechna opatření k zamezení klim a t i c - kých změn budou stát enormní sumy peněz, ale bude to stát rozhodně méně, než je cena našich životů a pro další generace rozvrácené životní prostředí. Kolik přesně to bude ale nikdo neví. Ekonomiky států mezi sebou zápasí v globálním lítém konkurenčním boji s maximální exploatací přírodních zdrojů, jakoby byly nekonečné. Politikové myslí v rytmu krátkého volebního cyklu zajišťujícího jim úspěch. Budoucnost vzdálenější čtyř let je nezajímá. Rozhodnutí se odkládá. Stále z jejich úst slyšíme: ještě ne dnes a rozhodně ne já. Ale hladina pro Zemi nejnebezpečnějšího plynu, CO2, neustále stoupá a uzavírá Zemi do skleníku vlastní atmosféry. Země se přehřívá. CO VÍME O CO2 I když byla zemská atmosféra kdysi složena převážně z oxidu uhličitého - CO2, metanu - CH4 a amoniaku - NH3, byla pro život nepřijatelná. Země byla mrtvou planetou. 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 byla těmito procesy naproti tomu obohacována o plynný kyslík O2 z fotosyntézy rostlin souše i mořských řas až po úroveň dnešních 21 % objemu v atmosféře. Nejdůležitější pro nás a všechen život na Zemi je skutečnost, že zelené rostliny pomocí fotosyntézy dokáží za použití molekul minerálů, vody - H2O a CO2 využít energii fotonů z viditelné části slunečního spektra k tvorbě cukrů a O2. Fotosyntéza je jediný proces na povrchu Země, při němž vznikají cukry a souběžně je uvolňován kyslík O2. Fotosyntézou vzniklé cukry jsou dále v rostlinách enzymaticky přeměněny na škrob, bílkoviny, tuky a další organické látky, z nichž pak staví rostliny svá těla. Rostliny takto vytvářejí asi 130 mld. tun cukrů za rok. Bez fotosyntézou vzniklých cukrů, škrobů, tuků a kyslíku by nemohli žít žádní živočichové, ani člověk. Je to naše potrava, O2, vedlejší prod u k t fotosyntézy, potřebujeme ji k dýchání. ATMOSFÉRA SE PŘEHŘÍVÁ. VŠE SE MĚNÍ Pro život na Zemi důležitý fakt, že k tomuto procesu výroby živin je spotřebováván CO2, jehož objemové množství v atmosféře je rozhodujícím faktorem pro tvorbu skleníkového efektu. Rostliny až donedávna společně s fytoplanktonem oceánů (a rozpustností CO2 ve vodě) udržovaly objem CO2 v atmosféře na stabilní úrovni 0,038 %. Vyšší objemy CO2 a NH4 vedou ke změnám atmosféry, jež způsobují vyšší zachycování sluneční energie a Země se otepluje. Atmosféra se přehřívá. Vše se mění. Fotosyntéza je proto pro existenci života vpravdě životadárný, nadneseně řečeno, až zázračně nenahraditelný proces. Spotřebovávání CO2 zelenými rostlinami na souši i zelenými řasami v oceánech k vlastnímu růstu a tvorbě cukrů je pro nás vysoce kladnou stranou složité chemické rovnice fotosyntézy. Jenže každá živá hmota musí dýchat. I rostliny musejí dýchat a při něm kyslík spotřebovávají vydechujíc do ovzduší zpět CO2. Rovněž každá dekompozice živé hmoty, rostlinné nebo živočišné, jež ukončila svoji existenci znamená uvolňování dříve zachyceného CO2 do ovzduší. To samé co na souši probíhá v oceánech, kde mrtvá hmota živých těl i schránek klesá ke dnu a uvolňuje se CO2. Svůj vlastní cyklus má CO2 i v půdě, kde systém komplikuje i vznik metanu, dalšího z plynů skleníkového efektu. Prvek uhlík takto koluje v přírodním prostředí buď v plynném stavu ve formě CO2, nebo vázaný v různých formách živé hmoty. Tento koloběh se ustálil v rovnovážném stavu mezi živou hmotou a atmosférou tak, že nám umožňuje dýchat, žít a vyvíjet se stejně jako všem rostlinám a živočichům. V zemské atmosféře je dnes obsaženo 0,038 objemového procenta CO2. Fotosyntézou zelených rostlin na Zemi je ročně jímáno asi 60 miliard tun uhlíku z CO2, aby byly následně uvolňovány v přirozeném koloběhu, který jsme si již popsali. Neméně důležitá je výměna CO2 s vodou oceánů, neboť voda, jak víme z pouhého pohledu na sklenici sodovky, tento plyn jímá. Ale stejná zkušenost s teplou sodovkou nám dává varování: se vzrůstající teplotou se objem rozpuštěných plynů ve vodě snižuje. Teplejší oceány by nemohly jímat asi 90 mld. tun CO2 jako dnes! KDE SE BERE TOLIK UHLÍKU? Ale věnujme se ještě chvíli fotosyntéze, neboť souvisí právě s naším nešetrným zásahem do rovnovážného stavu plynů v atmosféře, a tím i jevům, jež vedou ke klimatickým změnám, což nás zpětně ohrožuje na životě. Obrovská množství CO2 byla fotosyntézou zachycena v prvohorách až třetihorách v hýřivém růstu zelených p r a l e s ů p l n ý c h přesliček a plavuní. Tyto masy zeleně i s obrovským množstvím zachyceného CO2 daly vzniknout dalšími procesy dnešním zásobám uhlí a ropy. A právě spalováním fosilních paliv uvolňujeme tento kdysi do zelené hmoty zajatý CO2 v mohutných kvantech v emisích elektráren a průmyslových podniků bez ohledu na přirozený koloběh uhlíku. Jsou to obrovská kvanta CO2 navíc, nad oněch cca 60 miliard tun koloběhu CO2 mezi ovzduším a rostlinami. Spalováním uhlí a ropy uvolňujeme do ovzduší dalších 8 mld. CO2 ročně, 5 miliard tun uhlíku spalováním a dalších 1,5 miliardy tun ročně je uvolněno z destruktivního spalování pralesů. Ročně mizí z povrchu Země asi 7 milionů hektarů lesa. Takže když víme jaký význam pro nás má fotosyntéza, jak při tvorbě kyslíku, tak i cukrů a škrobů, je to totéž, jako bychom Zemi uřízli kus plic a jater. Oněch 7 milionů hektarů ročně navždy ztraceného lesa je sice zdánlivě jen 0,2 % z celkové rozlohy 4 miliard hektarů lesů na Zemi, ale je to proces vytrvalý a v poslední době se stupňuje, zrychluje. Vypalování pralesů probíhá v měřítku viditelném z kosmických lodí. Oněch 7 milionů hektarů lesa můžeme vynásobit třeba jen stejným číslem 7 let. Za tu dobu zmizelo bez náhrady 49 mil. hektarů zelené hmoty, která jímala CO2. A proces destrukce pokračuje. Jen pro zajímavost: spočítáme- li celkovou spotřebu O2 lidmi, rostlinami, živočichy, průmyslem a automobily, vystačil by nám kyslík, při absenci fotosyntézy, jen na 1000 let. Pokud uvážíme, že stačí výška 5000 m n.m. se sníženým obsahem O2 ve vdechovaném vzduchu k trvalým změnám lidského organismu a následné smrti, je limit vydýchání O2 z atmosféry velmi reálný. Ale to není vše, co hraje proti nám. Nadměrné množství CO2 v atmosféře si komplikujeme jeho interakcí s metanem produkovaným intenzivní živočišnou výrobou. Mimochodem o vlivu CO2 a metanu na kvalitu půdy se v souvislosti s klimatickými změnami téměř nemluví, i když v ní musejí probíhat stejně destruktivní procesy jako v atmosféře a snižují tak její úrodnost. Takže, když se podíváme jen zhruba na bilanci koloběhu uhlíku na Zemi ve formě CO2, pak přes všechnu snahu zelených rostlin na souši i v oceánech je jen asi polovina z 8 miliard tun uhlíku uvolňovaného ze spalování fosilních paliv a spalování lesů jímána do biomasy a zařazena do přírodního koloběhu, jenž jsme si zde popsali. Odhaduje se, že ročně zůstává v atmosféře navíc více než 3,2 miliardy tun CO2 a způsobuje společně s metanem a oxidy dusíku a dalšími emisními plyny skleníkový efekt. Tedy jev, při němž atmosféra Země pohlcuje stále více a více tepla z dopadajícího slunečního záření, a tím se pomalu ale jistě ohřívá. Uzavírá Zemi do skleníku, v němž se už dusí. Od počátku industriální doby, tedy za období intenzivního využívání uhlí a ropy od 18. století, jsme dokázali zvýšit objem CO2 v atmosféře o 30 %. Řečeno čísly názorněji přibližující ředění plynů v atmosféře, z nějakých 280 ppm (partes per milion), na více než 368 ppm. Ani my Češi nejsme bez viny. Pokud spočítáme celkovou produkci CO2 z našich elektráren a podniků, pak na každého obyvatele ČR připadá produkce 12,6 t CO2 za rok. Pouze 4,2 % tohoto množství CO2 dokáží pohltit naše lesy procesem fotosyntézy a vytvořit novou biomasu. Zbytkem, tedy cca 12 t CO2 na osobu a rok, přispíváme k bilanční nerovnováze výdaje a spotřeby CO2 na světě. Tedy ke skleníkovému efektu a klimatickým změnám. Jsme v tomto ohledu velmi výkonní, neboť spotřebováváme až čtyřnásobné množství energie na jednotku HDP v porovnání s vyspělými zeměmi. Na občana USA, země, která vyrábí největší množství energie z vyspělých států, a také jí marnotratně plýtvá, připadá jen 5 t CO2 za rok. Tento údaj je však pouze obecný, neboť je samozřejmě odvislý především od kvality palivové základny energetiky určitého státu. Dánsko získává jen 50 % energie ze spalovacích procesů a velmi se zaměřuje na spalování biomasy, Norsko jen 2 %, neboť má dostatek vodních elektráren. Česká republika získává energii spalovacími procesy ze 75 %, neboť máme vysoký podíl energie z jaderných zdrojů bez emisí. Proto je rozhodujícím kritériem hodnocení spotřeby elektrické energie právě její spotřeba na jednotku vyprodukovaného HDP. Ale i tak v tomto hodnocení patříme k nejhorším. JAN BALTUS