Země ve skleníku II.

LZE SPOČÍTAT ATMOSFÉRU? S DNEŠNÍ TECHNIKOU ROZHODNĚ! Vědci zjistili, že v nejbližší době bude nutné omezit objem CO2 v atmosféře na stav roku 1990. Někteří politici říkají: takové propočty jsou zcestné. Globální děje nelze spočítat! S dnešní technikou lze! Jak dlouho probíhá vědecké poznání přírody a přírodních jevů? Určitě více než 2000 let. Řečtí filozofové předpověděli existenci prvků, které Dimitrij Mendělejev o dvě tisíciletí později sestavil do řad a předpověděl tehdy ještě neznámé prvky. Isac Newton odvodil zákony mechaniky, Albert Einstein dal vědcům zákony relativity a společně s kvantovou teorií Maxe Plancka otevřel dveře poznání vnitřní struktury atomu. Biologické vědy mají své velikány v Jamesi Watsonovi a Francisi Crickovi, kteří rozklíčovali to nejpodstatnější tajemství neustálého pokračování života na Zemi, strukturu DNA, aby tak podpořili teorie Charlese Darwina o vývoji druhů. Ve 20. století nastal zlom v rychlosti poznávání přírodních mechanismů, způsobený vynálezem polovodiče a následně využitím dvojkové soustavy pro chod počítačů. Všechny mozky myslitelů předchozích tisíciletí se zkoncentrovaly do křemíkových pamětí superpočítačů a umožňují nyní lidem nejenom počítat současnost, ale dokonce vytvářet modely budoucnosti. Rychlost výpočtu mikroprocesory umožňuje po vložení dat do počítače předbíhat skutečnost o celá staletí. Vstupní parametry modelu se mohou v některých aspektech měnit a vědec se tak může ptát: co se stane, když obsah CO2 dosáhne 600 ppm (partes per milion), když na počátku průmyslové éry byl 280 ppm? Jak ovlivní tento obrovský nárůst CO2, teplotu atmosféry a tedy život na Zemi? Vědci se mohou ptát výkonných počítačů právě na takovou budoucnost, protože za posledních 100 let shromáždili jejich kolegové miliony údajů, dat a informací o stavu naší planety. Měří teplotu ovzduší i oceánů, mořských proudů, oběh živin na zemi i ve vodě, vědí toho hodně o lesích, loukách i kulturní krajině. Měří klimatické změny s pomocí satelitů, přes objektivy kamer umístěných vysoko nad povrchem Země vidí pohyb vzdušných proudů a dokáží předpovědět a sledovat dráhy hurikánů. Digitálně zachycují tisíce a tisíce dat. Dokonce se sjednotili na přesné definici sledovaných a měřených veličin, například i sledovaných plynů, způsobu jejich měření a vyhodnocování údajů, aby počítačům usnadnili práci a modely předpokládaného vývoje klimatu byly co nejpřesnější. Počítačům věří kupodivu politici i laici. Dnešní počítače totiž dokáží srovnat sloupce dat s reálnou krajinou a vytvoří obraz virtuální, předpokládané události na monitoru. Snad i proto je ředitelkou Evropské agentury životního prostředí prof. Jacqueline McGlade, matematička. I když z vlastního zájmu rozumí mořské biologii, je především matematičkou a pomocí počítačů připravila např. pro rybáře modely obnovy celých rybolovných oblastí v některých částech oceánů, jež podlehly zkáze přičiněním člověka. Všichni víme, že tresky Severního moře jsou zdecimovány nadměrným lovem. Na přítomnosti tresek závisí však i norské hospodářství, přestože dnes stojí převážně na těžbě ropy a plynu. Z d e c i m o v á n í s a r d i n e k nekontrolovaným lovem na západním pobřeží Spojených států amerických způsobilo nezaměstnanost tisíců rybářů a nutnost hledat náhradní zdroje bílkovin pro obyvatele jihoamerického kontinentu i USA. A t l a n t š t í i pacifičtí lososi mizí a ohrožují potravní řetězce s e v e r s k ý c h oblastí Kanady a Aljašky, a nikdo neví, jak tyto masy bílkoviny tak důležité pro život na severu Ameriky nahradit. Tyto, pro nás zdánlivé epizody jsou ve skutečnosti pro miliony lidí katastrofou. Aby už tak toho nebylo dost, k řádění člověka přibyly klimatické změny. Jedním z nejpopsanějších a mediálně nejpřitažlivějších případů klimatických změn v důsledku oteplování s hroznými důsledky, je jev El Niňo. Božské dítě, Jezulátko, nazvané tak generacemi rybářů podle období Božího narození, v němž pravidelně přichází k jihoamerickým břehům, si někdy prostě zaskotačí. Klimatický jev ENSO – El Niňo Southern Oscillation je jedním ze základních klimatických jevů na Zemi a jakákoliv jeho změna je provázena katastrofou na dvou kontinentech. Dnes víme, že El Niňo, mohutný mořský proud studené vody z hlubin Pacifického oceánu přinášející živiny k jihoamerickým břehům, jež okamžitě podnítí gejzír životadárných procesů, od tvorby planktonu až po plností praskající sítě rybářů, mění svůj směr díky oteplování troposféry Země. Zřejmě tedy přičiněním člověka. Pokud si El Niňo takto zaskotačí a nepřivede studené hlubinné proudy k jihoamerickému pacifickému pobřeží, jako mávnutím kouzelného proutku se vše mění. Vliv nepravidelnosti El Niňa se neprojevuje pouze na peruánském pobřeží, ale ovlivňuje toho roku počasí po celém pobřeží amerického kontinentu až po Kalifornii a zasahuje až do Texasu. Všude spadne toho roku neobvyklé množství dešťových srážek, jež způsobují záplavy, zatím co Austrálie a Nový Zéland toho roku, kdy si El Niňo splete směr, a to je nyní čím dál častěji, trpí strašným suchem. Sluneční žár vypálí vše živé, zničí úrodu a zabíjí. Mezitím na pobřeží Indického oceánu v indické vesnici Púrí, poutním místě hinduistů, večer co večer čekají ženy na muže vracející se z lovu ryb. Na balzových lodicích, připomínajících spíše vory, přivážejí polonazí, sluncem spálení rybáři svůj úlovek. Výsledek celodenní lopoty. Vysypány na písek pláže vypadají ryby až uboze. Ale představují denní a jedinou dávku bílkovin pro obyvatele vesnice postavené z rákosových rohoží. Takových míst je na Zemi nespočítaně. Na rybách závisí miliony lidí žijících na pobřežích kontinentů. Ti lidé chtějí vědět, co mají dělat, aby nezemřeli hladem. Počítačový model to napoví, ale není všelékem. Musí přijít politik a navrhnout řešení. Je nasnadě. Omezit bezuzdý lov velkým společnostem vybaveným technikou, jež nedává rybám žádnou šanci přežít a znovu se množit, znamená stanovit kvóty odlovu. Znamená nutně omezit průmyslové znečištění vod řek a oceánů. To říkal už svatý otec oceánografie Jacques Yves - Costeau. Znamená i zamezit vzniku skleníkových plynů. Určitě nutná, ale vesměs nepopulární opatření dotýkající se zjednodušujícího vnímání pojmu zisk. Politici však neradi vidí odpovědnost na vlastních bedrech. Raději rozhodnutí odloží. I když i atmosféru lze dnes spočítat. NÁZNAKY SPOLEČNÉHO POSTUPU 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 tragického letu raketoplánu Columbia jménem zničené lodi. Počítač s klastrovou technologií SGI integruje 20 systémů Altix s celkovým počtem 10 240 procesorů Intel® Itaniu®. Je v současnosti nejvýkonnějším počítačem světa. NASA na něm simuluje nejenom výpočty a situace svých raketoplánů, ale i počasí na celé Zemi. Soupeří s ním ovšem zcela symbolicky japonská počítač NEC s programem Earth Simulator, je tedy využíván podobně s mnoha dalšími k monitorování změn na Zemi. NASA a BMS nejsou jedinými organizacemi, které data o změnách klimatu a vývoji jeho atmosféry shromažďují a vyhodnocují. Můžeme jmenovat i NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) a dnes vlastně každá země, která se připojila k mezivládními programu podnícenému OSN s názvem IPCC (Intergovernmental Program Climate Changes), zřídila své vlastní monitorovací a dokumentační středisko, jež pracuje podle předem dohodnutého programu. Své vlastní programy dokumentace klimatických změn mají navíc Spojené státy americké, Japonsko, země EU se sdružily ve sledování imisí skleníkových plynů pod program Evropské agentury životního prostředí a rozhodnutími přijímanými samotnou Komisí EU. V ČR je takovým centrem shromažďování dat Český hydrometeorologický ústav v Praze ve spolupráci s mnoha dalšími ústavy a Českou akademií věd. Ale ani toto spojené úsilí jakoby nestačí. Politici chtějí další a další fakta. Ale chtějí jich využít? 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, 3D grafický obraz toho, co se pravděpodobně stane, až Katrine dorazí k milionovému městu na řece Mississippi. Výkonné počítače na systému SGI Altix dokáží integrovat data meteorologů s matematickým modelem a konfrontovat je se skutečnou mapou postiženého místa pořízenou satelitem. Výsledkem je virtuální pohled na budoucnost podobný filmu. Už není zapotřebí fantazii a znalosti, aby si kdokoliv dokázal představit, co se bude dít. V tomto případě tedy vidět rozsah záplav i destrukci budov. Proč tyto počítačové animace odpovědní politici nevyužili, je předmětem šetření. Bude je někdo soudit? Těžko. PALMY NA SNĚHU Tání pevninských ledovců bylo jedním z prvních jevů, kterých si všímali vědci už v předminulém století. Samozřejmě pro ně nebylo jiné vysvětlení, než místní oteplení. Ale týká se takové oteplení jen regionů, nebo jde o jev globálního rozsahu? Jak se hromadila fakta, dostávala představa palem rostoucích v místě někdejších ledovců příchuť trpkého faktu. Jeden z největších národních parků USA Glacier National měl v roce 1910 na svém území 150 ledovců, z nichž zbylo dnes jen 30. Ledovce v Alpách, v Africe, na Aljašce, ale i v Antarktidě odtávají tempem, které nebylo možné vysvětlit nějakými cykly vývoje počasí, ale jen tím, že se atmosféra Země otepluje globálně. Severní polokoule je přitom oteplováním postižena více, než polokoule jižní. Takže evropské klima ve 20. století se stalo o 0,9 oC teplejší (jihoamerické jen o 0,6 oC), než století předešlé. Ale jsou místa, kde oteplování probíhá razantněji. Například na Aljašce či ve střední Evropě, kde je rozdíl vyšší až 3 oC. Oteplování probíhá i na Tibetském náhorním plató. Čísla se lety mění, průměry měřených teplot jdou strmě vzhůru. Analýzy ledů hromadících se na pólech Země po statisíce let a získané hloubkovými vrty prokázaly, že skladba skleníkových plynů je nyní nejhorší za posledních 450 000 let. V důsledku toho by podle růstu teplot naměřených v posledních letech mohla dosáhnout průměrná teplota v Evropě na konci tohoto století hodnot o 6 oC vyšší než dnes. To znamená, že s některými velmi negativními efekty klimatických změn bychom se potýkali již do roku 2050. V důsledku teplotních změn v atmosféře dochází ke změnám klimatických jevů. Ve 20. století na severní polokouli vzrostly srážky o 5 až 10 %, zatím co na jižní polokouli poklesly, což má například katastrofální důsledky pro severní Afriku. Za stejné období stoupla hladina světových oceánů o 1 až 2 mm. Společně s dalšími zásahy do přirozených koryt toků velkých řek se tak například jen území delty Mississippi zmenšuje o 65 km2. Nepřirozené výkyvy teplot ovlivňující El Niňo, o jehož důležitosti jsme si už něco řekli, mají za následek například i obrovský úhyn mořských korálů v celém Pacifiku, které jsou pro život v mořích nenahraditelné tak, jako travnaté porosty pro souši. Oteplování vod oceánů má za následek i menší schopnost vody jímat CO2, a tím zásobovat řasy – fytoplankton, tímto plynem k fotosyntéze. Fytoplankton je základním článkem celého potravního řetězce oceánů a jeho úbytek, jak už víme, působí katastrofální řetěz událostí vedoucího k hladu. Všechno se dává do pohybu. V důsledku oteplování některých částí oceánů se ryby stěhují za planktonem do chladnějších vod obou pólů Země, ale tající led mění podmínky k životu živočichů, například tuleňů, kteří jsou na rybách závislí. Takže i při relativním dostatku potravy nemohou vyvést svá mláďata a sami tak neposkytují důležitý článek potravního řetězce polárních oblastí, což postihuje nejen medvědy, ale i lidskou populaci. Například Inuitové se stěhují v důsledku nedostatku potravy do vnitrozemí a jejich společenství se rozpadá. Takových míst je na Zemi mnoho. Lidstvo ztrácí na své kulturní a rasové pestrosti. Někdo řekne, lední medvědi? To jsou maličkosti. Podívejme se tedy jak bude působit další zvyšování průměrné teploty na kontinentech a v oceánech na produkci potravin, na zemědělství. Počáteční prognóza vypadá povzbudivě, mírně vyšší teploty i vyšší koncentrace CO2 může podpořit produkci zemědělských plodin. Ale jen relativně, protože záplavové deště či sucha, extrémní klimatické vlivy, jež nelze předvídat pro velké procento nahodilosti, úrodu zničí. Už dnes se odhaduje pokles produkce obilovin v důsledku výkyvů počasí až o 10 %. Navíc, ještě vyšší teploty, jimž bychom mohli čelit, způsobují i větší výskyt methanu, neboť se ukazuje, že i živé rostliny jej zřejmě produkují v životním cyklu. To si nikdo doposud nedokázal představit. ? JAN BALTUS