Změna Klimatu

V roce 2018 jsem se prošel po povrchu ustupujícího ledovce na Islandu. Z místa, kde jsem stál, jsem v dálce viděl kus sněhu a ledu - poslední zbytky jiného ledovce, který mezitím roztál. Tato ledem posetá plocha byla to jediné, co zbylo z 800 let starého ledovce Okjokull neboli Ok, který islandský geolog Oddur Sigurðsson v roce 2014 oficiálně prohlásil za mrtvý. Kdysi se rozkládal na ploše velké až 38 kilometrů čtverečních.  V roce 2019 byla ztráta Okjokullu připomenuta pamětní deskou na místě bývalého ledovce. Jde o první památník věnovaný ledovci, který zanikl v důsledku globálního oteplování způsobeného člověkem. Péče o naši planetu a všechny její dynamické ekosystémy a krajinu - včetně ledovců - je úkolem každého z nás. Víme, že rostoucí teploty souvisejí s rostoucím obsahem oxidu uhličitého v atmosféře a že množství oxidu uhličitého, které vzniká naší každodenní činností, může mít vliv na druhou stranu světa.  Ale zatímco na jednotlivých činech záleží, kdo vypouští oxid uhličitý, je velmi nerovnoměrné. Přibližně polovinu celkových emisí v USA v roce 2019 tvořily přímé emise podniků, které pocházely ze zdrojů, jako jsou elektrárny a zařízení na těžbu ropy a plynu. I ony tedy nesou odpovědnost za sdílení zátěže.  Vědět, kdo nebo co vypouští oxid uhličitý, je jen část pochopení změny klimatu. Zkoumáme také, koho emise ovlivňují, a geografické dopady oteplování planety. Klima je složité, takže neznám všechny odpovědi, ale můžeme se toho hodně naučit. Jmenuji se Alizé Carrère a toto je Crash Course Geography.

I u tak komplikovaného problému, jako je změna klimatu, můžeme začít obrázkem. Jako je tento obrázek Muirského ledovce na Aljašce z roku 2004. Obrázky a mapy nám mohou ukázat, kde se nacházejí pevniny, oceány a geografické prvky, což jsou prostorové informace, které tak trochu považujeme za samozřejmost.  Země je dynamická a musíme si uvědomit, že obrázky i mapy jsou ve skutečnosti snímky určitého času. Pokud bychom tedy porovnali tento snímek s minulými snímky stejné oblasti, viděli bychom, jak se změnila, a mohli bychom zkoumat, proč zde ke změnám dochází.  Snímek pořízený v roce 1941 ze stejného místa jako nedávná fotografie ukazuje zcela jinou krajinu. Ledovec byl mnohem větší. Po prostudování spousty starých i nových fotografií, současných glaciologických průzkumů a geologických záznamů víme, že ledovce na celém světě, například na Aljašce, ve švýcarských Alpách nebo na hoře Kilimandžáro, se dramaticky zmenšily. Muirův ledovec je jen jedním z příkladů.  Abychom pronikli hlouběji k tomu, proč tomu tak je, víme, že led a sníh tají rychleji, když se teplota vzduchu zvyšuje. Ledovce jsou však také závislé na tom, kolik srážek každoročně spadne - pokud napadne méně sněhu, ledovce na svém spodním okraji ztrácejí více ledu, než kolik ho mohou nahoře nahradit. Tyto srážky pocházejí z hydrosféry a jejich regionální rozložení může záviset na teplotě a větru nad vzdálenými oceány. Horské krajiny se tedy měnily podle toho, jak se měnily klimatické vzorce, což souvisí s globálním energetickým rozpočtem, osluněním a počátkem Země.

Je to složitý problém. Pojmy "změna klimatu" a "globální oteplování" se často používají zaměnitelně. Ale i když spolu tyto jevy úzce souvisejí, je mezi nimi rozdíl.    Změna klimatu je změna průměrného chodu počasí v určité oblasti za delší časové období. Tyto změny mohou být přirozené nebo antropogenní, tedy vyvolané člověkem.  A když říkám dlouhé, myslím tím, že každé klimatické období může trvat několik desetiletí nebo déle. Například v letech 1300 až 1850 n. l. probíhala malá doba ledová. Horské ledovce se rozšířily po celém světě a průměrná roční teplota na severní polokouli klesla o 0,6 stupně Celsia. To je pět set padesát let trvající klimatický vzorec, který se pak změnil na jiný. Na druhé straně globální oteplování je zvýšení průměrné teploty povrchu naší planety. V našem současném období globálního oteplování dochází k dobře zdokumentovanému nárůstu průměrných teplot na celé zeměkouli od průmyslové revoluce v sedmnáctém a devatenáctém století.  Když tedy vědci nebo vedoucí představitelé hovoří o "globálním oteplování", mají na mysli téměř výhradně toto nedávné oteplování, které pochází z lidské činnosti, jež zvyšuje emise skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý, metan a oxid dusný. Ty zachycují sluneční energii, takže se v atmosféře drží více tepla.   Tato dodatečná energie mění nejen průměrnou teplotu, ale také klimatické procesy v atmosféře a oceánech.

Mezi ně patří extrémnější bouře, vlny veder, sucha, změna regionálních teplotních a srážkových poměrů, které způsobují posun vegetačních zón a tání ledovců - což má za následek zvyšování hladiny moří a změnu pobřeží. Když se planeta otepluje, mění se v podstatě i podnebí. Díky paleoklimatologům, kteří zkoumají minulé podnebí pomocí proxy dat, tedy údajů, které poskytují vodítka o minulosti, víme, že Země měla mnoho různých klimatických období.  Srovnání více zástupných údajů nám dává ucelenější obraz o tom, co se stalo, a pomáhá nám předvídat změny, na které se musíme připravit. Používají například letokruhy stromů, které ukazují suché a vlhké roky, zkamenělé brouky, kteří nám vypovídají o úrovni vlhkosti a teploty v minulých ekosystémech, nebo hlubokomořské sedimenty, které odhalují minulost oceánů. Například hlubokomořské sedimentární záznamy ukazují, že Země měla celkově jedno ze dvou extrémních klimatických období a ledovce postupovaly a ustupovaly po celé Zemi nejméně 28krát během posledních 2,6 milionu let.  Vidíme, že když ledovce postupují a klima je chladnější, dochází k zalednění a hladina moře klesá. A když je klima teplejší, ledovce ustupují a hladiny moří stoupají, což předznamenává období meziledové. A v té se právě nacházíme. Jedním z nejužitečnějších druhů zástupných údajů o atmosférických podmínkách a o tom, jak se klima měnilo z roku na rok, jsou údaje z ledových jader. Z ledu můžeme získat chemické složení atmosféry v minulosti. Paleoklimatologové pomocí speciálních vrtáků vytěžili dlouhé trubice ledu z ledovců a alpských ledovců po celém světě a odhadli klima nejméně 400 000 let nazpět.

Nahoře je čerstvý sníh, který napadl letos a předloni a předpředloni. Pod ním je sníh, který padal, když Marco Polo cestoval po Hedvábné stezce, a pod ním, když Buddha dosáhl osvícení.  A ty nejhlubší vrstvy se ukládaly dávno předtím, než byly zaznamenány dějiny.  Na samém dně ledových příkrovů v místech, jako je Grónsko a Antarktida, leží sníh, který spadl před začátkem poslední doby ledové, tedy před 115 000 lety a více.  Stejně jako se sníh na chodníku může botami stlačit do plátů kluzkého ledu, sníh na ledových příkrovech je zhutněn do obrovských pevných mas.  A v každé vrstvě ledu jsou pohřbeny důkazy o minulých atmosférických podmínkách: drobné vzduchové bubliny, které fungují jako časové kapsle.  Jakmile se ledové jádro přesune z terénu do laboratoře, vědci pomocí izotopového datování zjistí, zda se oxid uhličitý v těchto zmrzlých bublinkách uvolnil při spalování materiálů, jako je dřevo nebo uhlí, v litosféře, nebo zda se dostal do vzduchu během jaderného výbuchu, nebo zda byl součástí přirozeného koloběhu uhlíku.  Paleoklimatologové odebrali vzorky polárních ledových jader a analyzovali historické vzduchové bubliny z Grónska a Antarktidy, tropických ledovců v horách And a Keni a ledovců ve středních zeměpisných šířkách v Alpách a Himálaji.  Když se všechna tato data seřadí za sebou, mohou je vědci vzájemně porovnat a zjistit atmosférické trendy, které následně ukazují změny klimatu v průběhu tisíců let.  Analýza ukazuje, že změna chladnějšího klimatu na teplejší může trvat jen několik desetiletí.  To možná nezní rychle, ale když jste 4,5 miliardy let stará planeta, jako je Země, není to nic.

Díky analýze zástupných údajů, jako jsou bubliny v ledových jádrech, víme, že se zemské klima mnohokrát výrazně změnilo. Jako geografové se pojďme hlouběji zabývat tím, proč k těmto drastickým změnám dochází.   Na základě těchto proxy dat paleoklimatologové předpokládají, že se podnebí mění kvůli libovolné kombinaci několika hnacích sil.   Zaprvé, minulá podnebí se mohla měnit kvůli orbitálním příčinám - například změnám tvaru zemské dráhy, sklonu její osy a ročnímu období, kdy je Slunce nejblíže Zemi. Stejně jako výpočty matematika Milutina Milankoviče ukazují, že každých milion let dochází ke spoustě ledovcových cyklů. Za druhé, sopečná činnost může do stratosféry uvolňovat obrovské množství sopečného prachu. Silné větry tento prach roznášejí po celém světě, zatemňují oblohu a snižují množství slunečního záření, které může dopadat na povrch, což snižuje teploty.

 To souvisí s efektem albedo neboli množstvím slunečního světla, které povrch odráží zpět do vesmíru. Sopečný prach a dokonce i barva povrchu mění albedo Země. Bílé povrchy, jako je led, odrážejí sluneční energii, což má za následek ochlazování. Když je tedy méně ledu, dochází k opačnému jevu - tmavší povrchy pohlcují sluneční světlo a ohřívají povrch Země. Podobně, když do Země narazí něco velkého, například asteroid, může to způsobit "impaktní zimu". Stejně jako sopečná činnost, i velký impakt vyvrhne do vzduchu prach a úlomky, které blokují sluneční záření a snižují teploty. Takový náraz mohl způsobit vyhynutí dinosaurů před 65 miliony let. Dalším důvodem změny klimatu je změna uspořádání kontinentů a oceánů. Například když se vytvořil Panamský průliv, přerušil spojení mezi Atlantským a Tichým oceánem, což změnilo směr oceánské cirkulace a vytvořilo Golfský proud. Tím se změnil pohyb vlhkosti a oceánských proudů kolem zeměkoule, což, jak víme, přispívá k vývoji klimatu.   A konečně, podnebí se mění, když se mění obsah skleníkových plynů v atmosféře. Z údajů z ledových jader víme, že hladina oxidu uhličitého v atmosféře se snižovala, když se během dob ledových tvořily ledovce, a zvyšovala se během dob meziledových.   To, co se děje nyní, se však nepodobá ničemu v minulosti.

Nyní se nacházíme v době meziledové a ledovce tají rychleji než kdykoli předtím v geologických záznamech. Průměrná roční globální teplota se zvýšila o 0,3 až 0,6 °C a hladina moří se za posledních 100 let zvedla o 10 až 25 cm. A v roce 2016 překročila globální hladina oxidu uhličitého v atmosféře hranici 400 částic na milion, což je více než kdykoli za poslední milion let. Větší množství oxidu uhličitého zvyšuje množství tepla zachyceného v nižších vrstvách atmosféry a posiluje tak přirozený skleníkový efekt, který umožňuje život. Naše podnebí se tak dostává do nových kolejí.   Pokud by tento vzestupný trend globálních teplot byl způsoben pouze přírodními procesy, geografové by jej považovali za přirozenou změnu klimatu. Ale jak jsem řekl, to, co se děje nyní, se nepodobá ničemu, co jsme kdy na Zemi viděli.  Vědci proto ke studiu klimatu využívají více důkazů, jako jsou údaje o letokruzích stromů a ledovcových jádrech, ústup ledovců a zvyšování hladiny moří, datování izotopů, změny v atmosféře a změny v meteorologických jevech.

A dospěli k závěru, že s více než 95% pravděpodobností způsobila většinu oteplování Země od poloviny 20. století lidská činnost - například spalování fosilních paliv, industrializace, moderní zemědělství a odlesňování. Dochází k antropogennímu globálnímu oteplování.  Globální oteplování a moderní klimatické změny však nepostihnou všechny oblasti stejně. Zatímco materiálně bohaté země jsou hlavními producenty emisí skleníkových plynů, materiálně chudší země ponesou většinu dopadů - například se stanou klimatickými uprchlíky, lidmi, kteří budou nuceni opustit své domovy a vydat se na bezpečnější místa. Tisíce nízko položených ostrovů a pobřežních měst čelí hrozbě zvýšení hladiny moří do konce 21. století, kdy se předpokládá, že hladina moře stoupne o 26 až 77 cm. To je dost významné, uvážíme-li, že více než polovina lidí na světě žije v okruhu 100 kilometrů od pobřeží.

Například Kiribati, které se nachází na půli cesty mezi Austrálií a Havají, má 33 atolů, které leží méně než 2 metry nad hladinou moře a jsou v průměru široké jen několik set metrů. Kiribatská vláda plánuje dvoufázovou "důstojnou migraci" a zakoupila několik tisíc akrů půdy na Fidži jako potenciální místo pro přesídlení 102 000 obyvatel.  "Důstojná migrace" však není řešením pro všechny země a komunity. Pro některá místa je jedinou možností adaptace, jako je stavba mořských zdí nebo zvyšování ulic a domů. A pro některé to bude znamenat stěhování do vyšších poloh po povodních bez vládní podpory tohoto procesu. Záplavy způsobené zvyšováním hladiny moří jsou jen jednou z mnoha změn, které můžeme očekávat. Na jiných místech například nastanou sušší podmínky s možností výskytu sucha, vln veder a lesních požárů. Současné způsoby, jakými se mění zemské klima v důsledku globálního oteplování, se dotknou nás všech jako jednotlivců, takže je naší společnou odpovědností věnovat jim pozornost a jednat.  Se změnou klimatu způsobenou člověkem je to tak: když víme, že hlavní příčinou jsme my lidé, znamená to, že je také v naší moci pokusit se ji zastavit! Stále máme málo času na to, abychom společně a agresivně snížili emise a zachránili tak komunity po celém světě před katastrofou. K tomu mohou přispět naše individuální rozhodnutí, ale musíme také přimět korporace a vlády k odpovědnosti za politiku a rozsáhlé emise, které ovlivňují naši atmosféru a klima.

Tím zajistíme bezpečnější, zdravější a biologicky rozmanitější budoucnost pro další generace, které zdědí naši planetu. Vím, že problém globálního oteplování může znít zdrcujícím způsobem - nejste sami. Ale na základě desítek let vědeckého výzkumu víme, v čem problém spočívá a jaká jsou řešení. Teď jde jen o to najít způsoby, jak je úspěšně začlenit do společnosti. V příštích dílech se budeme nadále zabývat tím, jak nám geografie může pomoci pracovat na problémech, které se objevují tam, kde se klimatické změny protínají se společností. Na tuto oblast se zaměřuji již několik let, a přestože jde o naléhavou oblast práce, je zároveň neuvěřitelně motivující a vzrušující podílet se na hledání řešení. Mnoho map a hranic představuje moderní geopolitické rozdělení, o kterém bylo často rozhodnuto bez konzultace, souhlasu nebo uznání původních obyvatel země.