sobota, 24. októbra 2015

Búrky našich detí sú už realitou

Patrícia - hurikán "šiestej" alebo "siedmej" kategórie?

Od super-tajfúnu Haiyan, najsilnejšej tropickej cyklóny, aká kedy zasiahla pevninu, neubehli ešte ani dva roky a opäť tu máme situáciu, ktorá meteorológov a klimatológov zanecháva v nemom úžase. V priebehu necelých 24 hodín sa nad teplými vodami východného Pacifiku, neďaleko západného pobrežia Mexika, sformovala jedna z najsilnejších tropických cyklón [TC] v zdokumentovanej histórii. Hurikán Patrícia (Obr. 1, 7) pritom nemá ambície len prepísať učebnice meteorológie, ale ako sa zdá, podnieti odborníkov aj k prehodnoteniu známych klasifikačných stupníc, ktoré používajú pre škálovanie intenzity hurikánov. K tomuto kroku meteorológovia majú určite mnoho dôvodov. 


Obr. 1: Hurikán Patrícia na zábere z družice GOES-East v piatok 23. októbra 2015 - na obrázku je jasne zreteľné aj približne 10 km široké oko TC (Zdroj: NOAA)

To, čo zmerali posádky prieskumných lietadiel americkej NOAA (Obr. 2) pri opakovaných preletoch cez hurikán Patrícia v priebehu včerajšieho dňa (piatok, 23. Október 2015), všetkým doslova vyrazilo dych. Priemerná rýchlosť vetra v tesnej blízkosti povrchu oceánu dosahovala miestami až 320 km/h, pričom jednotlivé nárazy boli ďaleko silnejšie a rýchlosť vetra sa v nich blížila až k 400 km/h. Aby sme si vietor takejto rýchlosti vedeli lepšie predstaviť, pre porovnanie použijeme príklad z relatívne nedávnej doby. Vietor porovnateľnej sily v roku 2011 doslova zmietol zo zemského povrchu americké mestečko Joplin, ktoré zasiahol tornádo najvyššej kategórie EF5 a zanechalo za sebou 158 obetí (Obr. 3). Silové účinky takto extrémneho vetra sú však jediným parametrom, ktorý s pamätným joplinským tornádom znesie porovnanie. A to kvôli tomu, že na rozdiel od tornáda, kde vietor devastuje povrch veľmi lokálne, v hurikáne podobne silné vetry postihujú niekoľkonásobne väčšiu plochu. Joplinské tornádo by muselo mať 15-násobne väčšie rozmery, aby sa vyrovnalo rozsahu Patrície.


Obr. 2: Profil vybraných parametrov meraných počas prieskumného letu NOAA v piatok ráno, 23.10.2015 - vľavo hore: rýchlosť vetra v letovej výške približne 5900 metrov; vpravo hore: hodinová výdatnosť dažďa a rýchlosť prízemného vetra; vľavo dole: teplota vzduchu a teplota rosného bodu; vpravo dole: letová výška a tlak vzduchu (Zdroj: NOAA)


Obr. 3: Ohromný rozsah devastácie mesta Joplin (Missouri; 23.5.2011) spôsobený ničivým tornádom najvyššej, piatej kategórie EF5 (Zdroj)

Práve z pohľadu maximálnej rýchlosti vetra je Patrícia skutočne historická, a pravdepodobne prekonáva aj supertajfún Haiyan. Rýchlosť vetra 320 km/h je totiž najvyššia hodnota, akú sa kedy podarilo priamo inštrumentálne zmerať. [Keďže v prípade západopacifických tajfúnoch sa priame merania nevykonávajú, k dispozícii sú len družicové odhady, nikdy sa žiaľ už nedozvieme, či rýchlosť 315 km/h nameraná v tajfúne Haiyan pri jeho postupe nad filipínske pobrežie, bola tou skutočne najvyššou.] 

Pozoruhodné sú v prípade Patrície aj ďalšie ukazovatele jej enormnej intenzity. Okrem pozoruhodne nízkeho atmosférického tlaku v jej centre (879 hPa) určite zaujme aj mimoriadny krátky čas (menej ako 24 hodín), za ktorý sa z priemerne silnej tropickej búrky vyvinul nielen hurikán najvyššej, piatej kategórie, ale aj tropická cyklóna, ktorá zrejme prekonala teoretické maximum intenzity TC. Na to, že najčastejšie používané stupnice sily hurikánov, Saffir-Simpsonova a Dvorakova, na podobne silné cyklóny ako Patrícia už dávno nestačia, poukazujú dnes už mnohí odborníci. A ukázalo sa to nielen pri hurikáne Wilma v roku 2005, ale aj spomínanom supertajfúne Haiyan. Okrem toho, z klimatologického výskumu tajfúnov a hurikánov vyplýva, že pokračujúce globálne otepľovanie bude v budúcnosti znamenať viac podobne silných cyklón. Je teda načase rozmýšľať o šiestej kategórii tropických cyklón? 


Obr. 4: Teplota povrchu oceánov ako absolútna hodnota (vľavo) a odchýlka v °C od dlhodobého priemeru 1971-2000 dňa 23.10.2015 podľa modelu NOAA; čiernym rámčekom je označená oblasť vzniku hurikánu Patrícia (Zdroj: Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA)

Ako vieme, známa Saffir-Sipsonova stupnica používa päť stupňov intenzity TC, pričom najvyššia začína pri priemernej [1-min] rýchlosti 248 km/h. Horne obmedzenie nemá, a z čisto praktických (technických) dôvodov ho ani nepotrebuje, keďže žiadna technická štruktúra či stavba nedokáže odolať náporu vetra s rýchlosťou nad 248 km/h. Z tohto dôvodu zavedenie šiestej alebo dokonca siedmej kategórie intenzity nemá príliš veľký praktický význam, pretože akonáhle hurikán dosiahne minimálne 248 km/h, je úplne jedno či ho klasifikovať „päťkou“ alebo „šestkou“. Dôsledky sú bez rozdielu na formálne zatriedenie vždy katastrofálne! 

Praktický význam je však jedna vec, vedecká hodnota je vec druhá. Ak predpokladáme, že intenzita a teda aj horný „strop“ maximálnej rýchlosti vetra v tropických cyklónach porastú v dôsledku otepľovania atmosféry a oceánov, nebolo by celkom na škodu o možnosti zavedenia šiestej kategórie uvažovať. [Existencia ďalšej kategórie by určite sprehľadnila reálne rozdelenie intenzity najsilnejších cyklón, ktoré dnes končia v jednej triede bez ohľadu na fakt, že častokrát sú medzi TC piatej kategórie veľmi podstatné kvantitatívne rozdiely.]

Zaujímavá je tiež otázka, kde až môže siahať teoretická hranica maximálnej rýchlosti vetra v tropických cyklónach? Rýchlosť vetra v najsilnejších tornádach môže krátkodobo dosiahnuť až 500 km/h. Ako je to ale v prípade hurikánov a tajfúnov, ktorých sila [intenzita] nezávisí od lokálnych atmosférických podmienok tak, ako tomu je pri tornádach, ale naopak je výsledkom „krajne“ vhodnej kombinácie teplotných, cirkulačných a vlhkostných podmienok nad oveľa rozsiahlejšími plochami tropických oceánov?

Keďže tropické cyklóny po svojom vzniku čerpajú podstatnú časť svojej energie z povrchu teplého oceánu, tento empíriou podložený teoretický fakt nás privedie k jednoduchému predpokladu, že čím vyššia bude teplota oceánov [a prízemnej atmosféry], tým intenzívnejšie môžu byť aj tropické cyklóny. Atmosférickí fyzici síce už dávnejšie diskutovali o tom, že „pevná“ horná hranica intenzity a teda aj rýchlosti vetra v TC musí existovať, klimatická zmena nás ale stále častejšie presviedča, že TC svoj horný limit zatiaľ, zdá sa, ešte nedosiahli.


Obr. 5: Priemerné mesačné odchýlky teploty oceánov v septembri 2015; čierne rámčeky označujú výrazné kladné odchýlky teploty v oblastiach výskytu El Niña; červený rámček vymedzuje oblasť výskytu hurikánu Patrícia (Zdroj: ECMWF)

Popredný americký meteorológ, Kerry Emanuel v roku 1998 vypočítal, že tento limit by mal v súčasných klimatických podmienkach ležať niekde medzi 300 a 305 km/h. Súčasne ale uvádza, že nemusí byť definitívny, a s pokračujúcim otepľovaním o každý 1 °C sa môže zvýšiť o 5 % (pri oteplení o 5 °C do konca tohto storočia by to znamenalo nárast až k hodnotám okolo 380 km/h). Ďalší významný meteorológ, Chris Landsea, pracujúci v Národnom hurikánovom centre NOAA, ale namieta, že takýto nárast nie je reálny ani v prípade výrazného oteplenia a že celkové zvýšenie max. intenzity do konca 21. storočia nepresiahne 5 %. Podľa Landsea by sa tak horná hranica mala nachádzať niekde okolo hodnoty 320 km/h.


Obr. 6: Vplyv El Niña na aktivitu pacifických (žltá) a atlantických (modrá) hurikánov je celkom zásadný; v dôsledku slabšieho pasátového prúdenia a slabého strihu vetra [a vyššej teploty oceánu] je silnejšia aktivita TC vo východnom a centrálnom Pacifiku (Zdroj: NOAA)

A teraz si to všetko dajme dohromady s tým, čo sme sa za posledných 48 hodín dozvedeli o hurikáne Patrícia. Vznikne nám z toho nielen zaujímavý obraz, ale celkom určite nás napadne minimálne jedna, dosť podstatná otázka. Dosiahla, či dokonca prekonala Patrícia teoretické maximum intenzity tropických cyklón, ktoré uvádza Landsea? Pri pohľade na hodnoty rýchlosti prízemného (320 km/h) a výškového (»360 km/h) vetra mi z toho vychádza len jediná odpoveď. Áno, prekonala! A mala k tomu, ako sa zdá, veľmi dobré predpoklady. V dôsledku rastúcej teploty oceánov a atmosféry v posledných desaťročiach a v tomto roku aj kvôli pacifickému fenoménu El Niño (Obr. 5), hurikán Patrícia vznikol v oblasti, ktorá patrí v posledných dvoch rokoch medzi najteplejšie miesta planéty. [Dokazujú to aj merania prieskumných lietadiel v samotnom hurikáne; teplota povrchu oceánu dosahovala viac ako 31 °C; Obr. 4-5.] Navyše je viac ako isté, že Patrícia nie je prvá, a nebude ani posledná tropická cyklóna, ktorej sa prekonanie limitu intenzity podarilo a v budúcnosti ešte podarí. Je preto celkom namieste začať hovoriť o hurikánoch a tajfúnoch „šiestej“ kategórie. Búrky našich detí sú už dnes dnes realitou!


Obr. 7: Hurikán Patrícia pri pohľade z Medzinárodnej vesmírnej stanice ISS v piatok, 23.10.2015 (Zdroj: NASA)


Súvisiace články

Zdroje
Patricia, Strongest Hurricane in History, Nears Mexico Landfall
Hurricane Guide: 2008 Season Gets Busy
How Strong Can a Hurricane Get? 
Strong El Niño continues to warm
Why record-breaking hurricanes like Patricia are expected on a warmer planet
‘Potentially catastrophic’ Patricia, the strongest hurricane ever recorded, makes landfall in Mexico
It’s Undeniable: Climate Change Made Hurricane Patricia Worse
At 200 MPH, Hurricane Patricia Is Now the Strongest Tropical Cyclone Ever Recorded
The ‘Strongest Hurricane’ In History Is Heading Towards Mexico
Category 5 Hurricane Patricia Hitting Mexico's Pacific Coast
Stunning, Historic, Mind-Boggling, and Catastrophic: Hurricane Patricia Hits 200 mph
Saffir-Simpson Hurricane Wind Scale
Typhoon Haiyan
Global Temperatures Smash September Record by Widest Margin in History
http://1url.cz/D65c
Impacts of El Niño and La Niña on the hurricane season
http://1url.cz/k6bL
Earth Observatory (hurricane Patricia)
http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=86882
In a Warming World, Storms May Be Fewer but Stronger
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/ClimateStorms/page1.php?linkId=18200569 

utorok, 13. októbra 2015

El Niño a teplá zima na Slovensku?

Môže silné El Niño a chladnejších severný Atlantik ovplyvniť teplotný a zrážkový charakter nasledujúcej zimy 2015/16?

V médiách sa už stihli objaviť informácie o tom, že nasledujúca zima bude v Európe buď extrémne studená, alebo naopak, veľmi teplá a daždivá (Zdroje: tu a tu). Závisieť to bude pravdepodobne od toho, kde budete tráviť väčšinu svojho času. Zatiaľ čo britskí meteorológovia počítajú skôr s chladnejším počasím, stredná Európa by sa mala podľa všetkého pripraviť na teplejšiu a daždivejšiu zimu. Do akej miery sa ale tieto informácie zakladajú na serióznych predpokladoch zohľadňujúcich aktuálny stav klimatického systému Zeme (napr. teploty oceánov, plochy morského ľadu v Arktíde, atď.), ako aj vplyv neustále silnejúceho fenoménu El Niño, slabej aktivity hurikánov a výrazne chladnej oceánskej anomálie v priestore severného Atlantiku?


Obr. 1: Priestorové rozloženie odchýlok zimnej priemernej teploty (dec 2015 až feb 2016) podľa sezónnej predpovede ECMWF - relatívne nižšie teploty by mali prevládať nad Atlantickým oceánom, zatiaľ čo nad európskym kontinentom bude relatívne teplejšie (Zdroj)


Obr. 2: Priestorové rozloženie pravdepodobnosti výskytu teplotne (vľavo - odtiene červenej a oranžovej) a zrážkovo (vpravo - odtiene zelenej) nadnormálnej zimy v Európe pre obdobie mesiacov DJF (Zdroj)

Podľa najnovších modelových výstupov Európskeho centra pre strednobodé predpovede (ECMWF), ktorých sezónne predpovede patria medzi najlepšie produkty tohto druhu na svete, by sa skutočne celá Európa mala pripraviť skôr na teplejšiu zimu. Pomerne vysoká pravdepodobnosť toho (> 60 %), že zima 2015/16 skončí medzi 30 percentami „najteplejších“ zím, existuje zvlášť pre západnú a juhozápadnú Európu (s výnimkou Britských ostrovov; Obr. 1-2). Slovensko, najmä jeho západná časť, tak čaká veľmi pravdepodobne nielen teplejšia (s odchýlkami minimálna +2 °C za obdobie od decembra do konca februára; DJF), ale aj zrážkovo relatívne normálna zima (Obr. 2 vpravo). Výnimkou budú pravdepodobne len horské oblasti na severozápade a západe SR, kde zrážok môže byť prechodne aj viac ako je dlhodobý normál (treba však súčasne pripomenúť, že predpoveď významnejších zimných zrážok je aj podľa ECMWF menej istá ako v prípade teploty). 

Ak by sa tieto predpoklady pre oblasť strednej Európy splnili – teplá a zrážkovo normálna zima – je viac ako isté, že sucho, ktoré postihlo v tomto roku väčšiu časť európskeho kontinentu, teda aj Slovensko, bude mať svoje pokračovanie aj v roku 2016, hlavne na jar v lete. Niektorí odborníci na nebezpečenstvo budúcoročného sucha upozorňujú už teraz, a treba pripustiť, že ich obavy sú, s ohľadom na najnovšie prognózy, celkom na mieste (Zdroj).

Ďalšou zaujímavou skutočnosťou je aj to, že podobne teplé zimy (s odchýlkami minimálne +2°C; Obr. 3) sa na Slovensku vyskytujú veľmi pravidelne už od konca 80. rokov 20. storočia. Nejde pritom o žiadnu náhodu, keďže práve od tohto obdobia možno v teplotnom režime na Slovensku jasne badať prvé signály ľuďmi podmienenej klimatickej zmeny. K tomuto záveru sa prednedávnom dopracovala aj jedna zo štúdií publikovaných v Environmental Research Letters (Zdroj, King et al. 2015), ktorá analyzovala vývoj signálu antropogénnej zmeny klímy na celoplanetárnej úrovni.


Obr. 3: Odchýlka priemernej zimnej teploty vzduchu v Hurbanove v období rokov 1870-2015 - veľmi zaujímavá je skutočnosť, že niektoré veľmi teplé zimy sa na Slovensku vyskytli práve v rokoch El Niña (Zdroj)

Pri dôkladnejšej analýze priemerných zimných teplôt, zvlášť na juhozápadnom Slovensku, nám do očí udrie aj ďalšia pomerne nápadná spojitosť, tentokrát s pacifickým klimatickým javom El Niño. S výnimkou zimy 2009/10 sa takmer všetky zimy v rokoch výskytu El Niña vyznačovali teplejšími podmienkami. Zvlášť to platí pre zimy 1972/73, 1982/83, 1997/98 či 2006/07, ktorá s odchýlkou +4,5 °C je stále najteplejšou zimou minimálne od roku 1870. Súvis s El Niñom síce nemusí byť nevyhnutne kauzálny (pozri nižšie), no celý rad zahraničných štúdií upozorňuje na to, že v rokoch El Niña skutočne rastie pravdepodobnosť teplejších a daždivejších zím v Európe, a čím sa nachádzate bližšie k Atlantickému oceánu a Stredozemnému moru, tým je táto „šanca“ vyššia (Zdroj). Toto vzdialené prepojenie medzi pacifickým fenoménom a charakterom zím v Európe nemožno však vnímať len ako nejaký štatistický signál vyliezajúci „náhodne“ zo záplavy meteorologických dát. Celkom určite má aj svoje fyzikálne príčiny. Jedna z hypotéz napríklad hovorí o tom, že silné El Niño prostredníctvom stratosferického „premostenia“ dokáže ovplyvňovať stabilitu a charakter atmosférickej cirkulácie v miernych a polárnych šírkach severnej pologule v zimnom období. To sa nakoniec prejavuje aj v tom, že západné zonálne prúdenie je slabšie, výškové tryskové prúdenie (jet-stream) je pomalšie a viac sa vlní a dráhy atlantických cyklón majú tendenciu presúvať sa na južnejšie dráhy (a viac zasahovať oblasti ako Portugalsko a Španielsko). 

Na druhu stranu musíme ale pripustiť aj fakt, že ak už chceme hovoriť o vplyve El Niña na počasie v Európe alebo na Slovensku, z historických záznamom máme k dispozícii len obmedzené množstvo prípadov, kedy sme signál tohto pacifického fenoménu mali možnosť jasnejšie rozpoznať aj v Európe. Silné El Niño sa pritom vyskytuje len pomerne zriedkavo, od roku 1950 to bolo zatiaľ len trikrát, a to v rokoch 1972/73, 1982/83 a 1997/98. Presnú predstavu o rozsahu a charaktere dôsledkoch ďalej komplikuje aj skutočnosť, že každé El Niño je iné. Inak povedané, ani dve porovnateľne silné El Niño situácie sa neprejavujú navlas rovnakými dôsledkami, a to dokonca ani v Pacifiku.

Zatiaľ čo, dôsledky El Niña na počasie a jeho extrémnosť sú veľmi dobre zdokumentované hlavne v tropických oblastiach južnej pologule (od extrémneho sucha v Indii, Indonézii, Austrálii či Karibiku, až po povodne v Peru, Bolívii či na juhu Brazílie, na severnej pologuli najmä v USA), počasie v Európe sa vplyvom El Niña nie vždy prejavuje rovnakými anomáliami. A navyše, ak sa aj vyskytnú, sú relatívne slabé. Tento signál je možné v Európe rozpoznať hlavne v jesennom a zimnom období, kedy zvlášť severná Európa zvykne byť chladnejšia ako zvyčajne. Naopak južná Európa, vrátane celého Stredomoria má obyčajne zimy daždivejšie a teplejšie. Potom už závisí len od toho, ktorý vplyv na počasie na Slovensku v zimnom období prevládne, či teplejšie Stredomorie alebo chladnejší sever a severozápad Európy.


Obr. 4: Odchýlky teploty povrchových vrstiev oceánov v septembri 2015 (hore) a v období júl-september 2015 (dole) - v priestore centrálneho a východného Tichého oceánu si možno všimnúť nápadne kladnú (teplejšiu) teplotnú anomáliu súvisiacu s El Niñom (červený rámček), zatiaľ čo v severnom Atlantiku dominuje v posledných mesiacoch výrazná chladná anomália (modrý rámček; Zdroj)


Obr. 5: (hole) Pozorovaný (čierna bodkovaná krivka) a očakávaný (červená krivka) vývoj odchýlok teploty morskej vody v priestore centrálneho Pacifiku v období od apríla 2015 do apríla 2016 (Zdroj); (dole) porovnanie vývoja El Niña 2015 prostredníctvom odchýlky teploty oceánu v oblasti Niño3.4 so situáciou v roku 1982 a 1997 (Zdroj)


Obr. 6: Celkový obsah tepla v oceánov do hĺbky 300 metrov v GJ na meter štvorcový - hore absolútne hodnoty v auguste 2015, dole odchýlky v období mesiacov júl až september 2015 - priestorové rozloženie ukazuje na nápadnú akumuláciu tepla v priestore centrálneho a východného Tichého oceánu a tropického (severného) Atlantického oceánu; naopak výrazný pokles obsahu tepla možno vidieť v severnom Atlantiku, južne od Islandu a Grónska; a v západnom Tichomorí  (Zdroj)

Tohtoročné El Niño možno už teraz označiť za druhé najsilnejšie za posledných sto rokov, pričom v niektorých parametroch je dokonca ešte silnejšie ako to z rokov 1997/98 (Obr. 4 a 5). Dôsledky jeho rýchleho vývoja v tomto roku možno pritom sledovať v takmer všetkých tropických oblastiach planéty už teraz (povodne v Peru, Bolívii a Čile; sucho v Karibiku, v Saheli, Indii alebo na Papui Novej Guinei, sucho a požiare na Borneu, úhyn koralových útesov; atď.; Zdroj). Veľmi nápadne sa El Niño už stihlo prejaviť aj v aktívnej sezóne tajfúnov a hurikánov v Tichomorí, či naopak jej potlačení v Atlantickom oceáne. 


Obr. 7: Rozloženie priemerných odchýlok salinity morskej vody v apríli 2015 (hore) a auguste 2015 (dole; Zdroj)

S málo aktívnou sezónou atlantických hurikánov pravdepodobne súvisí aj oslabený prenos tepla z tropických oblastí Atlantiku do severnejšie položených zemepisných šírok. Ako vidieť aj na Obr. 6, zníženie tohto prenosu zrejme prispelo nielen k hromadeniu značne veľkých objemov teplej vody v priestore Karibského mora, Mexického zálivu a Atlantického oceánu pri východných brehoch USA, no na strane druhej podporilo aj vznik rozsiahlej chladnej anomálie južnej od Islandu a Grónska (Obr. 4). O príčinách jej vzniku a zosilnenia v posledných rokoch sa vedú v odborných kruhoch intenzívne diskusie, no nápadne rozsiahla oblasť relatívne sladšej vody v tomto priestore (Obr. 7) nám ponúka aspoň čiastočne vysvetlenie tejto „záhady“ [zvýšený odtok vody z Grónsko v kombinácii s častým výskytom hlbokých cyklón mohli spôsobiť dočasný odklon Golfského prúdu na južnejšiu dráhu; čítaj viac v článku: Regulátor globálnej klímy začína mať problémy]. 

Či táto chladná atlantická anomália zásadnejšie ovplyvní priebeh nasledujúcej zimy je stále otázne, no ako ukazujú modelové výstupy ECMWF pre priemernú výšku geopotenciálu na úrovni 500 hPa, je vplyv na cirkulačné podmienky v euro-atlantickom priestore budú s postupujúcou zimou skôr slabnúť. Dokonca sa zdá, že zásadnejšie neovplyvní ani počasie na Britských ostrovoch, takže scenár počítajúci s extrémne dlhou a studenou zimou by sme v prípade Británie mohli označiť za mierne povedané prehnaný.


Obr. 8: Očakávaný vývoj priemernej výšky geopotenciálu na hladine 500 hPa na severnej pologuli v období november 2015 až január 2016 (vľavo) a december 2015 až február 2016 (vpravo; Zdroj)

Súvisiaci článok: Hurikánová sezóna v Atlantiku a zima v Európe - existuje prepojenie?


Zdroje
Equatorial Pacific Sea Surface Temperatures
https://www.ncdc.noaa.gov/teleconnections/enso/indicators/sst.php
Stránka Dr. Pavla Matejoviča (www.nun.sk)
http://www.nun.sk/zima2014_prognoza_2.htm
Stránka Prof. Milana Lapina (Meteorológia a klimatológia - klimatické zmeny)
http://www.milanlapin.estranky.sk/
Stránka Exurópskeho centra pre strednodobé predpovede ECMWF
http://www.ecmwf.int/#slideshow-panel_pane_2-0
El Niño and La Niña Years and Intensities
http://ggweather.com/enso/oni.htm 
Klimatická enigma zvana El Niño
http://climatemap.blogspot.cz/2015/03/klimaticka-enigma-zvana-el-nino.html
El Niño could leave 4 million people in Pacific without food or drinking water 
http://www.theguardian.com/environment/2015/oct/12/el-nino-could-leave-4-million-people-in-pacific-without-food-or-drinking-water

piatok, 9. októbra 2015

Dokážu sa biosféra a ľudia prispôsobiť klimatickej zmene?

Letá, keď bude na Slovensku bežná štyridsiatka, budú čoraz častejšie. Ovplyvní to život v mestách, poľnohospodárstvo aj ekonomiku. 

V minulosti takto rýchle zmeny klímy civilizácie nezvládli. Život v mestách sa v dôsledku klímy zmení, ľudstvo sa musí začať pripravovať už dnes.

~ Vonkajší teplomer opäť ukazoval 40 stupňov Celzia. Posledné roky to na júnové teploty nebolo nič nezvyčajné. Keď Juraj zdvíhal vonkajšie okenné tienenie, zaspomínal si na časy, keď sa o štyridsiatke na Slovensku hovorilo ešte ako o rekorde.

V meste pribudlo za posledné roky veľa zelene, nielen na voľných plochách, ale aj na strechách domov. Pri nasadaní na bicykel okolo neho prešlo auto, jedno z mála, ktoré v tomto čase po meste ešte jazdili. Pre výrazné klimatické zmeny sa kladie oveľa väčší dôraz na hromadnú dopravu a bicykle. Juraj vedel, že po dnešnom horúcom dni prídu mnohé ďalšie, mesto však žilo ďalej svojím životom a na klimatické zmeny bolo pripravené. ~

Tak by mohol vyzerať život už o pár desiatok rokov, keď sucho, horúčavy, ale aj extrémy počasia budú bežné. Budeme pripravení?

Už dnes niet pochýb o tom, že sa naša planéta otepľuje. S čoraz väčšou istotou môžeme tvrdiť, že ak ľudia zásadne neobmedzia využívanie fosílnych palív a neznížia tak množstvo skleníkových plynov vypúšťaných do atmosféry, bude otepľovanie pokračovať. Jeho rýchlosť však môže významne obmedziť našu schopnosť prispôsobiť sa prichádzajúcim zmenám.

Na to, aby sme o niekoľko desiatok rokov mohli žiť vo svete ako Juraj, máme predpoklady. Na rozdiel od prírodných spoločenstiev máme výhodu v tom, že adaptáciu na meniace sa klimatické podmienky môžeme včas naplánovať a skoordinovať na medzinárodnej úrovni. Navyše si môžeme pomôcť aj tým, že priebeh a rýchlosť budúceho otepľovania zmiernime (mitigujeme) na úroveň pre nás únosnú a bezpečnú.


Obr. 1: Človek ročne vypustí do atmosféry takmer 40 mld. metrických ton oxidu uhličitého - väčšina z tohto množstva pochádza zo spaľovania uhlia, ropy a zemného plynu (Foto: SITA/AP) 


Čas sa kráti
Času pritom nie je nazvyš. Čím viac budeme odďaľovať medzinárodnú dohodu o obmedzovaní vypúšťania skleníkových plynov do atmosféry, tým bude prispôsobenie sa nielen drahšie, ale pre mnohé skupiny ľudí na planéte prakticky nemožné.
Neúspešnú adaptáciu na dosahy klimatickej zmeny máme pred očami už dnes. Od roku 2008 vyhnala zmena klímy z domovov približne 160 miliónov ľudí vo viac ako 160 krajinách sveta, a len v samotnom roku 2013 sa muselo nedobrovoľne presťahovať vinou následkov extrémneho počasia takmer 22 miliónov ľudí. To je trikrát viac ako v dôsledku vojnových konfliktov.

Zdá sa, že budúcnosť pre nás nemá pripravené v tomto ohľade žiadne dobré správy. Preto aj súčasnú vlnu migrácie do Európy nemožno vnímať len ako dočasný problém spôsobený napätou geopolitickou situáciou na Blízkom východe či v Afrike, ale skôr ako začiatok oveľa masívnejších presunov obyvateľstva do bohatších častí sveta v dôsledku rapídne sa zhoršujúcich klimatických a životných podmienok v teplejších oblastiach sveta. Klimatológovia varujú pred týmto scenárom už dlho a história ľudskej adaptácie na klimatickú zmenu im dáva za pravdu.


Obr. 2:  V súčasnosti migruje v dôsledku klimatickej zmeny viac ľudí než kvôli vojnovým konfliktom (Zdroj)

Minojci to nezvládli, my máme ešte šancu
Ak sa nám na zmeny nepodarí pripraviť, budúcnosť, v ktorej žije Juraj, nemusí vyzerať tak optimisticky. História nám ponúka veľké množstvo príkladov vyspelých civilizácií, ktorých vzostupy a pády boli následkom schopnosti, respektíve neschopnosti vyrovnať sa s novými ekonomicko- a kultúrno-spoločenskými podmienkami.

Pôvod mali v zmenách prírodného prostredia, pričom klimatické zmeny zohrávali z tohto pohľadu kľúčovú, či dokonca primárnu úlohu. Dobrými príkladmi sú „kaskádové“ kolapsy starovekého Egypta, mayskej civilizácie, ranej juhoamerickej kultúry na tichomorskom pobreží či tajomstvom opradený kolaps minojskej kultúry na ostrove Kréta.

Jej náhle zmiznutie z dejín je často spájané s kataklizmatickým výbuchom neďalekej sopky Théra na ostrove Santorini. Aj keď išlo celkom určite o jednu z najsilnejších vulkanických erupcií za posledných desaťtisíc rokov, odborníci sa dnes domnievajú, že kolaps bol skôr výsledkom viacerých nepriaznivých okolností. Jednou z nich bolo aj katastrofálne sucho sprevádzané rýchlou zmenou klímy, ktoré ostrov postihlo v polovici druhého tisícročia pred naším letopočtom a doslova zdevastovalo základný pilier celej ekonomiky starých Minojcov – poľnohospodárstvo.


Obr. 3: (vľavo) Zachovaný zvyšok severnej brány paláca Knossos s dochovanou časťou fresky; (vpravo) zrekonštruovaná časť fresky v paláci Knossos (Foto: Xavier Patiño i Vidal)

Na jednej strane boli Minojci v porovnaní s dnešnou technologicky vyspelou civilizáciou v mnohých veciach predsa len pozadu a ich možnosti účinnej adaptácie boli obmedzené. Avšak naša civilizácia čelí oveľa rýchlejšej a globálnejšej zmene klímy než starovekí Minojci pred viac ako 3500 rokmi. Súčasné otepľovanie je totiž jedno z najrýchlejších za posledných 65 miliónov rokov a celý svet sa v jeho dôsledku dostáva do ešte rýchlejšieho pohybu.

Viac informácií v článku: Klimatické zmeny dávnoveku určovali osudy veľkých civilizácií


Pochopenie príčiny je kľúčom
Keď Juraj premýšľal, kedy prvýkrát zaregistroval informácie o zmenách, ktoré sa stali jeho každodennou súčasťou, nevedel si spomenúť. Správ bolo veľa, ale nikdy sa mu nezdali príliš dôležité.

Dôkaz otepľovania planéty však už máme desiatky rokov a pozorované trendy teploty prízemnej atmosféry, ale aj satelitné merania v súčasnosti ich čoraz viac potvrdzujú. Aby bol planetárny systém Zeme v tepelnej rovnováhe, rovnaké množstvo tepla, ktoré prijme zo slnka, musí odovzdať späť do kozmického priestoru.

V posledných troch dekádach však k tomuto nedochádza. Zemská atmosféra uvoľňuje čoraz menej tepla. Objektívne svedectvá o tom, že človek je hlavnou príčinou otepľovania, minimálne od polovice 20. storočia, prichádzajú však aj priamo zo Zeme. Noci sa otepľujú rýchlejšie ako dni, a to isté platí aj pri porovnaní trendov zimných a letných teplôt (zimy sa otepĺujú rýchlejšie). Zatiaľ čo prízemné vrstvy atmosféry svoju teplotu zvyšujú, stratosféra sa naopak ochladzuje. Aj toto je jeden z dôsledkov čoraz silnejšieho skleníkového efektu Zeme.



Obr. 4: (hore) Dlhodobý vývoj vplyvu prírodných (modrá) a antropogénnych (červená) činiteľov na globánu simulovanú troposférickú teplotu - reálne namerané údaje sú vyznačené čiernou krivkou; (dole) príspevok jednotlivých faktorov (forcingov) na zmenu globálnej teploty (v °C) pre vybrané tri časové obdobia (Zdroj: Huber a Knutti 2011)

Dnes medzi klimatológmi panuje všeobecný konsenzus v tom, že za posledných 150 rokov je vplyv rastúcich koncentrácií skleníkových plynov na globálnu klímu nepopierateľný. Za toto obdobie sa globálny priemer teploty zvýšil takmer o jeden stupeň Celzia, pričom k výraznému zrýchleniu otepľovania došlo najmä v posledných 30 rokoch. Hladina svetových oceánov vzrástla asi o 20 centimetrov, morské zaľadnenie v Arktíde ustúpilo od roku 1980 takmer o 40 percent, horské ľadovce sa v niektorých oblastiach zmenšili o viac ako polovicu, zmenila sa frekvencia a amplitúda extrémov počasia, a došlo aj k posunu teplejších klimatických zón bližšie k zemským pólom.

Dôsledky pociťujeme už dnes
Ako uvádza aj posledná správa Medzivládneho panelu pre zmenu klímy (IPCC), dôsledky tejto zmeny sa už stihli prejaviť na celej zemi a s pokračujúcim otepľovaním sa budú len zhoršovať. Najviac by nás malo trápiť, že klimatická zmena má a bude mať zásadné dôsledky na ľudské zdravie a celkovú "kondíciu" spoločenského a ekonomického systému.

Každý rok vynakladáme čoraz väčšie finančné prostriedky na sanáciu škôd spôsobených extrémami počasia. Súčasná adaptácia neprináša len ekonomické straty, ale čo je horšie, aj ľudské obete. Počas takých extrémov, akým boli napríklad vlny neobvykle horúceho počasia v západnej Európe v roku 2003 a v Rusku v roku 2010, zomiera a bude zomierať čoraz viac ľudí.

Rýchlo sa menia aj environmentálne podmienky pre takmer všetky spoločenstvá rastlín a živočíchov. Navyše v kombinácii s pokračujúcim rozvojom miest, znečisťovaním prostredia vrátane oceánov a zvýšenými nárokmi civilizácie na zabezpečenie potravy dochádza k najrozsiahlejšiemu poškodeniu prírody za posledných niekoľko miliónov rokov. Miera vymierania stavovcov je dnes asi desaťtisíckrát rýchlejšia ako kedykoľvek v známej minulosti.


Obr. 5: Rozsah devastácie po vyčíňaní super-tajfúnu Haiyan v meste Tacloban vo filipínskej provincii Leyte bol nesmierny (silové účinky vetra boli ekvivalentné tornádu sily minimálne EF 3; foto: Getty/Malacanang Photo Bureau)

Viac informácií v článku: Zvyšujúca sa extrémnosť počasia preverí naše limity adaptácie


Bezpečná hranica oteplenia
Pri súčasnom rozsahu našich vedomostí o povahe dôsledkov klimatickej zmeny na komplexnú spoločnosť je dnes zatiaľ pomerne ťažké určiť, aká úroveň oteplenia, prípadne koncentrácie oxidu uhličitého, je pre nás ešte bezpečná. V prípade globálnej teploty sa častokrát uvádza hodnota 2 stupne Celzia (v prípade koncentrácie oxidu uhličitého 350-450 ppm) v porovnaní s predindustriálnym priemerom. 
 
Buďme ale úprimní. Aj keby sa nám oteplenie podarilo obmedziť na 2 stupne Celzia, malo by nám byť jasné, že tento úspech by nepriniesol úľavu všetkým ľudom na svete. Napríklad určite nie tým, ktorí obývajú nízko položené ostrovy v Pacifiku či Indickom oceáne. Dokonca aj v prípade vyspelejších a bohatších krajín sveta treba počítať s rozsiahlymi škodami, ktoré so sebou do mnohých regiónov prinesú extrémne počasie či zhoršujúce sa podmienky pre produkciu potravín. Ak by sme aj chceli hovoriť o pozitívach – určite sa dostavia. Otázkou ale ostáva, ako dlho ich budeme môcť využívať.

Vo svetle súčasných trendov rastu koncentrácií skleníkových plynov a neúspechov medzinárodných rokovaní o obmedzovaní ich produkcie budú už onedlho akékoľvek snahy o neprekročenie bezpečnej úrovne oteplenia skôr utópiou ako reálne dosiahnuteľným cieľom. Stále viac totiž rastie pravdepodobnosť toho, že globálna teplota hranicu 2 stupňoch dosiahne už do roku 2050 a podľa Sternovej správy z roku 2006 by nás „len“ adaptácia na dôsledky tohto oteplenia mohli stáť ročne 5 až 20 percent globálneho HDP, teda viac ako 2 bilióny amerických dolárov.
Dôsledky zmeny klímy už aj na Slovensku
Dôsledky zmeny klímy sa stihli prejaviť už aj v strednej Európe a na Slovensku. Pomerne rýchly vzostup regionálne teploty vzduchu nie je sprevádzaný len skrátením obdobia s výskytom mrazov či predlžení vegetačného obdobia, ale aj zmenou premenlivosti počasia, a predovšetkým nárastom extrémnosti teploty a zrážok. Najmä v letnom období pozorujeme početnejšie a intenzívnejšie vlny horúčav, ktoré si vedú k čoraz častejším hospitalizáciám v dôsledku akútneho prehriatia organizmu. Búrky sú silnejšie a lejaky stále intenzívnejšie. V kombinácii s výskytom dlhších suchých období spôsobujú tieto poveternostné anomálie čoraz vážnejšie materiálne škody nielen v poľnohospodárstve, priemysle či v sídlach, ale majú aj vážnejšie dôsledky na ľudskú spoločnosť z hľadiska zdravia populácie. To je ale iba začiatok.

Dnes je už takmer isté, že aj Slovensko čakajú v najbližšom storočí rýchle a zásadne zmeny klimatických podmienok. Už do konca tohto storočia by sa mohlo otepliť až o 4 stupne Celzia. Inak povedané, podnebie, z ktorého sa doposiaľ tešili obyvatelia Komárna či Štúrova, budeme mať o necelých 80 rokov doslova pod Tatrami. Rastom teploty sa však klimatická zmena ani zďaleka nekončí. Okrem toho, že dôjde k pomerne rýchlej migrácii teplomilných rastlinných a živočíšnych druhov smerom na sever, žiaľ, nezaobíde sa to bez stále dlhších a extrémnejších vĺn horúceho počasia, dlhších období sucha a nedostatku vody, stále extrémnejších prívalových dažďov či početnejších lesných požiarov v teplej časti roka. 

Sneh a tuhé zimy sa stanú skutočnou raritou, a naopak letá budú čoraz viac pripomínať tie, ktoré bežne zažívame počas dovoleniek v Stredomorí. Skutočnou ochutnávkou toho, ako by to mohlo vyzerať v budúcnosti, bolo aj tohtoročné leto, ktoré sa do histórie už stihlo zapísať rekordne vysokým počtom tropických dní a nocí a neobvykle dlhým a závažným suchom.  



Obr. 6: Vážne sucho v strednej Európe sa tento rok podpísalo aj na vodnom stave druhej najväčšej rieky Európy, Dunaja - záber je z Rumunska (Zdroj)

Viac v článku: Leto ako zo Stredomoria – horúce a veľmi suché


Adaptácia Slovenska na teplo a sucho
A tak sa Slovensko má možnosť ocitnúť v budúcnosti, v ktorej žije Juraj. Nebude to však jednoduchou ani lacnou záležitosťou. Vyššie teploty síce zlepšia podmienky pestovania teplomilnejších a náročnejších plodín a znížia sa nám aj náklady na zimné vykurovanie, no zvyšujúce sa náklady na klimatizáciu v lete nám celkom určite pohltia všetky úspory energie zo zimy.

Najhoršie na tom budú mestá. Aby sme dokázali žiť v príjemnom prostredí aj počas extrémne horúcich a suchých dní musíme podporovať a rozširovať mestskú zeleň, ktorá výrazne tlmí vysoké denné teploty. Nedostatok vody vyrieši budovanie vodnej infraštruktúry v mestách a malých vodných rezervoárov v blízkosti ich okrajových častí.

Veľkou výzvou je aj technické riešenie chladenia budov v letnom období. Okrem samotnej klimatizácie, ktorá nie je veľmi ekologickým riešením, pomôže efektívne vetranie interiérov počas noci, budovanie vonkajšieho okenného tienenia alebo zahrnutie zelene do stavebnej architektúry budov.


Obr. 7: Mestská zeleň dokáže znížiť vysoké letné teploty aj o viac ako 10 stupňov Celzia (Zdroj)

Už teraz je jasné, že sa zásadným spôsobom bude musieť zmeniť aj doprava. Budovanie cyklotrás a rozvoj ekologickej hromadnej dopravy je nevyhnutným riešením. Ušetria nielen peniaze, ale prispejú aj k zníženiu znečistenia ovzdušia.

Netreba zabúdať ani na vodu, a preto sú životne dôležité najmä adaptačné opatrenia, ktoré sa týkajú vodného hospodárstva. Škodám zo sucha už zrejme nezabránime, zmierniť ich však môže snaha zachytiť čo najväčší objem vody na našom území. Na to by mali slúžiť najmä zberne, ako sú vodné nádrže, jazerá a poldre, ktoré by sa v čase výdatnejších zrážok naplnili vodou.

Príkladom sa pre nás môžu stať krajiny, kde majú s racionálnym využívaním zdrojov, a najmä vody, veľmi dobré skúsenosti (Izrael). Dôležitú funkciu však zohrávajú aj les, močiare a mokrade, poľnohospodársky využívaná pôda by sa mala striedať s lesnými porastami. S vodou by sa však malo rozumne hospodáriť na všetkých úrovniach.

Viac napríklad v materiáloch Karpatského rozvojového inštitútu: Adaptácia na zmenu klímy - naliehavá úloha miest


Zmiernenie klimatickej zmeny je pre adaptáciu nevyyhnutné
Keď sa dostaneme do budúcnosti, v ktorej žije Juraj, nemusí to byť v skutočnosti také zlé. Ľudia na celom svete už dnes pripravujú opatrenia, ktoré by mali negatívne dôsledky klimatickej zmeny dostatočne zmierniť. Aby však mohli byť účinné, nesmie rýchlosť klimatickej zmeny presiahnuť únosnú hranicu. Priebeh súčasnej zmeny klímy možno zmierniť alebo spomaliť najmä tým, že zastavíme rast skleníkových plynov, ktoré vznikajú predovšetkým pri spaľovaní fosílnych palív.

Ak ľudstvo v najbližších desaťročiach neprehodnotí svoj prístup k získavaniu a využívaniu energie a nedokáže tak výrazne zredukovať emisie, zmeny, ktoré pozorujeme už v súčasnosti, budú pokračovať v ešte rýchlejšom tempe aj v ďalších storočiach.


Obr. 8: Pozorované a očakávané dôsledky klimatickej zmeny v Európe a prehľad najdôlezitejších rizík s návrhmi adaptačných opatrení (Zdroj)

Viac v článkoch: Európa a svet na prahu rýchlej zmeny klímy a Klíma v Európe smeruje k zásadným zmenám


Príroda vymiera najrýchlejšie v histórii, bez človeka by sa prispôsobila lepšie
Globálne oteplenie o dva stupne Celzia ohrozí 15 percent živočíšnych a rastlinných druhov. O jeden stupeň už teplota narástla. Zvyšujúce sa teploty nútia zvieratá presúvať sa čoraz viac na sever. Tie, ktoré to nestihnú dostatočne rýchlo, jednoducho vymrú. V prípade extrémnych scenárov je ohrozených až 40 percent druhov [a možno aj viac].

Od začiatku priemyselnej revolúcie sme my, ľudia, dokázali zvýšiť koncentráciu skleníkových plynov na úroveň, aká panovala na zemi naposledy pred 15 až 20 miliónmi rokov. Dokázali sme to tak rýchlo, že v nasledujúcich desaťročiach a storočiach hrozia rýchle a nezvratné zmeny klímy na celej planéte.

Prírodu pritom nezaujíma to, či sa ľudia na zvrátení tohto vývoja dohodnú, alebo nie. Rastlinné a živočíšne druhy majú v podstate len jedinú možnosť – adaptovať sa. A druhy, ktoré sa prispôsobiť nestihnú, neprežijú a vymrú. 


Medveď biely - ikona globálneho otepľovania
Už dnes je zrejmé, že už mierny nárast teploty núti mnohé druhy presúvať sa do chladnejších vyšších alebo severnejších polôh. Keďže sledovanie migrácie konkrétnych druhov nie je také jednoduché, ako pozorovať postupne miznúci ľadovec, dokonca len odhadnúť, ktoré živočíchy a rastliny to zvládnu dostatočne rýchlo, je zatiaľ mimoriadne ťažké.

Ani dosiaľ existujúce výskumy neponúkajú jasnú odpoveď na otázku, ako sa budú prírodné spoločenstvá vedieť prispôsobiť rastúcim teplotám. Isté je len to, že niektoré druhy sú schopné migrovať a posúvať svoje teritóriá výrazne rýchlejšie a lepšie než iné.

Predpokladá sa, že lepšie sa budú adaptovať na nové podmienky druhy, ktoré sa rýchlejšie rozmnožujú alebo nie sú viazané na špecifickú potravu či špeciálny typ prostredia. Na to, ako nakoniec adaptácia dopadne, budú mať však vplyv aj ďalšie faktory. Napríklad tie druhy, ktoré už teraz žijú vo vysokých pohoriach či v oblastiach v blízkosti pólov, skrátka „nebudú mať kam ísť“ a vymrú.


Obr. 9: Medveď biely sa stal symbolom ohrozenia, ktorému globálna biosféra zo strany klimatickej zmeny v súčasnosti čelí (Zdroj

Asi najlepším príkladom je medveď biely, ktorý sa úzko špecializuje na lov tuleňov, čo znamená, že jeho prežitie závisí aj od dostatočného množstva plávajúceho morského ľadu, na ktorom sa tulene zdržujú. Morský ľad v Arktíde však rýchlo mizne, pričom už v polovici tohto storočia môže byť celkom bežným javom, že Arktída bude v lete úplne bez ľadu. Medveď biely preto patrí medzi najohrozenejšie druhy na svete a nedobrovoľne sa tak stal ikonou globálneho otepľovania.


Zvieratá a rastliny migrujú na sever
Odborníci považujú za jeden z najdôležitejších ukazovateľov otepľujúcej sa planéty zmenu miesta, kde sa jednotlivé druhy zvierat alebo rastlín vyskytujú. Napríklad výskumy zo Spojených štátov alebo Británie poukazujú na výrazne zrýchlenie šírenia teplomilnejších druhov smerom na sever v posledných troch desaťročiach. Zatiaľ čo v priebehu prevažnej časti 20. storočia sa severná hranica lesa na severoamerickom kontinente posúvala v priemere o necelý jeden kilometer smerom k pólu, po roku 1990 sa tento posun zrýchlil až na 20 kilometrov za rok. Podobné zmeny pritom možno pozorovať aj v Európe a Ázii.

K rýchlym posunom, samozrejme, dochádza aj k živočíšnej ríši. Napríklad viac ako 60 percent severoamerických druhov vtákov rozšírilo v období posledných 40 rokov svoje teritórium v priemere o viac ako 50 kilometrov na sever.

Medzi najprispôsobivejších zástupcov zvieracej ríše patrí jednoznačne hmyz, ktorého teplomilnejšie druhy nepatria medzi veľmi „vítaných“ návštevníkov stredoeurópskej klímy. Jednou z najväčších hrozieb, s ktorou je spojené vážne riziko šírenia nákazlivých ochorení aj do našej oblasti (napríklad malária), je komár rodu Anopheles. Niektoré jeho druhy boli po roku 2003 pozorované už aj na Slovensku a v susednej Českej republike. Našťastie pre nás, zatiaľ nebolo potvrdené, že by boli šíriteľmi malárie alebo iných nebezpečných chorôb.


Hrozí šieste veľké vymieranie
Vedci si však pri štúdiu prírodných spoločenstiev všimli aj ďalšiu, oveľa znepokojujúcejšiu súvislosť s klimatickou zmenou. Čím rýchlejšia je zmena klimatických podmienok, tým väčší počet druhov je vystavených nekompromisnej realite možného vyhynutia.

Pokles počtu druhov, a teda druhovej rozmanitosti je dnes považovaný za jeden z najvážnejších dôsledkov ľudských aktivít a globálneho otepľovania. Už pri oteplení o necelé 2 stupne Celzia sa predpokladá, že riziku vyhynutia bude vystavených až pätnásť percent známych druhov rastlín a živočíchov.

Pri oteplení o viac ako štyri stupne Celzia už hrozí masové vymieranie, ktoré by mohlo postihnúť viac ako 40 percent prírodných ekosystémov a zaradiť sa tak medzi veľké globálne vymierania, počas ktorých vymrelo 50 až 60 percent všetkých druhov.


Obr. 10: K rýchlemu vymieraniu druhov výraznou mierou prispieva aj odlesňovanie tropických pralesov, rastúce znečistenie oceánov a degradácia životného prostredia (Zdroj)

Pozri článok: Masové vymieranie (komentár Dr. Alexandra Ača)  

 
Extrémy počasia a adaptácia ekosystémov
V roku 2003 zasiahla Európu dovtedy jedna z najextrémnejších vĺn horúčav za posledné storočia, ktorá bola navyše sprevádzaná mimoriadnym suchom. Rok 2003 poslúžil vedcom ako dobrý príklad toho, ako dlhotrvajúci teplotný stred a nedostatok vody v pôde môže zásadne znížiť absorpciu atmosférického uhlíka rastlinami. 
 
Extrémne vysoké teploty v kombinácii s nedostatkom vody (sucho) pôsobia ako stresový faktor, ktorý nielenže znižuje intenzitu a efektívnosť fotosyntézy, ale v extrémnych prípadoch dokonca vedie až k odumieraniu celých rastlinných spoločenstiev, čoho dôsledkom je aj uvoľňovanie uhlíka späť do atmosféry. Namiesto toho, aby les zachytával oxid uhličitý z atmosféry, stáva sa jeho zdrojom. Sucho v Európe v roku 2003 viedlo k zníženiu primárnej produkcie lesov až o 30%, a k uvoľneniu asi 2 miliárd ton oxidu uhličitého do atmosféry. Je to rovnaké množstvo, ako tieto ekosystémy pohltia za približne 4 roky. 
 
Ďalším príkladom takejto spätnej väzby sú aj mimoriadne suchá z rokov 2005 a 2010, ktoré postihli na rozsiahlej ploche amazonský dažďový prales. V dôsledku rozšírenia požiarov prales v konečnej ročnej bilancii viac uhlíka vyprodukoval ako pohltil. Za normálnych podmienok absorbuje amazonská džungľa približne 2 miliardy ton oxidu uhličitého za rok. Sucho v roku 2005 spôsobilo priame straty vo výške až 3 miliárd ton, čo predstavuje ročné emisie Európy a Japonska dohromady. Sucho v roku 2010 malo ešte horšie následky. Do atmosféry sa uvoľnilo takmer dvojnásobné množstvo uhlíka ako v roku 2005, čo je len o niečo menej, ako sú ročné emisie oxidu uhličitého v Spojených štátoch amerických. 
 


Kolabujúce oceány
Jedným z najviac ohrozených prírodných prostredí patrí svetový oceán. Oceány v súčasnosti ani zďaleka nepôsobia tak vitálne ako z nablýskaných fotografií cestovných agentúr. Naopak, trpia a umierajú. Nie je to však ani zďaleka len nadmerný rybolov či znečisťovanie morskej vody toxickým odpadom, čo ohrozuje život v oceánoch. Človek v poslednom storočí ovplyvňuje morský život aj nepriamo, a to práve prostredníctvom globálneho otepľovania.

Hoci sa to môže zdať na prvý pohľad trochu prekvapujúce, ale globálne otepľovane nevedie len k zvyšovaniu teploty morskej vody. Približne jedna tretina ľuďmi vyprodukovaného oxidu uhličitého končí každoročne v oceánoch, kde už ako slabá kyselina uhličitá spôsobuje rýchly rast kyslosti morskej vody. Ide o známy problém tzv. acidifikácie morskej vody. Pokles pH o 0,1 za posledných 250 rokov sa nezdá ako veľký skok, no výskum naznačuje, že ide o ďaleko najrýchlejšiu zmenu pH za posledných asi 300 miliónov rokov. Vyššia kyslosť neznamená len to, že voda je korozívnejšia. Nižšie pH zapríčiňuje aj pokles koncentrácie uhličitanových iónov, teda hlavného zdroja vápnika, z ktorého si morské organizmy, ako koraly či planktón, budujú svoje schránky. Pokiaľ súčasné tempo rastu množstva oxidu uhličitého bude pokračovať, rýchlosť poklesu pH oceánov môže dosiahnuť už o 50 rokov podmienky ťažko zlučiteľné s prežitím týchto druhov.

Nie je teda žiadnym prekvapením, že rast kyslosti vody v kombinácii so zvyšujúcou sa teplotou oceánov, už dnes vedie nie len k poklesu druhovej rozmanitosti morského života, ale aj k znefunkčneniu celého potravinového reťazca, na ktorého konci stojí človek. Na zvýšenú kyslosť morskej vody zatiaľ najviac doplácajú koraly, ktoré v súčasnosti rýchlo ustupujú najmä v trópoch. V niektorých oblastiach Indického oceánu sú koraly už dnes na pokraji vyhynutia. Pokiaľ to pôjde takto aj ďalej, okolo roku 2050 budú podobne ohrozené na celej planéte. Bez koralov budú svetové oceány doslova prázdne, a bez rýb budú v mnohých pobrežných oblastiach hladovať aj ľudia
 
 
Obr. 11: Plasty plávajúce na povrchu oceánov sú len jednou stranou mince zvanej "znečistenie oceánov", tou druhou je chemické znečistenie ropnými produktmi, pesticídmi, ortuťou a inými ťažkými kovmi (Zdroj)

Viac v článku: Kolabujúce oceány


Nie všetky druhy to zvládnu
Ľudstvo prinieslo na Zem fenomény, s ktorými sa príroda na planéte vyrovnáva len s veľkými problémami. Znečisťovanie ovzdušia a oceánov, degradácia pôdneho fondu, odlesňovanie, strata vody v krajine, ničenie ekosystémov, rozširovanie technickej infraštruktúry, úbytok prírodného prostredia a v konečnom dôsledku aj samotné globálne otepľovanie nútia všetky ostatné životné formy ustupovať do krajne izolovaných prírodných enkláv, odkiaľ už takmer niet úniku. Dnes už vieme, že v minulosti sa živočíšne, ale aj rastlinné druhy dokázali prispôsobiť aj pomerne rýchlym klimatickým zmenám, a to najmä vďaka migrácii. Dnes je to už takmer nemožné aj pre všadeprítomnú ľudskú infraštruktúru, akou sú diaľnice, cesty alebo urbanizované oblasti. Jediným prostredím, kde migrácia je zatiaľ ako-tak možná, sú oceány. Ani vzduch už nie je bezpečným prostredím, vzhľadom na hustú leteckú dopravu či znečistenie .

Rýchla zmena klímy v kombinácii s celým radom veľmi vážnych ekologických problémov už dnes vedie k vymieraniu, ktoré je minimálne tisíckrát rýchlejšie než v ktoromkoľvek období za posledných niekoľko miliónov rokov. A ako ukazuje výskum, najrýchlejšie je práve v izolovaných ostrovoch dosiaľ zachovanej prírody, ako sú napríklad pralesy. Neúprosne ženieme tento svet do ďalšieho rýchleho a masového vymierania. Život na zemi by si dokázal poradiť aj s dnešnou mimoriadne rýchlou zmenou globálnej klímy, no už nie vo svete, ktorý tak zásadne pretvorili práve ľudia.


Zaujímavosti
  • Množstvo oxidu uhličitého v atmosfére za posledných minimálne 800–tisíc rokov nepresiahlo hranicu 300 čiastočiek z milióna (ppm). 
  • Prvýkrát sa tak stalo v roku 1950 a koncentrácia odvtedy rastie rekordným tempom.
  • Maximálna bezpečná hranica pre atmosferický oxid uhličitý je 350 ppm.
  • Priemerná hodnota za august 2015 je 398,82 ppm.
  • Ľudia svojou aktivitou vypustia do ovzdušia takmer 40 miliárd metrických ton oxidu uhličitého ročne.
  • Približne tretinu globálnych emisií oxidu uhličitého majú na svedomí Spojené štáty americké a Čína.
  • Dobytok produkuje viac metánu ako ropný priemysel.
  • Ropucha zlatá bol prvý živočíšny druh, ktorý vyhynul v dôsledku klimatickej zmeny.
  • Narušené ekosystémy a prirodzené životné prostredia sú tiež výsledkom globálneho otepľovania – ich vinou vymrelo už vyše milióna živočíšnych druhov.
  • Od začiatku priemyselnej revolúcie sa kyslosť povrchových oceánskych vôd zvýšila o tridsať percent.
  • Na severe planéty sa hladina morí zdvihla na takú úroveň, že lode môžu znovu prechádzať cez takzvanú severozápadnú cestu – priechod medzi Atlantickým a Tichým oceánom cez Severný ľadový oceán.
  • Viac ako sto miliónov ľudí z pobrežných oblastí sa bude musieť vysťahovať, ak sa hladina morí zvýši o necelý jeden meter.
  • Správa Medzivládneho panelu o zmene klímy z roku 2013 predpokladá nárast morskej hladiny maximálne o 1 až 1,2 metra do konca storočia.
  • Každé desaťročie od sedemdesiatych rokov je teplejšie, ako to predošlé.
  • Každý rok 21. storočia sa radí medzi štrnásť najhorúcejších rokov od roku 1880.
  • Napriek všetkým dokázaným faktom stále "existujú" ľudia, ktorí si myslia, že globálne otepľovanie a jeho následky sú kolektívnym výmyslom politikov, médií a vedcov.
  • V USA je to napríklad 37 percent ľudí a 64 percent si myslí, že klimatické zmeny im nijak neovplyvnia životy.


Článok vyšiel v tlačenej verzii SME dňa 17.9.2015 (na texte spolupracoval Jakub Filo)
http://1url.cz/Jn5Q a http://1url.cz/On5W

Vysušovanie krajiny vs. silnejúci skleníkový efekt

Je príčinou klimatickej zmeny a globálneho otepľovania vysušovanie krajiny? V súvislosti s príčinami globálneho otepľovania a klimatick...