Zmena podnebia je akákoľvek dlhodobá zmena priemerných vzorcov počasia, či už globálne alebo regionálne. Ako naznačuje táto široká definícia, zmena klímy sa vyskytla mnohokrát v histórii Zeme, a to z mnohých dôvodov. Zmeny v globálnych teplotných a poveternostných podmienkach, ktoré sa dnes prejavujú, sú však spôsobené ľudskou činnosťou. A deje sa oveľa rýchlejšie ako prírodné klimatické výkyvy minulosti.
Vedci majú mnoho spôsobov, ako sledovať klímu v priebehu času, z ktorých všetky jasne ukazujú, že dnešná zmena klímy súvisí s emisiami skleníkových plynov, ako je oxid uhličitý a metán. Tieto plyny sú účinné pri zachytávaní tepla zo slnečných lúčov blízko zemského povrchu, podobne ako sklenené steny skleníka udržujú teplo vo vnútri. Malé zmeny v podiele skleníkových plynov vo vzduchu môžu prispieť k veľkým zmenám v globálnom meradle.
V priemere je účinkom skleníkových plynov zvýšenie globálnych teplôt. Preto sa zmena klímy niekedy nazýva globálne otepľovanie. Väčšina vedcov však dnes uprednostňuje termín zmena podnebia z dôvodu premenlivosti počasia a klímy na celom svete. Napríklad otepľovanie priemerných globálnych teplôt by mohlo zmeniť prúd prúdu, hlavný prúd vzduchu ovplyvňujúci severoamerické počasie, čo by mohlo zasa viesť k sezónnym obdobiam extrémneho chladu v niektorých oblastiach.
„Je dôležité, aby si ľudia uvedomili, že z hľadiska miesta je na Zemi veľa premenlivosti,“ uviedla Ellen Mosley-Thompsonová, paleoklimatologka na Byrd Polar and Research Research Centre v štáte Ohio State University. „Keď hovoríme o globálnych klimatických zmenách, hovoríme o teplotných zmenách na veľkých plochách.“
Ako vedci vedia, že zmena podnebia je skutočná
Podnebie minulosti sa zaznamenáva v ľade, sedimentoch, jaskynných formáciách, koralových útesoch a dokonca aj stromových krúžkoch. Vedci sa môžu pozrieť na chemické signály - napríklad na oxid uhličitý zachytený v bublinách vnútri ľadového ľadu - aby určili atmosférické podmienky v minulosti. Môžu študovať mikroskopický fosílny peľ, aby zistili, aká vegetácia sa v danej oblasti darila, čo zase môže odhaliť, aké bolo podnebie. Môžu merať krúžky stromov, aby získali záznam o teplote a vlhkosti v jednotlivých sezónach. Pomery chemických variantov kyslíka v koraloch a stalaktitoch a stalagmitoch môžu odhaliť minulé vzorce zrážok.
Rôzne typy prírodných záznamov majú rôzne silné stránky. Oceánske sedimenty neobsahujú podrobné údaje o jednotlivých sezónach ani rok od roku, ale môžu poskytnúť rozmazané snímky klímy z obdobia miliónov rokov, uviedol Mosley-Thompson pre Live Science. (Podľa The Smithsonian Institution sú najstaršie jadrá vyvŕtané z morských sedimentov staré 65 miliónov rokov.) Záznamy o stromoch sú relatívne krátke, ale neuveriteľne podrobné. A ľad môže byť plný informácií: Ľadovce nielen zachytávajú atmosférické plyny vo forme vzduchových bublín, ale zachytávajú prach a iné sedimenty, peľové zrno, sopečný popol a ďalšie. Keď sa ľad stáva starším a komprimovanejším, záznam môže byť nejasný, povedal Mosley-Thompson, ale novší ľad môže poskytnúť ročný pohľad na to, čo klíma robí.
Najnovšie zmeny podnebia - od začiatku priemyselnej revolúcie - je možné sledovať aj priamo. Koncom 18. storočia sa vedenie záznamov o veciach, ako je teplota pôdy, začalo zlepšovať a kapitáni lodí začali vo svojich denníkoch zaznamenávať množstvo údajov o počasí založených na oceánoch. Nástup satelitnej technológie v 70. rokoch 20. storočia priniesol explóziu údajov, ktorá sa vzťahovala na všetko od rozsahu ľadu na póloch po teplotu morskej hladiny až po oblakové pokrytie.
Ako sa mení klíma
Tieto záznamy spolu ukázali, že moderná klíma prechádza rýchlym odklonením od vzorov minulosti.
Pred priemyselnou revolúciou bolo v atmosfére asi 280 molekúl oxidu uhličitého na každý milión molekúl, čo je miera známa ako častice na milión (ppm). Podľa údajov Národnej správy pre oceány a atmosféru (NOAA) bola v roku 2018 globálna priemerná úroveň CO2 407,4 ppm, čo je o viac ako 100 ppm viac ako táto úroveň za posledných 800 000 rokov. Podľa NOAA dosiahol atmosférický uhlík dnešnú úroveň naposledy 3 milióny rokov.
Podľa NOAA je aj miera zmeny dnešného atmosférického uhlíka rýchlejšia ako v minulosti. Miera nárastu bola za posledných 60 desaťročí 100-krát rýchlejšia ako kedykoľvek v posledných miliónoch rokov - obdobie, v ktorom sa medzi ľadovými cyklami vyskytlo osem veľkých klimatických výkyvov, v ktorých sa ľad rozširoval z pólov do stredných zemepisných šírok, a interglaciálne cykly, v ktorých sa ľad stiahol na miesto, kde je dnes. A miera sa naďalej zvyšuje. V 60. rokoch stúpol atmosférický uhlík v priemere o 0,6 ppm ročne. V roku 2010 vzrástla v priemere o 2,3 ppm ročne.
Schopnosť zachytávať teplo všetkého tohto ďalšieho uhlíka sa premietla do rastúcich priemerných globálnych teplôt. Podľa Goddardovho inštitútu pre vesmírne štúdie NASA (GISS) sa priemerná teplota Zeme od roku 1880 zvýšila o niečo viac ako 2 stupne Fahrenheita (1 stupeň Celzia), čo je presné meranie s presnosťou na desatinu stupňa Fahrenheita. Podobne ako v prípade zvýšenia atmosférického uhlíka sa zrýchlenie zrýchľuje aj podľa globálneho observatória Zeme: K dvom tretinám tohto otepľovania došlo od roku 1975.
Aké sú dopady zmeny klímy?
Toto otepľovanie sa premietlo do zmien v ekosystémoch a prostrediach Zeme. Medzi najdramatickejšie zmeny došlo v Arktíde, kde morský ľad klesá. Minimum ľadu a rekordné minimá sú podľa agentúry NASA od roku 2002 novou normou. Štúdie zisťujú, že aj najstarší viacročný morský ľad rýchlo klesá. Vedci teraz očakávajú prvé polárne leto bez ľadu niekedy medzi rokmi 2040 a 2060.
Ľadovce ustupujú globálne, najmä v stredných zemepisných šírkach, uviedol Mosley-Thompson. Národný park Ľadovec v Montane bol v roku 1850 domovom 150 ľadovcov. V súčasnosti ich je iba 25. Mosley-Thompson a jej tím odhadujú, že posledné tropické ľadovce zmiznú v priebehu nasledujúceho desaťročia.
K zvýšeniu hladiny mora už prispelo topenie ľadu a rozširovanie morských vôd v dôsledku tepla. Podľa NOAA sa priemerná svetová hladina mora od roku 1880 zvýšila o 8 až 9 centimetrov (21 až 24 centimetrov). Miera stúpania sa zvyšuje z 0,06 palca (1,4 milimetra) ročne v 20. storočí na 0,14 palca (3,6 mm). ročne od roku 2006 do roku 2015. Podľa NOAA sa tento nárast hladiny mora premietol do 300 až 900% nárastu záplav pri odlivu v pobrežných oblastiach Spojených štátov.
Oceánska voda absorbuje oxid uhličitý z atmosféry, čo vytvára chemickú reakciu, ktorá spôsobuje okyslenie oceánu. Globálne priemerné pH povrchových vôd oceánov sa od začiatku priemyselnej revolúcie znížilo o 0,11, podľa tichomorského laboratória pre morské prostredie NOAA o 30%. Zvyšujúca sa kyslosť oceánov sťažuje pre koraly stavbu karbonátových koster a pre škrupinové zvieratá, ako sú mušle a niektoré druhy planktónu, prežiť.
Zmena podnebia dokonca ovplyvňuje načasovanie jarného počasia. Najskoršia jar (podľa rastu rastlín a teplôt), ktorá sa zaznamenala v Spojených štátoch, bola v marci 2012. Klimatické modely teraz naznačujú, že takéto skoré pramene by mohli byť normou do roku 2015. Pravdepodobne však stále dôjde k neskorým zamrznutiam, čím sa vytvoria podmienky, za ktorých rastliny by mohli vysadiť skoro a potom by mohli byť poškodené nízkymi teplotami. Klimatické modely tiež predpovedajú zhoršenie alarmujúcich trendov v období sucha a požiaru vďaka vyšším teplotám.
Modely sú kľúčovým nástrojom pre vedcov v oblasti klímy, uviedol štátny klimatológ Kathie Dello. Dello povedal, že planéta na porovnanie nie je porovnateľná, modely však umožňujú vedcom vytvárať virtuálne verzie planéty na testovanie rôznych scenárov. Hoci je Zemský systém komplikovaný, tieto počítačové modely dokázali predvídať budúcnosť. Dokument z roku 2020 v časopise Geophysical Research Letters zistil, že predpovede klimatického modelu uverejnené v rokoch 1970 až 2010 boli presné v porovnaní so skutočným otepľovaním, ku ktorému došlo po uverejnení.
Môžeme zvrátiť zmenu podnebia?
Rastúci počet podnikateľov, vládnych úradníkov a súkromných občanov sa obáva zmeny klímy a jej dôsledkov a navrhuje kroky na zvrátenie tohto trendu.
„Zatiaľ čo niektorí tvrdia, že„ Zem sa uzdraví sama “, prirodzené procesy odstraňovania tohto CO2 spôsobeného ľudskou atmosférou z atmosféry fungujú v časovom horizonte stoviek tisícov až miliónov rokov,“ geochemický a paleoklimatológ na univerzite Josef Werne z Pittsburghu, povedal. „Áno, Zem sa uzdraví sama, ale nie včas, aby sa naše kultúrne inštitúcie zachovali tak, ako sú. Preto v našich vlastných záujmoch musíme konať tak, aby sme sa vyrovnali so zmenami klímy. my spôsobujeme. “
Ak by sa všetky emisie skleníkových plynov z ľudského tela okamžite zastavili, Zem by pravdepodobne zaznamenala ešte väčšie otepľovanie, niektoré štúdie naznačujú, pretože oxid uhličitý zostáva v atmosfére stovky rokov. Existujú návrhy, ktoré by teoreticky mohli zvrátiť časť tohto „zablokovaného“ otepľovania odstránením oxidu uhličitého z atmosféry, ako je zachytávanie a ukladanie uhlíka, ktoré zahŕňa vstrekovanie uhlíka do podzemných nádrží. Obhajcovia tvrdia, že zachytávanie a ukladanie uhlíka je technologicky uskutočniteľné, ale trhové sily zabránili rozsiahlemu prijatiu.
Či už je alebo nie je možné odstrániť už emitovaný uhlík z atmosféry, predchádzanie budúcemu otepľovaniu si vyžaduje zastavenie emisií skleníkových plynov. Najambicióznejšou snahou doposiaľ zabrániť otepľovaniu je Parížska dohoda. Cieľom tejto nezáväznej medzinárodnej zmluvy, ktorá vstúpila do platnosti v novembri 2016, je podľa Organizácie Spojených národov naďalej otepľovanie „výrazne pod 2 stupne Celzia nad predindustriálnymi úrovňami a úsilie o obmedzenie zvýšenia teploty ešte viac na 1,5 stupňov Celzia“. Každý signatár zmluvy sa dohodol, že stanoví svoje vlastné dobrovoľné emisné limity a časom ich sprísní. Vedci podnebia uviedli, že emisné limity stanovené v dohode by sa neprestali otepľovať až na 1,5 alebo dokonca na 2 ° C, ale že by to bolo zlepšenie oproti scenáru „ako je obvyklé“.
Za vlády Obamu sa Spojené štáty zaviazali obmedziť emisie skleníkových plynov na menej ako 28% úrovne roku 2005 do roku 2025. Prezident Donald Trump však čoskoro po svojom zvolení oznámil, že jeho administratíva nebude rešpektovať Parížsku dohodu. Správa Trump začala formálny proces odstúpenia od dohody v roku 2019.
Niekoľko štátnych a miestnych vlád začalo vlastné úsilie v boji proti klimatickým zmenám. Napríklad 24 štátov a Portoriko sa pripojilo k americkej klimatickej aliancii, ktorá sa zaviazala splniť ciele stanovené v Parížskej dohode.
"Federálna vláda, aj keď funguje dobre, nie je najchytrejším orgánom," uviedla Dello. „Ale štáty a mestá sú trochu flexibilnejšie.“
