Svet sa zahrieva. Zem aj oceány sú teraz teplejšie ako v čase, keď sa v roku 1880 začalo vedenie záznamov, a teploty stále stúpajú. Tento nárast tepla je v skratke globálne otepľovanie.
Podľa Národnej správy pre oceány a atmosféru (NOAA) sú tieto čísla holé: V rokoch 1880 až 1980 sa globálna ročná teplota v priemere zvýšila o 0,13 stupňa Fahrenheita (0,07 stupňa Celzia) za desaťročie. Od roku 1981 sa rýchlosť nárastu zrýchlila na 0,32 ° F (0,18 ° C) za desaťročie. To viedlo v súčasnosti k celkovému zvýšeniu priemernej globálnej teploty o 3,6 ° F (2 ° C) v porovnaní s obdobím predindustriálneho obdobia. V roku 2019 bola priemerná globálna teplota na pevnine a oceáne nad priemerom 20. storočia 1,75 ° F (0,95 ° C). Vďaka tomu bol rok 2019 druhým najteplejším rokom, ktorý sa zaznamenal až po roku 2016.
Tento nárast tepla je spôsobený ľuďmi. Spaľovaním fosílnych palív sa do atmosféry uvoľňujú skleníkové plyny, ktoré zachytávajú teplo zo slnka a zvyšujú teplotu povrchu a vzduchu.
Ako hrá úlohu skleníkový efekt
Hlavnou hybnou silou dnešného otepľovania je spaľovanie fosílnych palív. Tieto uhľovodíky zahrievajú planétu skleníkovým efektom, ktorý je spôsobený interakciou medzi zemskou atmosférou a prichádzajúcim žiarením zo slnka.
„Základnú fyziku skleníkových efektov vymyslel pred viac ako sto rokmi inteligentný človek využívajúci iba ceruzku a papier,“ povedal pre Live Science Josef Werne, profesor geológie a environmentalistiky na univerzite v Pittsburghu.
Týmto „inteligentným chlapom“ bol švédsky vedec a konečný držiteľ Nobelovej ceny Svante Arrhenius. Jednoducho povedané, slnečné žiarenie zasiahne zemský povrch a potom sa odrazí späť do atmosféry ako teplo. Plyny v atmosfére zachytávajú toto teplo a bránia mu v úniku do medzier v priestore (dobrá správa pre život na planéte). V dokumente predloženom v roku 1895 Arrhenius zistil, že skleníkové plyny, ako je oxid uhličitý, môžu zachytávať teplo blízko zemského povrchu a že malé zmeny v množstve týchto plynov môžu spôsobiť veľký rozdiel v množstve zachyteného tepla.
Odkiaľ pochádzajú skleníkové plyny
Od začiatku priemyselnej revolúcie ľudia rýchlo menia rovnováhu plynov v atmosfére. Spaľovaním fosílnych palív, ako je uhlie a ropa, sa uvoľňujú vodné pary, oxid uhličitý (CO2), metán (CH4), ozón a oxid dusný (N2O), primárne skleníkové plyny. Oxid uhličitý je najbežnejším skleníkovým plynom. Medzi asi 800 000 rokmi a začiatkom priemyselnej revolúcie bola prítomnosť CO2 v atmosfére asi 280 častíc na milión (ppm, čo znamená, že vo vzduchu bolo na 208 miliónov molekúl CO2). Podľa údajov Národných stredísk pre informácie o životnom prostredí bol od roku 2018 (posledný rok, keď sú k dispozícii úplné údaje) priemerný CO2 v atmosfére 407,4 ppm.
To nemusí znieť ako veľa, ale podľa Scrippsovej inštitúcie oceánografie neboli úrovne CO2 tak vysoké od obdobia pliocénu, ku ktorému došlo pred 3 miliónmi až 5 miliónmi rokov. V tom čase bola Arktída najmenej časť roku bez ľadu a podľa prieskumu z roku 2013 uverejneného v časopise Science vedela oveľa teplejšia ako dnes.
Podľa analýzy Agentúry na ochranu životného prostredia (EPA) v roku 2016 tvoril CO2 podľa emisií Agentúry pre ochranu životného prostredia (EPA) 81,6% všetkých emisií skleníkových plynov v USA.
„Vďaka vysoko presným inštrumentálnym meraniam vieme, že v atmosfére dochádza k bezprecedentnému zvýšeniu CO2. Vieme, že CO2 absorbuje infračervené žiarenie a zvyšuje sa globálna priemerná teplota,“ Keith Peterman, profesor chémie na York College v Pensylvánii, a jeho výskumný partner, Gregory Foy, docent chémie na York College v Pensylvánii, povedal spoločnosti Live Science v spoločnej e-mailovej správe.
CO2 sa dostáva do atmosféry rôznymi cestami. Spaľovaním fosílnych palív sa uvoľňuje CO2 a je to zďaleka najväčší príspevok USA k emisiám, ktoré otepľujú zemeguľu. Podľa správy EPA z roku 2018 sa v USA pri spaľovaní fosílnych palív vrátane výroby elektrickej energie v roku 2016 uvoľnilo do atmosféry niečo vyše 5,8 miliardy ton (5,3 miliardy metrických ton) CO2. Ďalšie procesy - napríklad neenergetické využívanie palív, výroba železa a ocele , výroba cementu a spaľovanie odpadu - zvýšiť celkové ročné uvoľňovanie CO2 v USA na 7 miliárd ton (6,5 miliardy metrických ton).
Odlesňovanie je tiež veľkým prispievateľom k prebytku CO2 v atmosfére. Podľa prieskumu vydaného Duke University je v skutočnosti odlesňovanie druhým najväčším antropogénnym (ľudským) zdrojom oxidu uhličitého. Keď stromy odumrú, uvoľnia uhlík, ktorý uložili počas fotosyntézy. Podľa globálneho hodnotenia lesných zdrojov z roku 2010 uvoľňuje odlesňovanie do atmosféry ročne takmer miliardu ton uhlíka.
Na celom svete je metán druhým najbežnejším skleníkovým plynom, je však najúčinnejší pri zachytávaní tepla. EPA uvádza, že metán je pri zachytávaní tepla 25-krát účinnejší ako oxid uhličitý. Podľa dohody o hospodárskom partnerstve v roku 2016 tvoril plyn asi 10% všetkých emisií skleníkových plynov v USA.
Metán môže pochádzať z mnohých prírodných zdrojov, ale ľudia spôsobujú veľkú časť emisií metánu prostredníctvom ťažby, využívania zemného plynu, hromadného chovu hospodárskych zvierat a využívania skládok. Podľa EPA predstavuje hovädzí dobytok najväčší jediný zdroj metánu v USA, pričom zvieratá produkujú takmer 26% celkových emisií metánu.
V emisiách skleníkových plynov v USA existuje niekoľko nádejných trendov. Podľa správy o DHP z roku 2018 sa tieto emisie medzi rokmi 1990 a 2016 zvýšili o 2,4%, ale medzi rokmi 2015 a 2016 poklesli o 1,9%.
Časť tohto poklesu spôsobila teplá zima v roku 2016, ktorá si vyžadovala menej vykurovacieho paliva ako obvykle. Ďalším významným dôvodom tohto nedávneho poklesu je podľa Centra pre klimatické a energetické riešenia výmena uhlia zemným plynom. USA tiež prechádzajú z hospodárstva založeného na výrobe na hospodárstvo so službami s nižšou spotrebou uhlíka. Podľa dohody o hospodárskom partnerstve zlepšili emisie aj vozidlá s nízkou spotrebou paliva a normy energetickej účinnosti budov.
Účinky globálneho otepľovania
Globálne otepľovanie neznamená iba otepľovanie, a preto sa „zmena podnebia“ stala obľúbeným pojmom medzi výskumníkmi a tvorcami politík. Zatiaľ čo sa planéta v priemere stáva horúcejšou, toto zvýšenie teploty môže mať paradoxné účinky, napríklad častejšie a silnejšie snehové búrky. Zmena podnebia môže a bude mať vplyv na zemeguľu niekoľkými veľkými spôsobmi: roztopením ľadu, vysušením už vyprahnutých oblastí, spôsobením extrémov počasia a narušením jemnej rovnováhy oceánov.
Topiaci sa ľad
Asi najviditeľnejším účinkom zmeny klímy doposiaľ je topenie ľadovcov a morského ľadu. Ľadové pokrývky ustupujú od konca poslednej doby ľadovej, približne pred 11 700 rokmi, ale otepľovanie minulého storočia urýchlilo ich zánik. Štúdia z roku 2016 zistila, že existuje 99% šanca, že globálne otepľovanie spôsobilo nedávny ústup ľadovcov; V skutočnosti výskum ukázal, že tieto rieky ľadu ustupovali 10 až 15-krát viac, ako by mali, ak by klíma zostala stabilná. Na konci 18. storočia mal ľadovcový národný park v Montane 150 ľadovcov. Dnes má 26. Strata ľadovcov môže spôsobiť stratu ľudského života, keď ľadové priehrady, ktoré zadržiavajú ľadovcové jazerá, destabilizujú a praskajú alebo keď lavíny spôsobujú nestabilné dediny zaberajúce ľad.
Na severnom póle prebieha otepľovanie dvakrát rýchlejšie ako v stredných zemepisných šírkach a morský ľad vykazuje napätie. Ľadový a zimný ľad v arktických rekordných minimách v rokoch 2015 a 2016, čo znamená, že rozloha ľadu nepokryla toľko otvoreného mora, ako bolo predtým pozorované. Podľa agentúry NASA bolo za posledných 13 rokov nameraných 13 najmenších hodnôt maximálneho zimného rozsahu morského ľadu v Arktíde. Ľad sa tiež vytvára neskôr v sezóne a na jar sa ľahšie topí. Podľa údajov Národného strediska pre údaje o snehu a ľade klesla januárová miera ľadového ľadu za posledných 40 rokov 3,15% za desaťročie. Niektorí vedci sa domnievajú, že v Severnom ľadovom oceáne sa do 20 až 30 rokov objavia letá bez ľadu.
V Antarktíde bol obraz o niečo menej jasný. Západný antarktický polostrov sa otepľuje rýchlejšie ako kdekoľvek inde okrem niektorých častí Arktídy, podľa antarktickej a južnej oceánskej koalície. Polostrov je miestom, kde sa v júli 2017 ľadová polica Larsen C rozpadla a vytvorila ľadovec veľkosti Delaware. Vedci teraz tvrdia, že štvrtine ľadu Západnej Antarktídy hrozí kolaps a obrovské ľadovce Thwaites a Pine Island tečú päťkrát rýchlejšie ako v roku 1992.
Morský ľad pri Antarktíde je však mimoriadne premenlivý a niektoré oblasti v posledných rokoch skutočne dosiahli rekordnú úroveň. Tieto záznamy by však mohli mať odtlačky prstov zmeny klímy, pretože môžu byť výsledkom pohybu ľadu na pevnine smerom k moru, keď sa ľadovce topia, alebo zmenám vetra spôsobeným otepľovaním. V roku 2017 sa však tento rekord rekordne vysokej teploty ľadu náhle zvrátil a výskyt záznamu bol nízky. 3. marca 2017 sa morský ľad v Antarktíde meral v rozsahu od 71 000 štvorcových kilometrov (184 000 štvorcových kilometrov) menej ako predchádzajúce minimum z roku 1997.
Zahrievať
Globálne otepľovanie zmení aj veci medzi pólmi. Očakáva sa, že v mnohých už suchých oblastiach sa bude svet otepľovať. Napríklad na juhozápadnej a centrálnej nížine Spojených štátov sa očakáva, že budú mať po desaťročia „megadroughts“ tvrdšie ako čokoľvek iné v ľudskej pamäti.
„Budúcnosť sucha v západnej Severnej Amerike bude pravdepodobne horšia, ako ktokoľvek iný zažil v histórii Spojených štátov,“ uviedol Benjamin Cook, klimatický vedec Goddardovho inštitútu pre vesmírne štúdie NASA v New Yorku, ktorý publikoval výskum v roku 2015 tieto suchá, povedal Live Science. „Sú to suchá, ktoré sú ďaleko za našimi súčasnými skúsenosťami, o ktorých je takmer nemožné ani pomyslieť.“
Štúdia predpovedala 85% pravdepodobnosť sucha trvajúceho najmenej 35 rokov v regióne do roku 2100. Vedci zistili, že hlavnou hnacou silou je zvyšujúce sa odparovanie vody z horúcej a teplejšej pôdy. Veľa zrážok, ktoré padajú v týchto vyprahnutých oblastiach, sa stratí.
Medzitým sa pri výskume v roku 2014 zistilo, že v mnohých oblastiach bude pravdepodobne menej zrážok, keď sa bude klíma otepľovať. Štúdia zistila, že najviac postihnuté budú subtropické regióny vrátane Stredomoria, Amazonie, Strednej Ameriky a Indonézie, zatiaľ čo suchá bude aj Južná Afrika, Mexiko, západná Austrália a Kalifornia.
Extrémne počasie
Ďalší vplyv globálneho otepľovania: extrémne počasie. Očakáva sa, že hurikány a tajfúny sa počas zahrievania planéty zintenzívnia. Horúce oceány odparujú viac vlhkosti, čo je motor, ktorý poháňa tieto búrky. Medzivládny panel OSN pre zmenu podnebia (IPCC) predpovedá, že aj keď svet diverzifikuje svoje zdroje energie a prechod na ekonomiku menej náročnú na fosílne palivá (známe ako scenár A1B), tropické cyklóny pravdepodobne budú až o 11% vyššie v priemere intenzívne. To znamená väčšie škody spôsobené vetrom a vodou na zraniteľných pobrežiach.
Zmena klímy môže paradoxne spôsobiť častejšie extrémne snehové búrky. Podľa Národných stredísk pre informácie o životnom prostredí sa extrémne snehové búrky vo východných Spojených štátoch stali dvakrát bežnejšie ako na začiatku 20. storočia. Aj tu dochádza k tejto zmene, pretože otepľovanie teplôt oceánu vedie k zvýšenému odparovaniu vlhkosti do atmosféry. Táto vlhkosť poháňa búrky, ktoré zasiahli kontinentálne Spojené štáty americké.
Prerušenie oceánu
Niektoré z bezprostredných dopadov globálneho otepľovania sú pod vlnami. Oceány pôsobia ako zachytávače uhlíka, čo znamená, že absorbujú rozpustený oxid uhličitý. Pre atmosféru to nie je zlá vec, ale nie je to skvelé pre morský ekosystém. Keď oxid uhličitý reaguje s morskou vodou, pH vody klesá (to znamená, že je kyslejšie), čo je proces známy ako acidifikácia oceánov. Táto zvýšená kyslosť odstraňuje škrupiny uhličitanu vápenatého a kostry, od ktorých závisí veľa prežitých organizmov v oceáne. Tieto zvieratá zahŕňajú mäkkýše, pteropody a koraly podľa NOAA.
Najmä koraly sú kanármi v uhoľnej bani pre zmenu podnebia v oceánoch. Morskí vedci pozorovali alarmujúcu úroveň bielenia koralov, udalostí, pri ktorých koralové vyháňajú symbiotické riasy, ktoré dodávajú živinám koraly a dodávajú im živé farby. Bielenie nastáva, keď sú koraly namáhané a stresory môžu obsahovať vysoké teploty. V roku 2016 a 2017 zažil Austrálsky Veľký bariérový útes udalosti vzájomného bielenia. Koralov môže bielenie prežiť, ale opakované bielenie zvyšuje pravdepodobnosť prežitia.
Nebol hiatus podnebia
Napriek obrovskému vedeckému konsenzu o príčinách a realite globálneho otepľovania je táto otázka politicky sporná. Napríklad popierači klimatických zmien tvrdia, že medzi rokmi 1998 a 2012 sa otepľovanie spomalilo, čo je jav známy ako „hiatus zmeny klímy“.
Bohužiaľ pre planétu sa hiatus nikdy nestal. Dve štúdie, jedna publikovaná v časopise Science v roku 2015 a druhá publikovaná v roku 2017 v časopise Science Advances, znovu analyzovala údaje o teplote oceánov, ktoré ukázali spomalenie otepľovania a zistili, že to bola iba chyba merania. Medzi 50. a 90. rokmi sa väčšina merania teploty oceánov vykonávala na výskumných lodiach. Voda by sa čerpala do potrubí cez strojovňu, ktorá nakoniec mierne ohriala vodu. Po 90. rokoch začali vedci používať systémy na meranie bójí oceánov, ktoré boli presnejšie, na meranie teploty oceánov. Problém nastal, pretože nikto neopravil zmenu v meraní medzi loďami a bójami. Tieto korekcie ukázali, že oceány sa od roku 2000 v priemere za desaťročie priemerne zahrievali o 0,12 stupňov F (0,12 stupňov Celzia), čo je takmer dvojnásobok rýchlejšieho odhadu, ako to bolo v prípade predchádzajúcich odhadov 0,07 stupňov Celzia (0,07 stupňov Celzia) za desaťročie.
Rýchle fakty o globálnom otepľovaní
Podľa NASA:
