Globální stmívání

Den po tragedii. Zatímco Amerika truchlila, počasí po celých Spojených státech bylo neobvykle nádherné. 1.300 km západně od New Yorku, v městě Madison ve Wisconsinu byl klimatolog jménem David Travis na cestě do práce. "Když jsem jel autem do práce, uvědomil jsem si, jak nádherně čistě modrá je obloha. Zprvu jsem se tím nijak nezabýval, až pak jsem si uvědomil, že obloha je neobvykle čistá a modrá."
Za posledních několik desetiletí došlo v důsledku znečištění afmosféry k poklesu slunečního světla, dopadajícího na Zemi, o deset až dvacet procent. To vedlo k výraznému ochlazování planety, zatímco protiběžným trendem bylo oteplování v důsledku tzv. "skleníkového efektu". "Globální stmívání", dopad oteplování v důsledku skleníkového efektu snižovalo, takže vědci zřejmě podcenili skutečný efekt globálního oteplování. Nyní usuzují, že by do sta let na Zeměkouli mohla stoupnout teplota až o deset stupňů. To by mělo pro civilizaci katastrofální následky.
To je argumentace autoritativního vědeckopopulárního pořadu televize BBC Horizon (Horizont), který se vysílal minulý týden.
Po dobu patnácti let před 11. zářím 2001 prováděl Travis průzkum na zdánlivě okrajové téma: zda sražené páry z tryskových motorů, vytvářející na obloze za letadlem "čáry", výrazněji ovlivňují podnebí. Po útoku z 11. září byly všechny lety amerických letadel zrušeny. Žádná letadla nelétala a Travis konečně měl možnost zjistit, jak to je: "Byla to výjimečná příležitost provést výzkum, která se už asi nikdy nebude opakovat."
Travis se domníval, že to, že žádná letadla nelétají, vyvolá malou, avšak zaznamenatelnou podnebnou změnu. Avšak to, co zaznamenal, bylo okamžité a dramatické. Zjistil, že během oněch pouhých tří dnů, co nelétala americká letadla, se rozsah teplotních změn ve Spojených státech změnil o celý jeden stupeň Celsia. Z klimatologického hlediska je to obrovská změna. Podnebí se změnilo o jeden stupeň Celsia za pouhé tři dny. Nikdo dosud nikdy nezaznamenal tak velkou podnebnou změnu za tak krátkou dobu. Byla to úplně nová změna. Vědci ji nazývají "globální stmívání".
Před dvěma lety o jevu "globálního stmívání" většina vědců vůbec nevěděla. Nyní jsou vědci přesvědčeni, že to může znamenat, že všechny předpovědi o budoucnosti podnebí na naší planetě mohou být chybné.
Stopa, která měla vést k objevu globálního stmívání, začala před čtyřiceti lety v Izraeli, s prací mladého židovského přistěhovalce jménem Gerry Stanhill. Stanhill byl profesí biolog a dostal zaměstnání, v jehož rámci měl konstruovat zavodňovací projekty. Jeho úkolem bylo měřit, jak silně slunce svítí nad Izraelem. Pro tuto práci bylo důležité měřit sluneční záření. To totiž v podstatě určuje, kolik vody potřebují plodiny na polích. Gerry shromažďoval informace ze sítě měřičů slunečního svitu po dobu jednoho roku. Výsledky byly podle očekávání a na jejich základě byl vybudován v Izraeli národní zavodňovací systém.
O dvacet let později, v osmdesátých letech, se Gerry rozhodl zopakovat svá měření. Chtěl zjistit, zda jsou ještě platná. To, co zjistil, ho nesmírně překvapilo. "Byl jsem překvapen, když jsem zjistil, že došlo k velmi vážnému poklesu slunečního svitu v Izraeli. Od prvních měření v padesátých letech šlo o pokles slunečního záření o celých 22 procent." Dvaadvacetiprocentní pokles sluneční energie byl obrovský. Pokud by to bylo pravda, v Izraeli by měla být zima. Něco muselo být nesprávně. A proto, když Gerry své výsledky publikoval, byly ignorovány. Publikace těchto výsledků neměla na vědeckou komunitu skoro žádný vliv.
Avšak nebyl jediným vědcem, který si povšiml, že klesá sluneční záření. V Německu totéž zaznamenala nad bavorskými Alpami mladá absolventka studia klimatologie Beate Liepert. A co ostatní svět? Nezávisle na sobě začali Liepert a Stanhill prohledávat publikace, vědecké časopisy a meteorologické záznamy z celého světa. A oba na sobě nezávisle zjistili pozoruhodné skutečnosti. Od padesátých let do začátku devadesátých let pokleslo množství sluneční energie, které dorazí na povrch Zeměkoule. V Antarktidě o 9 procent. V USA o 10 procent. O téměř 30 procent v Rusku. A o 16 procent v určitých částech Velké Británie. Byl to skutečně globální jev. A Gerry ho pojmenoval globální stmívání. Avšak ostatní vědci stále nevěřili. Pro tuto skepsi existovaly dobré důvody. Méně energie ze Slunce by mělo znamenat, že Zeměkoule chladne. Jenže vědci věděli, že se Zeměkoule otepluje, protože kysličník uhličitý a další "skleníkové" plyny, které vypouštíme, udržují v atmosféře stále více tepla a způsobují globální oteplování. Liepertová: "Mí přátelé mi říkali: Panebože, ty jsi opravdu extremista. Protiřečíš globálnímu oteplování. Víš, kolik miliard dolarů se vydává na výzkum globálního oteplování a ty a ten stařec v Izraeli jim protiřečíte?" Takže práce Liepertové a Stanhilla byla odmítána.
Avšak globální stmívání nebylo jediným jevem, který, jak se zdálo, byl neslučitelný s globálním oteplováním. V Austrálii další dva biologové, Michael Roderick a Graham Farquar, byli překvapeni dalším paradoxním výsledkem: tím, že celosvětově klesá množství odpařované vody na volném prostranství. Každý den, po celém světě lidé ráno kontrolují, kolik vody se odpařilo z otevřené nádoby a kolik vody musejí dolít, aby ji doplnili na stejnou úroveň, jaká byla 24 hodin předtím. Na některých místech této planety provádějí zemědělští vědci tento denní úkol už déle než sto let. A právě dlouhodobá měření odpařování vody na volném prostranství jsou velmi cenná. V devadesátých letech si vědci povšimli něčeho velmi podivného. Množství odpařované vody začalo klesat. Vznikl zdánlivý paradox, protože množství odpařované vody klesalo, přestože globální teplota rostla. Byla to záhada. Většina vědců se domnívala, že zvyšování teploty na Zemi by mělo vést k zvyšování množství odpařované vody. Avšak Roderick a Farquar výpočty zjistili, že teplota není nejdůležitějším faktorem při odpařování vody. Nejdůležitější je sluneční záření, vlhkost vzduchu a vítr. Ale úplně nejvýznamnější je sluneční záření. Zjistili, že k odpařování vody vede to, že energie fotonů naráží na povrch vody. Odpařování vodních molekul způsobuje sluneční záření. Takže i oni dospěli k pozoruhodnému závěru: Jestliže se voda méně odpařuje, možná klesá intenzita slunečního záření. Byl pokles odpařování vody důkazem globálního stmívání? Byli přesvědčeni, že někde ve vědeckých časopisech naleznou data, jejichž prostřednictvím se jim oba jevy podaří spojit.
A pak jednoho dne, čistou náhodou na to jeden z australských vědců narazil. V časopise Nature vyšel článek "Odpařování vody ztrácí energii". V článku se uvádělo, že poklesla míra odpařování vody v Rusku, v USA i ve východní Evropě. Pravilo se tam, že se z odpařovací nádoby odpařilo za posledních třicet let v průměru asi o 100 mm méně vody. Michael Roderick věděl, kolik slunečního záření je zapotřebí k odpaření jednoho milimetru vody. Tak obojí údaje dal dohromady: pokles odpařování vody i pokles slunečního záření. "100 mm vody znamená 250 megajoulů. A to skutečně Rusové změřili jako pokles slunečního záření za posledních třicet let." V Evropě a v USA to bylo stejné. Pokles odpařování vody přesně odpovídal poklesu slunečního záření, o němž psali Beatta Liebert a Gerry Stanhill.
Dva druhy naprosto odlišného pozorování dospěly k témuž závěru. Už nemohlo být pochyb, že ke globálnímu stmívání skutečně dochází. Avšak co to způsobovalo?
Vědci věděli, že se Sluncem samotným se nic neděje. Viník musel být na planetě Zemi. A jak hledali příčiny, učinili další znepokojující objev. Globální stmívání zabíjí. Zřejmě způsobilo největší podnebnou katastrofu nedávné doby. Nese vinu za obrovský hladomor v Africe.
Maledivy. Národ tisíce ostrůvků uprostřed Indického oceánu, nedávno postižený asijskou tsunami. Právě tady Veerabhadran Ramanthan, čelný světový odborník na klimatologii, začínal poodhalovat tajemství toho, co způsobuje globální stmívání. Nejprve si povšiml, už v polovině devadesátých let, že slábne sluneční záření nad velkou částí Tichého oceánu: "My jsme tehdy nevěděli, že jde o součást daleko většího globálního problému, ale věděl jsem, že musíme zjistit, co se děje." Ramanthan věděl, že velký pokles slunečního záření musí mít něco společného se změnami v zemské atmosféře. Zjevným podezřelým bylo znečištění ovzduší. Spalování paliva nevytváří jen "skleníkové" plyny, které způsobují globální oteplování, ale také viditelné znečištění ovzduší, miniaturní částečky sazí a dalších znečištěnin, které se pohybují vzduchem. Z toho vzniká opar, který zahaluje naše města. Maledivy bylo příhodným místem ke zjištění, zda toto znečištění ovzduší způsobuje globální stmívání. Maledivy se zdají být čisté, ale po většinu roku jsou severní maledivské ostrovy uprostřed proudu špinavého vzduchu plynoucího z Indie. Jen jižní výběžek souostroví má čisté ovzduší, přicházející až z Antarktidy. Takže srovnáním ovzduší na severu Malediv a na jihu tohoto souostroví mohl Ramanthan s kolegy zjistit, zda znečištění atmosféry nějak ovlivňuje intenzitu slunečního záření, dopadajícího na Zemi. Projekt trval celou řadu let a stál 25 milionů dolarů. Přinesl však výsledky. Ukázalo se, že znečištěný proud vzduchu, tři kilometry silný, oslaboval sluneční záření, dosahující k hladině moře, o více než 10 procent. Znamenalo to, že znečištění ovzduší miniaturními částicemi má daleko větší vliv na oslabování slunečního záření, než si vědci uvědomovali. Do té doby se vědci domnívali, že lidská činnost může nanejvýš vést k oslabení slunečního záření maximálně tak o půl až jedno procento. Ukázalo se, že je to desetkrát více.
Z projektu vyplynulo, že částečky znečištění samy blokují určitou míru sluneční energie, ale daleko důležitější je to, co způsobují mrakům. Proměňují je v obří zrcadla. Mraky se skládají z kapiček vody. Ty vznikají, když dochází ke kondenzaci vodních par v atmosféře na povrchu přirozeně se vyskytujících částeček ve vzduchu - pylů nebo mořské soli. Kapky se zvětšují, a když jsou dost těžké, padají jako déšť. Ramanthan zjistil, že znečištěný vzduch obsahuje desetkrát více částeček než čistý vzduch. Jsou to částice popílku, sazí a kysličníku siřičitého. Ve znečištěném ovzduší vznikalo na částečkách znečištění desetkrát více vodních kapek. Znečištěné mraky obsahují daleko větší množství kapek, daleko menších než za normální situace. Velké množství malých kapek odráží více světla než menší množství velkých kapek. Takže znečištěné mraky odrážejí více světla zpět do vesmíru, a tak dochází ke globálnímu stmívání.
Studiem satelitních fotografií Ramanathan zjistil, že se totéž děje po celém světě. Nad Indií, nad Čínou, až po Tichý oceán, nad západní Evropou, až po Afriku, nad Británií. Ale teprve když vědci začali zkoumat důsledky globálního stmívání, zjistili nejvíce znepokojující skutečnost. Tato více "zrcadlová" oblaka byla schopna pozměnit vzorce deště po celém světě, a to s tragickými následky.
Hladomor v Etiopii v roce 1984 šokoval svět. Částečně ho způsobilo desetileté sucho po celé subsaharské Africe, v regionu známém jako Sahel. Po celou řadu let nedošlo k letním monzunovým dešťům. Ukázalo se, že to způsobilo globální stmívání. Po většinu roku je v Sahelu absolutní sucho. Ale každé léto zahřejí sluneční paprsky oceány severně od rovníku. To vede k tomu, že se dešťový pás, který se tvoří kolem rovníku, přesune od rovníku na sever. Tak přicházejí do Sahelu monzunové deště. Avšak po dobu dvaceti let, v sedmdesátých a v osmdesátých letech, se tropický dešťový pás severně od rovníku v létě nepřesouval. K africkým monzunovým dešťům nedocházelo.
Pro klimatology jako Leon Rotstayn bylo zmizení dešťů dlouho záhadou. Viděli, že znečištění ovzduší z Evropy a severní Ameriky se šíří přes Atlantik, ale z klimatologických modelů vyplývalo, že by to mělo mít jen mizivý vliv na monzunové deště. Pak však Rotstayn na svůj model aplikoval zjištění z Malediv. Potvrdilo mu to, že znečištěné mraky odrážejí i v této oblasti více slunečního světla zpět do vesmíru. To vede k ochlazování moří a pás tropických dešťů se přestal přesouvat na sever. "Je pravděpodobné, že sucha v Africe v sedmdesátých a v osmdesátých letech byla vyvolána znečišťováním ovzduší, šířícím se z Evropy a ze Severní Ameriky," konstatuje Rotstayn. Je-li to pravda, znečištění, které pochází z našich výfukových plynů a elektráren přispělo k úmrtí jednoho milionu lidí v Africe a postihlo dalších padesát milionů. Není vyloučeno, že je to teprve první ukázka toho, jak globální stmívání může narušit světový systém počasí. Kdyby došlo k zmizení monzunových dešťů v Asii, postihlo by to existenci 3,6 miliardy lidí.
Podle Ramanathana neexistuje žádná volba - je třeba výrazně omezit, ne-li úplně zastavit znečišťování vzduchu. Naštěstí odstranění znečišťování vzduchu by nemuselo být příliš obtížné. Stačilo by spalovat palivo čistějším způsobem. V Evropě se s tím už začalo. Elektrárny byly vybaveny filtry, automobily katalyzátory, i když neredukují množství skleníkových plynů vypouštěných do ovzduší. V důsledku toho už klesá viditelné znečištění vzduchu. To by mělo být pro Sahel dobrou zprávou a v posledních letech tam nejsou sucha tak špatná. Avšak celá věc má děsivý háček. Přestože nás globální stmívání ohrožuje, zároveň nás chránilo před ještě větší hrozbou. Odstraníme-li globální stmívání, budeme čelit ještě většímu ohrožení.
Byl to David Travis, který poprvé zahlédl známky toho, jak by svět mohl vypadat bez globálního stmívání. Došlo k tomu v oněch chaotických dnech po tragedii z 11. září 2001. Travis studoval patnáct let výpary, které za sebou nechávají tryskové motory letadel. I když se každý pruh výparů za letadlem zdá malý, když se všechny z nich rozšíří do stran, dokáží zakrýt celou oblohu. Travis dokázal zjistit přesně, jak velký vliv na snižování slunečního záření tyto pruhy výparů mají teprve tehdy, když po 11. září byly v Americe zrušeny všechny lety. Travis shromáždil záznamy o teplotě z 5.000 meteorologických stanic po celých USA. Nezkoumal absolutní teploty, ty se každodenně výrazně mění. Namísto toho analyzoval to, co se normálně mění jen velmi pomalu: rozsah teploty. Rozdíl mezi nejvyšší teplotou za dne a nejnižší v noci. Zjistil, že za tři dny po 11. září, kdy nelétala letadla, stoupl rozsah teploty o více než 1 stupeň Celsia. Byla to největší teplotní změna za posledních třicet let.
Jestliže se teplota zvýší tak rychle za tak krátkou dobu, odstraníme-li jen jeden zdroj znečištění ovzduší, vyplývalo by z toho, že celkový dopad globálního stmívání na teplotu světa by měl být obrovský. Kdyby přestala tehdy létat letadla po celém světě, možná by došlo k obrovskému zvýšení globálního oteplování. A to je skutečně varovným nebezpečím. Odstraníme-li problém globálního stmívání, teplota na světě zřejmě podstatně stoupne. A to není jen teorie. Je pravděpodobné, že se to děje už teď. V západní Evropě už začala být opatření proti znečištění ovzduší efektivní. Viditelným způsobem pokleslo znečištění ovzduší a dokonce za posledních několik let došlo k mírnému poklesu globálního stmívání. Avšak zároveň po několika desetiletích, kdy se teplota udržovala na stejné úrovni, začala teplota v Evropa podstatně růst. Vyvrcholilo to v krutém létě roku 2003. Lesní požáry vážně poškodily Portugalsko. V Alpách začaly tát ledovce. Ve Francii umírali lidé po tisících. Je to trest za odstraňování globálního stmívání bez odstranění příčin globálního oteplování?
Toto je jádro problému. Zatímco skleníkový efekt zahřívá planetu Zemi, zdá se, že globální stmívání ji ochlazovalo. Takže oteplování, způsobované kysličníkem uhličitým, bylo před námi skryto v důsledku ochlazování znečištěním ovzduší. Ale tato situace se nyní začíná měnit. Dojde k tomu, že ochlazovací znečištění klesá a oteplující znečištění stoupá. To znamená, že dojde k zrychlenému oteplování. A to není všechno. Klimatologové jako Peter Cox začínají být znepokojeni, že globální stmívání je vedlo k tomu, že podcenili skutečnou sílu globálního oteplování. Obávají se, že Země je možná daleko zranitelnější skleníkovými plyny, než se dosud domnívali.
Modely, kteří vědci používají pro předpověď podnebných změn, předpovídají maximální oteplení ve výši pěti stupňů do konce století. Cox a jeho kolegové se nyní obávají, že tyto modely jsou nesprávné. Teplota by mohla stoupnout dvakrát tak rychle, než se původně domnívali. K nevratným změnám by mohlo dojít už do pětadvaceti let.
Cox: "Jestliže nic nepodnikneme, tak do roku 2030 se oteplí o více než 2 stupně a to znamená, že se začne rozpouštět grónský ledovec. Jakmile se to spustí, už se to nedá zastavit. Bude tát dlouho, ale mořská hladina nakonec stoupne o 7 až 8 metrů. Mnoho světových měst bude ohroženo. S každým dalším desetiletím vzroste riziko katastrofálních záplav. A jestliže lidstvo zůstane v nečinnosti, tím to neskončí. Protože po Grónsku začnou horkem uvadat světové tropické pralesy, zejména v amazonské oblasti. Je pravděpodobné, že by v horku shořely. Očekává se, že se tato oblast promění v savanu a pokud dojde k opravdovému vysušení této oblasti, až v poušť. Lesní požáry by uvolnily obrovské množství kysličníku uhličitého do atmosféry. Tím se dále zintenzívní globální oteplování. Cox vypočítal, že do konce století by svět mohl být o 10 stupňů teplejší. Bylo by to nejrychlejší oteplení v historii této planety. Pokud by k tomu došlo, vlhké a zelené klima Británie by se do sta let proměnilo v severoafrické klima. Většina evropských rostlin by v severoafrickém klimatu nepřežila. S úhynem vegetace by začala být velkým problémem půdní eroze. Anglie by se stala zemí extrémů. V zimě by docházelo k zátopám a v létě k prašným bouřím. A jinde by to bylo daleko horší. Dnešní horké země by se staly neobyvatelnými.
Na dalekém severu by oteplení o deset stupňů zřejmě stačilo k uvolnění obrovských rezerv přírodního metanu, většího než veškerá ropná a uhelná ložiska na této planetě. Vzniklo by nebezpečí destabilizace hydrátů metanu na dně moří, kde je ho uloženo ve zmrzlé formě obrovské množství. Deset tisíc miliard tun metanu. V tom čase už by nebylo možné globální oteplování nijak zastavit. Teplota planety Země by se lidem úplně vymkla z rukou. Nastaly by teploty, které země nezažila čtyři miliardy let.
Není to předpověď. Je to varování. K tomuto skutečně dojde, pokud odstraníme znečištění ovzduší, aniž bychom zasáhli proti skleníkovým plynům. Kdybychom však dále znečišťovali ovzduší, začalo by to postihovat lidské zdraví a ovlivnilo by to vzorce počasí na této planetě. Jen znečišťováním ovzduší se skleníkový efekt nedá zastavit. Je nutno naléhavě zasáhnout proti globálnímu oteplování i proti globálnímu stmívání, proti spalování uhlí, ropy a plynu. Bude nutno učinit velmi obtížná rozhodnutí ohledně toho, jak žijeme a jak vyrábíme elektřinu. Hovoří se o tom už dvacet let. Zatím se prakticky nepodniklo téměř nic. Objev globálního stmívání naznačuje, jak rychle se nám krátí čas, uzavřel pořad.