Změna klimatu a ovzduší

V roce 2009 provedla skupina britských a německých výzkumných pracovníků pomocí sonaru, který se obvykle používá při vyhledávání hejn ryb, výzkum u norského pobřeží. Nehledali však ryby, ale pozorovali metan, jeden z nejsilnějších skleníkových plynů, který se uvolňoval z mořského dna, jež „tálo“. Jejich zjištění byla jedním z mnoha dlouhodobých varování před možnými dopady změny klimatu.

V oblastech blízko pólům je část zemského masivu nebo mořského dna trvale zmrzlá. Podle některých odhadů je v této vrstvě, známé též jako permafrost, uloženo dvojnásobné množství uhlíku, než jaké se nyní vyskytuje v atmosféře. Při vyšších teplotách se tento uhlík může uvolnit z rozkládající se biomasy jako oxid uhličitý nebo metan.

„Metan je skleníkový plyn, který je 20krát silnější než oxid uhličitý,“ varuje profesor Peter Wadhams z Univerzity v Cambridge. „Riskujeme další globální oteplování a dokonce i rychlejší tání arktického ledu.“ Emise metanu vznikají v důsledku lidské činnosti (zejména v zemědělství, při spotřebě energie a nakládání s odpady) a pocházejí rovněž z přírodních zdrojů. Životnost metanu v atmosféře je přibližně 12 let. Ačkoli je považován za plyn s poměrně krátkou životností, je 12 let dostatečně dlouhá doba na to, aby se přesunul do jiných oblastí. Kromě toho, že se jedná o skleníkový plyn, se metan podílí na vzniku přízemního ozonu, jenž je sám o sobě závažnou znečišťující látkou s dopady na lidské zdraví a životní prostředí.

Částice mohou přispívat k oteplování či ochlazování

Oxid uhličitý je zřejmě největším zdrojem globálního oteplování a změny klimatu, nikoli však jediným. Množství sluneční energie (včetně tepla), které Země zadržuje, a množství, které pak odráží zpět do vesmíru, ovlivňuje celá řada dalších plynných a pevných částic, jinak také „látky s dopadem na klima“. Patří mezi ně nejdůležitější látky znečišťující ovzduší, jako je ozon, metan, prachové (pevné) částice a oxid dusný.

Působení znečišťujících částic je složité. V závislosti na svém složení mohou přispívat buď k ochlazování, nebo k oteplování místního i globálního klimatu. Jednou ze složek jemných částic je například černý uhlík, jenž vzniká při nedokonalém spalování paliv, pohlcuje sluneční a infračervené záření v atmosféře a tím se podílí na oteplování.

Jiné druhy částic, obsahující sloučeniny síry nebo dusíku, mají opačný účinek. Jako zrcadélka odrážejí sluneční energii, a tak klima ochlazují. Zjednodušeně lze říci, že rozhodující je barva částic. „Bílé“ částice sluneční světlo spíše odrážejí, zatímco „černé“ a „hnědé“ částice jej pohlcují.

Podobně je tomu na zemském povrchu. Některé částice se s deštěm nebo sněhem snášejí na zem nebo se na ní jednoduše usazují. Černý uhlík se však z místa svého vzniku může přenášet na velké vzdálenosti a usazovat se na sněhu nebo ledu. Bílá pokrývka Arktidy v důsledku ukládání černého uhlíku v této oblasti v posledních letech podstatně potemněla a snížila se její schopnost odrážet světlo, což znamená, že naše planeta zadržuje více tepelné energie. Kvůli této dodatečné energii se oblast sněhu a ledu v Arktidě ještě rychleji zmenšuje.

Zajímavé je, že celou řadu klimatických procesů určují nikoli hlavní složky atmosféry, ale některé plyny, které se vyskytují pouze ve velmi malém množství. Oxid uhličitý, stopový plyn, který se vyskytuje nejčastěji, tvoří pouze 0,0391 % vzduchu. Každá změna těchto velmi malých množství má vliv na naše klima a může jej měnit.

Více či méně deště?

„Barva“ částic v ovzduší nebo na zemském povrchu není jediným způsobem, jak částice mohou ovlivňovat klima. Vzduch se zčásti skládá i z vodní páry, drobných molekul vody, které se ve vzduchu vznášejí. V kondenzovanější podobě tyto molekuly vytvářejí mraky. Částice hrají důležitou roli ve způsobu vzniku mraků, délce jejich existence, množství slunečního záření, které odrážejí, typech srážek a míst, kde k nim dochází, apod. Mraky mají pro klima jednoznačně zásadní význam. Koncentrace částic a jejich složení mohou skutečně měnit obvyklé vzorce výskytu srážek.

Změny v množství srážek a vzorcích jejich výskytu vedou ke vzniku reálných nákladů z ekonomického a sociálního hlediska, neboť mohou mít vliv na celosvětovou produkci potravin, a tím i na jejich ceny.

Ze zprávy EEA ‘Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012’ vyplývá, že změnou klimatu, která má nejrůznější dopady na společnost, ekosystémy i lidské zdraví, jsou dotčeny všechny evropské regiony. Bylo zjištěno, že se v celé Evropě zvýšily průměrné teploty a v jižních oblastech klesl úhrn srážek, zatímco v severní Evropě vzrostl. Navíc taje ledová pokrývka a ledovce a zvyšuje se tak hladina moří. Předpokládá se, že tento vývoj bude pokračovat.

(c) Dovile Zubyte, ImaginAIR/EEA

Souvislost mezi změnou klimatu a kvalitou ovzduší

Ačkoli nevíme přesně, jakým způsobem může změna klimatu ovlivňovat kvalitu ovzduší a naopak, nedávný výzkum naznačuje, že mezi nimi může být hlubší souvislost, než se původně předpokládalo. Mezivládní panel pro změnu klimatu — mezinárodní subjekt, jehož úkolem je posuzovat změnu klimatu, ve svém posouzení z roku 2007 tvrdí, že kvalita ovzduší ve velkoměstech se v budoucnu v důsledku změny klimatu zhorší.

Předpokládá se, že změna klimatu ovlivňuje v mnoha regionech po celém světě místní povětrnostní podmínky, včetně četnosti vln horka nebo období nehybného vzduchu. V důsledku většího množství slunečního světla a vyšších teplot se mohou nejen prodlužovat období vyšších úrovní ozonu, ale mohou se také dále zvyšovat maximální hodnoty koncentrace ozonu. Určitě to není dobrá zpráva pro jižní Evropu, která se již nyní potýká s obdobími, kdy přízemní ozon překračuje kritické hodnoty.

Mezinárodní společenství se během diskusí o zmírňování změny klimatu dohodlo, že je třeba omezit nárůst průměrné globální teploty na 2 °C ve srovnání s úrovní před industrializací. Stále není jisté, zda se podaří omezit v dostatečném množství emise skleníkových plynů, abychom tohoto cíle dosáhli. Na základě několika různých možných vývojů tvorby emisí odhalil Program OSN pro životní prostředí rozdíly mezi stávajícími závazky ke snížení emisí a snížením emisí, které musíme provést, abychom cíle dosáhli. Je zřejmé, že je třeba vyvinout větší úsilí, abychom měli lepší šanci omezit nárůst teploty na 2 °C a mohlo tak dojít k dalšímu snižování emisí.

Předpokládá se, že v některých regionech, například v arktické oblasti, bude oteplení výraznější. Vyšší teploty nad pevninou i oceány budou zřejmě ovlivňovat míru vlhkosti v atmosféře, což by zase mohlo mít vliv na výskyt srážek. Zatím není jasné, v jakém rozsahu by vyšší či nižší koncentrace vodní páry v atmosféře mohly měnit výskyt srážek nebo globální a místní klima.

Rozsah dopadů změny klimatu se však bude zčásti odvíjet od toho, jak se jednotlivé regiony změně klimatu přizpůsobí. V celé Evropě se již přijímají opatření zaměřená na přizpůsobení se změně klimatu; od lepšího územního plánování až po přizpůsobení infrastruktury, například budov a komunikací. V budoucnu však bude nutné přijímat další podobná opatření. K přizpůsobení se změně klimatu lze využít různé postupy. Například výsadba stromů a více zelené plochy (parků) v městských oblastech zmírňuje účinky vln veder a zlepšuje kvalitu ovzduší.

(c) Bojan Bonifacic, ImaginAIR/EEA

Vzájemně přínosné scénáře

Mnoho látek ovlivňujících klima běžně znečišťuje ovzduší. Opatření ke snížení emisí černého uhlíku, ozonu či prekurzorů ozonu jsou přínosná pro lidské zdraví i klima. Skleníkové plyny a znečišťující látky pocházejí ze stejných emisních zdrojů. Omezení emisí těchto plynů nebo látek proto může přinést užitek.

Cílem Evropské unie je dosáhnout do roku 2050 konkurenceschopnějšího hospodářství, které bude méně závislé na fosilních palivech a šetrnější k životnímu prostředí. Konkrétním cílem Evropské komise je snížit do roku 2050 emise skleníkových plynů produkovaných v EU o 80–95 % ve srovnání s jejich úrovněmi z roku 1990.

K přechodu na nízkouhlíkové hospodářství a podstatnému snížení emisí skleníkových plynů je však zapotřebí nově strukturovat spotřebu energie v EU. Účelem těchto politických cílů je omezit konečnou poptávku po energii, zajistit účinnější využívání energie, větší využití obnovitelných zdrojů energie (např. sluneční, větrné, geotermální a vodní) a menší využívání fosilních paliv. Počítají rovněž se širším spektrem nových technologií, například v oblasti odlučování a ukládání uhlíku, kdy se zachycují emise oxidu uhličitého vypouštěné z průmyslového zařízení a pak se skladují v podzemí, nejčastěji v geologických úložištích, odkud nemohou unikat do atmosféry.

Některé z těchto technologií nemusí být z dlouhodobého hlediska nejlepším řešením. Zamezí-li však v krátkodobém a střednědobém horizontu uvolňování velkého množství uhlíku do atmosféry, mohou přispět ke zmírnění změny klimatu, dokud se neprojeví účinky dlouhodobých strukturálních změn.

Celá řada studií potvrzuje, že účinné politiky v oblasti klimatu a kvality ovzduší mohou být vzájemně přínosné. Politiky, jejichž cílem je omezovat znečišťující látky, by zároveň mohly přispět k udržení nárůstu průměrné globální teploty pod dvěma stupni. A politiky v oblasti klimatu zaměřené na snížení emisí černého uhlíku a metanu by mohly omezit škodlivé dopady na lidské zdraví a životní prostředí.

Není však pravda, že všechny politiky v oblasti klimatu a kvality ovzduší jsou nezbytně vzájemně přínosné. Důležitá je i používaná technologie. Například některé technologické postupy pro zachycování a ukládání uhlíku by mohly zlepšit kvalitu ovzduší v Evropě, jiné však nikoli. Podobně by i přechod od fosilních paliv k biopalivům mohl omezit emise skleníkových plynů a přispět k dosažení cílů v oblasti klimatu, současně by však mohl vést k větším emisím pevných částic a jiných karcinogenních látek, a tím i ke zhoršování kvality evropského ovzduší.

Úkolem Evropy je tedy zajistit, aby politiky v oblasti kvality ovzduší a klimatu v příštím desetiletí prosazovaly a využívaly oboustranně přínosné scénáře a technologie.

(c) Ivan Beshev, ImaginAIR/EEA

Více informací

• Základní soubor ukazatelů EEA: CSI 013 on Atmospheric greenhouse gas concentrations
• Zpráva EEA č. 12/2012: Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012
• Climate-ADAPT: Internetový portál obsahující informace o přizpůsobování se změně klimatu
• Balíček právních předpisů EU v oblasti klimatu a energetiky
• Program OSN pro životní prostředí (UNEP): Integrated Assessment of Black Carbon and Tropospheric Ozone