| Klimaticke zmeny - navrat na publikaciu |
Najdôležitejšia zmena, ktorú sme v zemskej atmosfére spôsobili a ďalej spôsobujeme, je zmena koncentrácie skleníkových plynov. Problém spočíva v tom, že ich stále sa zvyšujúca koncentrácia výrazne prispieva ku skleníkovému javu.
Vedci veria, že nastávajúce obdobie rýchlych klimatických zmien bude značne nepredvídateľné. Globálna aj lokálna klíma sa môže meniť náhle a nebezpečne. Vo viacerých odborných štúdiách sa predpokladá, že tak ako bude narastať priemerná teplota Zeme, budeme svedkami stále väčšieho výskytu záplav, ničivých búrok, sucha, požiarov a veľkých teplotných výkyvov.
Faktom je, že zmeny podnebia ovplyvňovali existenciu človeka na Zemi už od počiatku. Ľudia na ne reagovali, buď prispôsobením sa alebo sťahovaním sa na iné miesta. Počas poslednej doby ľadovej napr. poklesli hladiny morí a ľudia mohli putovať medzi jednotlivými kontinentmi. Zem bola vystavená mnohým prírodným zmenám a katastrofám. Niektoré z nich spôsobili len málo významnú zmenu klímy. Najznámejšia z nich bola tzv. malá doba ľadová, ktorú zažila Európa na začiatku stredoveku, znamenajúca migráciu a konflikty medzi národmi. Otázkou zostáva, či ľudstvo je dnes schopné takéto zmeny zvládnuť.
Problematika globálnych klimatických zmien pravdepodobne ovládne svetové dianie v budúcich desaťročiach. Prehlásenie veľkej väčšiny svetových klimatológov je jasné: ak ľudstvo radikálne neobmedzí emisie skleníkových plynov do atmosféry, speje do obrovských problémov. Pokiaľ bude zvyšovanie emisií pokračovať súčasným tempom, priemerná teplota na Zemi by sa mohla zvýšiť až o 1 st. Celzia za necelých 30 rokov. Odvtedy čo človek chodí po Zemi sa rýchlosť otepľovania ani len nepriblížila k tak vysokým hodnotám. Závery medzinárodnej konferencie o svetovej klíme v Toronte v roku 1988 hovoria o účinku klimatických zmien, ktorý sa v svojich potenciálnych dopadoch zaraďuje hneď za celosvetovú atómovú vojnu. Vyjadrenie ministra životného prostredia Veľkej Británie na konferencii OSN v Ženeve (júl 1996) o tom, že katastrofálne dôsledky týchto zmien pre ľudstvo sa dajú porovnať s 2. svetovou vojnou, len podčiarkuje predchádzajúce tvrdenie.
Závažnosť klimatických zmien viedla k založeniu medzivládnej komisie OSN pre klimatické zmeny (IPCC). Vedci pracujúci v rámci tejto komisie, ktorí tu dnes zastupujú viac ako 40 krajín vyhlásili, že ak sa má stabilizovať koncentrácia oxidu uhličitého v atmosfére na súčasnej úrovni, musia sa globálne emisie znížiť o viac ako 60 %.
Od roku 1992, kedy na summite OSN v Rio de Janeiro, došlo k podpisu Rámcového dohovoru o klimatických zmenách, sa diskusia v odborných aj politických kruhoch väčšinou sústreďovala na otázku či skutočne dochádza k ohrievaniu zemskej atmosféry. Od polovice 90-tych rokov však nastáva zmena a väčšina klimatológov (IPCC) je presvedčená, že klimatické zmeny vyvolané ľudským pričinením skutočne nastali. Tento záver je podporovaný nielen stálym nárastom priemernej teploty Zeme, ale prejavuje sa aj na lokálnej úrovni napr. topením ľadovcov, posunom začiatku ročných období a rýchlou migráciou niektorých rastlinných a živočíšnych druhov. Odborníci z IPCC už v správe z roku 1995 vyhlásili, že ... "nárast koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére takmer určite ovplyvňuje súčasnú svetovú klímu ."
3. správa IPCC z roku 2001 hovorí, že: ”Zemská klíma sa v porovnaní s pred-industriálnym obdobím pozorovateľne zmenila tak na globálnej ako aj regionálnej úrovni, pričom niektoré z týchto zmien je možné priradiť dôsledkom ľudskej činnosti. Ľudská činnosť viedla k zvýšeniu koncentrácií skleníkových plynov a aerosólov v atmosfére. Atmosferické koncentrácie najdôležitejších skleníkových plynov ako sú CO2, CH4, N2O a troposférického ozónu dosiahli najvyšších úrovní práve vďaka spaľovaniu fosílnych palív, intenzívnemu poľnohospodárstvu a krajinným zmenám. Narastajúci počet dôkazov dáva obraz otepľujúcej sa atmosféry a iných zmien klimatického systému.
Z celosvetového hľadiska je veľmi pravdepodobné, že 90. roky sa stali najteplejšími v histórii merania teplôt, pričom rok 1998 bol najteplejším od začiatku týchto meraní v roku 1861. Povrchová teplota na severnej pologuli bol vyššia ako kedykoľvek predtým počas uplynulého tisícročia. Teplotné zmeny neboli rovnomerné na celosvetovej úrovni, ale menili sa v závislosti na regiónoch a rôznych častiach prízemnej vrstvy atmosféry.
IPCC tvrdí, že váha dôkazov vedie k názoru, že pozorované zmeny sú minimálne z časti spôsobené ľudskou činnosťou. Klimatické modelovanie, ktoré berie do úvahy pozorovaný nárast koncentrácií skleníkových plynov, aerosólov a pozorovaný pokles ozónu v prízemnej vrstve atmosféry, spolu so zmenami vulkanickej a solárnej aktivity, poukazuje na zhodu uvedených skutočností s nárastom priemernej teploty atmosféry. Toto spolu so základným poznaním skleníkového javu vedie k tvrdeniu, že za pozorovanými zmenami zemskej klímy je potrebné hľadať ľudskú činnosť. V skutočnosti, pozorované zmeny teploty od 70-tych rokov, nie je možné vysvetliť iba zmenami slnečnej aktivity a vulkanických emisií. Zmeny teploty je však veľmi dobre možné vysvetliť pomocou modelov berúcich do úvahy človekom vyvolané zmeny koncentrácií skleníkových plynov a aerosólov. Súhlas s klimatickými modelmi je nielen na globálnej ale aj na regionálnej úrovni. Napr. klimatický model predpovedá nárast intenzívnej zrážkovej činnosti v USA, čo je v zhode s pozorovaniami.
IPCC okrem prehlásenia, že existuje silný dôkaz o ľudskom pričinení na zvýšení globálnej teploty, uvádza že zmeny výšky morskej hladiny, veľkosti snehovej pokrývky a zmeny zrážkovej činnosti sú v zhode s nárastom teploty pri povrchu Zeme. Existuje viacero dôkazov pre tieto tvrdenia zahrňujúce výskyt silných búrok, posun zrážkovej aktivity do iných oblastí, zmenšenie ľadovcov mimo pólov, nárast výšky morskej hladiny, zmeny teploty oceánov, stenčovanie hrúbky ľadu a iné. Podľa IPCC je veľmi pravdepodobné, že oteplenie počas 20. storočia významne prispelo k pozorovanému nárastu morskej hladiny v dôsledku tepelného zväčšovania objemu morskej vody a rozsiahlej straty ľadovej pokrývky Zeme.
Súčasné regionálne zmeny klímy, hlavne nárast teploty ovplyvnili hydrologický systém, morské i riečne ekosystémy v mnohých častiach Zeme. Pozorované zmeny týchto systémov sú v zhode s predpokladaným smerom očakávaných zmien regionálnych teplôt. Pravdepodobnosť, že pozorované zmeny by mohli v očakávanom smere vzniknúť náhodne je podľa IPCC zanedbateľná.
Narastajúce celospoločenské straty v dôsledku výčinov počasia a regionálnej zmeny klímy svedčia o narastajúcej zraniteľnosti nášho prostredia v dôsledku klimatických zmien. Je možné povedať, že niektoré spoločensko-ekonomické systémy boli postihnuté nárastom záplav, období sucha sprevádzaných nárastom ekonomických strát. Avšak v dôsledku toho, že tieto systémy sú ovplyvňované aj inými faktormi ako napr. demografickým pohybom, zmenou využívania pôdy, je kvantifikácia relatívnych dôsledkov (antropogénne aj prirodzené) zložitá.
Zmeny atmosféry, klímy a biofyzikálneho systému Zeme v 20. storočí.
|
Indikátor |
Pozorované zmeny |
|
Koncentrácie skleníkových plynov |
|
|
Atmosferická koncentrácia CO2 |
280 ppm v období rokov 1000-1750 368 ppm v roku 2000 (nárast 31±4%). |
|
Atmosferická koncentrácia CH4 |
700 ppb v období rokov 1000-1750 1750 ppb v roku 2000 (nárast 151±25%). |
|
Atmosferická koncentrácia N2O |
270 ppb v období rokov 1000-1750 316 ppb v roku 2000 (nárast 17±5%). |
|
Troposférická koncentrácia O3 |
Nárast o 35±15% v období od roku 1750 do roku 2000. Mení sa regionálne. |
|
Stratosferická koncentrácia O3 |
Poklesla v období od 1970 do 2000, mení sa v závislosti na zemepisnej polohe. |
|
Atmosférická koncentrácia HFCs, PFCs, a SF6 |
Globálne vzrástla za posledných 50 rokov. |
|
Počasie |
|
|
Globálna teplota povrchu Zeme |
Vzrástla o 0,6±0,2°C počas 20.storočia. Teplota Zeme vzrástla viac ako teplota oceánov (veľmi pravdepodobné). |
|
Povrchová teplota severnej hemisféry |
Vzrástla počas 20. st. viac ako počas ktoréhokoľvek iného st. za posledných 1000 rokov. 90. roky boli najteplejšou dekádou uplynulého tisícročia (pravdepodobné). |
|
Rozsah zmien teplôt deň-noc |
Poklesol na pevnine v rokoch 1950-2000. Nočné minimálne teploty vzrástli dvojnásobne v porovnaní s dennými max. teplotami (pravdepodobné). |
|
Počet horúcich dní |
Vzrástol (pravdepodobne). |
|
Počet chladný (mrazivých) dní |
Poklesol v 20.st. takmer pre všetky miesta na pevnine (veľmi pravdepodobné). |
|
Zrážky na kontinentoch |
Vzrástli o 5-10% počas 20.st. na severnej hemisfére (veľmi pravdepodobné), hoci v niektorých oblastiach poklesli (napr. v Sev. a Záp. Afrike a krajinách v okolí Stredozemného mora). |
|
Silné búrky |
Vzrástli v stredných a severných zemepisných šírkach (pravdepodobné). |
|
Výskyt a dĺžka obdobia sucha |
Vzrástlo letné vysušovanie a výskyt sucha v niektorých oblastiach (pravdepodobné). V niektorých regiónoch (časti Ázie a Afriky) výskyt a dĺžka obdobia sucha vzrástli počas uplynulých desaťročí. |
|
Fyzikálne a biologické indikátory |
|
|
Výška hladiny morí |
Narastala v priemere o 1 až 2 mm ročne počas 20.storočia. |
|
Doba zamrznutia riek a jazier |
Poklesla o 2 týždne počas 20.st. v stredných a vyšších oblastiach severnej hemisféry (veľmi pravdepodobné). |
|
Veľkosť a hrúbka Arktického ľadu |
Stenčenie o 40 % v uplynulých desaťročiach v období od konca leta do začiatku jesene (pravdepodobné) a zmenšenie zaľadnenia o 10-15 % od roku 1950 na jar a v lete. |
|
Ľadovce (mimo pólov) |
Globálne zmenšenie počas 20. storočia. |
|
Snehová pokrývka |
Poklesla asi o 10 % od začiatku satelitného sledovania Zeme (1960) (veľmi pravdepodobné). |
|
Permafrost (večný ľad) |
Topenie, oteplenie a degradovanie častí polárnych, subpolárnych a vysokohorských regiónov. |
|
El Nino jav |
Stal sa častejším, pretrvávajúcejším a intenzívnejším počas uplynulých 20-30 rokov v porovnaní s predchádzajúcim storočím. |
|
Vegetačná sezóna |
Na severnej hemisfére, obzvlášť na ďalekom severe, sa predlžovala počas uplynulých 40 rokov o 1-4 dni za desaťročie. |
|
Flóra a fauna |
Organizmy sa presúvajú smerom k zemským pólom a do vyšších polôh (rastliny, hmyz, vtáky a ryby) |
|
Správanie zvierat, vývoj rastlín |
Skoršie obdobie kvitnutia, skorší návrat sťahovavých vtákov, skorší výskyt hmyzu v severnej hemisfére. |
|
Odumieranie korálov |
Vyšší výskyt hlavne počas obdobia El Nino. |
|
Ekonomické indikátory |
|
|
Ekonomické straty v dôsledku extrémnych výčinov počasia |
Počas uplynulých 40 rokov vzrástli škody (zohľadňujúce infláciu) desaťnásobne. Časť týchto škôd je spojená so sociálno-ekonomickými faktormi a časť s klimatickými faktormi. |
Vysv.: ppm (part per milión) = milióntina,
ppb (part per billion) = miliardtina.
El Nino je relatívne teplý a úzky prúd v Tichom oceáne objavujúci sa okolo Vianoc (z toho je odvodený aj názov El Nino – dieťatko). Súčasne dochádza k zmene tlaku vzduchu medzi východnou a západnou časťou v okolí rovníka a zmene smeru vetrov fúkajúcich v tejto oblasti. Mimoriadne silne a pretrvávajúce El Nino javy vedú k vzniku tropických cyklónov v juhozápadnom a strednom Pacifiku.
Tabuľka zmien uvádza len niektoré kľúčové indikátory. Zahŕňa zmeny priraditeľné antropogénnym klimatickým zmenám ako aj zmeny súvisiace s prirodzenými podnebnými zmenami. Spoľahlivosť a pravdepodobnosť výskytu uvedených javov vychádza zo zistení publikovaných v 3. správe IPCC (2001). Je založená na výsledkoch pozorovaní a modelovaní. Pojem “veľmi pravdepodobné” znamená, že pravdepodobnosť výskytu javu je pravdivá na 90–99%, pojem “pravdepodobné” znamená pravdivosť na 66–90%.
Klimatický systém je mimoriadne zložitý. Navyše neexistuje žiaden jednoduchý spôsob stanovenia klimatických zmien v budúcnosti v dôsledku stúpajúcich koncentrácií skleníkových plynov. Ak by povrchová teplota Zeme bola jediným parametrom, potom by bolo na základe súčasného vývoja jednoduché predpovedať nárast teploty o 1 až 1,5 st. Celzia do roku 2100. Avšak takáto priama závislosť je takmer nepoužiteľná, pretože je fyzikálne nemožné, aby došlo k otepleniu klimatického systému o 1 st. Celzia bez toho, aby to malo vplyv na iné zmeny.
Z meraní teploty na Zemi vyplýva, že od roku 1860 sa globálna teplota zvýšila o 0,4 až 0,8 st. Celzia. Tento nárast sa, pri zahrnutí ochladzovacieho účinku emisií síry, dobre zhoduje s projekciou počítačového modelovania. Merania teploty pred rokom 1900 sú však redšie a najvyšší nárast teploty bol zaznamenaný medzi rokmi 1910 až 1940, t.j. ešte pred najväčším rastom emisií skleníkových plynov. Je zrejmé, že tu existuje viac ako len jednoduchá priama závislosť na raste emisií. To sa však vzhľadom na komplikovanosť klimatického systému dá očakávať.
Morská hladina vzrástla o 10 až 25 cm a horské ľadovce sa stále zmenšujú. Tým, že sa vrchná vrstva oceánov ohrieva voda zväčšuje svoj objem a morská hladina sa zvyšuje. Z počítačových modelov vyplýva, že nárast globálnej teploty o 0,4 až 0,8 st. Celzia skutočne zodpovedá 10 až 25 cm nárastu morskej hladiny. Avšak skutočnú a zdanlivú výšku hladiny tiež ovplyvňujú iné, ťažšie predpovedateľné zmeny, hlavne sneženie a topenie ľadu v Grónsku a Antarktíde a pomalý pohyb kontinentov po uvolnení obrovského množstva ľadu. Takmer všetky merania veľkosti ľadovcov poukazujú na ich zmenšovanie počas uplynulého storočia.
Pozorovaný trend otepľovania je silnejší ako to predpovedajú počítačové modely, čo by mohlo byť prejavom aj prirodzených zmien. Kľúčovým problémom je, že klimatológovia nemajú k dispozícii žiadny priamy spôsob sledovania klímy “ponechanej svojmu osudu”. Neexistuje žiaden spôsob ako porovnať “signál” pochádzajúci od klimatických zmien a pozaďový “signál” prirodzenej variácie počasia. Pozaďový signál môže byť vypočítaný pomocou modelov na základe konštantnej koncentrácie skleníkových plynov. Z výsledkov vyplýva, že je nepravdepodobné, aby pozorovaný trend otepľovania na úrovni 0,4 až 0,8 st. Celzia bol dôsledkom náhodných variácií počasia.
Klimatické modely nezahrňujú viacero zdrojov variácií, ktoré tiež môžu ovplyvňovať dlhodobý vývoj klímy. Súčasné počítačové modely napr. nezahrňujú vplyv vulkanických erupcií na prirodzené výkyvy globálnej teploty, ktoré môžu mať ochladzujúci účinok na úrovni niekoľkých desatín stupňa Celzia. Tiež vplyv dlhodobých zmien slnečnej aktivity bol zahrnutý do modelov len nedávno. Slnečná aktivita mohla byť zodpovedná za relatívne chladné obdobie v 16., 17., a 19. storočí (tzv. malá doba ľadová), kedy bola severná pologuľa chladnejšia o 0,5 st. Celzia ako je dnes. Časť oteplenia (asi 20 až 30%) počas 19. storočia by mohla byť prisúdená zmenenej aktivite Slnka.
Modely je možné využiť na ocenenie všeobecného vývoja klimatických zmien. Vzhľadom k tomu, že tu existuje viacero neznámych faktorov ovplyvňujúcich celosvetovú teplotu, sú klimatológovia opatrní vo vyhláseniach, že klimatické zmeny sú dôsledkom len jedného faktora. Namiesto toho sa ich pozornosť sústreďuje na porovnávanie pozorovaných trendov vývoja a teploty a výsledkov počítačových modelov.
Viacero štúdií poukazuje na to, že existuje stále väčší súhlas medzi pozorovaniami teplotných zmien a výsledkami modelov. Štúdie zamerané na sledovanie povrchovej teploty poukazujú na to, že pevnina sa otepľuje rýchlejšie ako oceány. Tiež hovoria o tom, že existuje nižšie oteplenie atmosféry v oblastiach ovplyvnených emisiami sulfátov a v oceánoch kde dochádza k väčšiemu premiešavaniu povrchovej a spodnej vody. Všetky tieto faktory sú zahrnuté v počítačových modeloch. Avšak pokrytie celého zemského povrchu je neúplné a porovnávania teplôt na pevnine a na moriach sa uskutočňujú rôznymi spôsobmi. Podrobnejšie merania počas kratšej doby sú však uskutočňované meteorologickými stanicami na pevnine. Tieto merania poukazujú na to, že stratosféra (10 km nad povrchom Zeme) sa ochladzuje a troposféra (nižšia vrstva atmosféry) sa otepľuje, čo je tiež predpovedané počítačovými modelmi.
Satelitné merania sú ešte príliš krátke na to, aby odhalili významné zmeny klímy. Zemská klíma musí byť sledovaná niekoľko desaťročí aby bolo možné oddeliť klimatické zmeny od prirodzených zmien. Najdlhšie satelitné pozorovania sú kratšie ako 20 rokov. Z modelov vychádza, že počas takej krátkej doby nie je možné zistiť žiadne zmeny. Všetko čo je možné povedať o satelitných meraniach je, že tieto údaje sú v zhode s počítačovými modelmi a pozorovaniami pozemských meteorologických staníc. Satelitné údaje však poskytujú globálne pokrytie Zeme, čo pomáha overovať správnosť počítačových modelov a znižovať neurčitosti.
Viacero dôkazov poukazuje na to, že je nepravdepodobné aby súčasné zmeny boli spôsobené výlučne známymi zdrojmi prírodných variácií. Trend vývoja ukazuje na istý vplyv človeka, ktorý je väčší ako by sa dal očakávať z prírodných zmien klímy. Vzhľadom na neurčitosti týkajúce sa schopnosti modelov realisticky simulovať prirodzené zmeny, však tento dôkaz ešte nie je ustálený. Pre mnohých klimatológov je však dostatočný, nakoľko tu existuje istá zhoda medzi pozorovaniami a modelovaním klímy.
Počítačové modelovanie klímy je rozhodujúce pre pochopenie klimatických zmien. Počítače umožňujú vedcom predpovedať mnoho vzájomných súvislostí medzi jednotlivými zložkami klimatického systému. Najpodrobnejšie predpovede sú založené na kombinovanom modeli atmosfericko-oceánskej cirkulácie. Je to podobný model ako sa využíva na predpoveď počasia, v ktorom sú fyzikálne zákony riadiace pohyb atmosféry zúžené do systému rovníc riešených super výkonnými počítačmi. Avšak klimatický model musí navyše zahrňovať aj rovnice reprezentujúce správanie sa oceánov, pôdnej vegetácie a kryosféry (ľadovce na pevnine i na mori, zemské póly).
“Kladná spätná väzba” zahrňujúca vodné pary, sneh, a ľad môže zosilniť priamy dôsledok emisií skleníkových plynov dva až trikrát. Sneh a ľad odrážajú veľmi účinne slnečné žiarenie. Ak oteplenie spôsobí topenie snehu skôr ako zvyčajne, dochádza k väčšej absorpcii energie Zemou, čo spôsobí ďalšie oteplenie. Toto je hlavný dôvod prečo sa očakáva, že severné oblasti Zeme sa budú otepľovať viac. Vplyv spätnej väzby spôsobenej vodnými parami je ešte dôležitejší. Vodná para je veľmi silný prirodzený skleníkový plyn a z modelov vyplýva, že globálne oteplenie zvýši koncentráciu vodnej pary v nižších vrstvách atmosféry.
Zmena oblačnosti môže zosilniť alebo znížiť klimatické zmeny. Z modelov vyplýva, že oblačnosť sa zmení, keď sa atmosféra oteplí. Avšak s ohľadom na typ a miesto oblakov dôsledky môžu byť rozdielne. Oblaky odrážajú slnečné žiarenie, z čoho by vyplývalo, že viac oblačnosti bude znamenať celkové ochladenie. Avšak väčšina oblakov, obzvlášť tie vo vyšných vrstvách atmosféry majú tiež izolačný účinok - tým že sú veľmi chladné, odrážajú energiu do vesmíru relatívne málo účinne, čím udržujú planétu teplú. Preto môže mať spätná väzba spôsobená oblačnosťou rozdielne dôsledky. Oblaky sú hlavným dôvodom pre veľké neurčitosti v klimatických modeloch pre rôzne emisné scenáre.
Rýchlosť a časová postupnosť klimatických zmien silne závisí na reakcii oceánov. Najvyššie vrstvy oceánov sú v neustálom styku s atmosférou a preto sa očakáva, že sa budú ohrievať spolu so zemským povrchom. Avšak zohriatie vrchných 100 metrov oceánov si vyžaduje až 40 krát viac energie ako zohriatie celej zemskej atmosféry o rovnakú teplotu. Tým že hĺbka oceánov dosahuje niekoľko kilometrov a na ich ohriatie je potrebnej viac energie očakáva sa, že oceány budú spomaľovať ohrievanie atmosféry. O koľko sa spomalí ohrievanie bude závisieť na hĺbke, do ktorej teplo v oceánoch prenikne. Najmodernejšie klimatické modely iba začínajú zohľadňovať procesy výmeny energie medzi atmosférou a hĺbkou oteplenia oceánov, a tak táto súvislosť zostáva naďalej dôležitým zdrojom neistoty.
Klimatické predpovede musia začať od stabilnej a realistickej simulácie súčasnej klímy, čo nie je jednoduché zistiť. Ideálne by bolo keby klimatický model mohol vychádzať z pred industriálnej koncentrácie skleníkových plynov a následnému pozorovanému nárastu koncentrácie by bola priradená odozva klímy. Nevyhnutné aproximácie vedú k tomu, že model sa postupne odkláňa súčasnej klímy. Existuje viacero spôsobov ako korigovať tento odklon a získať stabilnejší model klímy. Takéto korekcie sú však stále predmetom diskusie, pričom sa očakáva, že v blízkej budúcnosti rozsah korekcií bude podstatne znížený.
Schopnosť vedecky overiť počítačový model je často obmedzená nedostatočnou znalosťou skutočnej klímy. Procesy, ktoré majú z hľadiska modelovania klímy význam sú predovšetkým dlhodobé a pokrývajú obdobie niekoľko desiatok i sto rokov. Detailné pozorovania však existujú len počas niekoľkých posledných desaťročí. Vedci sa snažia tento nedostatok nahradiť nepriamym pozorovaním. Táto snaha viedla k tomu, že simulovanie klímy v minulosti sa neustále zlepšuje.
Klimatické modely sú vedecké nástroje a nie zariadenia na predpovedanie budúcnosti. Počítačové modelovanie klímy si vyžaduje obrovské zdroje a kladie mimoriadne vysoké nároky na výpočtovú techniky. Z toho dôvodu sa do roka uskutoční len niekoľko málo modelovaní klímy. Práca spojená s interpretovaním výsledkom je však často ešte náročnejšia. Hoci všetka činnosť spojená s modelovaním by mohla navodiť dojem spoľahlivosti, ani najdokonalejší počítač nedokáže úplne presne predpovedať budúci vývoj klímy. Napriek tomu by neistoty nemali byť preceňované. Udáva sa, že nie sú väčšie ako neistoty spojené s ekonomickými modelmi, ktoré sú často základom pre rozhodovanie politikov a ekonómov. Keďže klimatické zmeny môžu nastať len raz a žiadne iné modely k dispozícii nie sú, je počítačové modelovanie najlepším nástrojom, ktorý dnes máme k dispozícii.
Klimatické zmeny, ktoré prebehli v minulosti poskytujú dôležitý vstup pre klimatológov. Štúdium minulých zmien (paleoklimatológia) dáva možnosť nahliadnuť do budúcich zmien predpovedaných počítačovými modelmi. Tieto zmeny tiež poskytujú kľúčovú kontrolu vedeckých záverov klimatických procesov a schopnosti modelovať ich.
Zemská klíma sa prirodzene mení. Každá zložka tohto zložitého systému sa vyvíja v rôznom časovom období. Atmosféra sa mení počas niekoľkých hodín a jej detailné správanie nie je možné predpovedať ani na niekoľko dní vopred. Horné vrstvy oceánov sa prispôsobujú počas niekoľkých sezón, avšak zmeny v hĺbkach oceánov prebiehajú počas storočí. Život rastlín a živočíchov, ktorý ovplyvňuje zrážky a teploty, sa mení počas niekoľkých desaťročí. Kryosféra (sneh a ľad) sa mení ešte pomalšie – zmeny v hrúbke ľadovcov si vyžadujú storočia. Geosféra (pevnina) sa mení najpomalšie – tvorba pohorí alebo posun kontinentov, čo ovplyvňuje vetry a oceánske prúdy, prebieha počas miliónov rokov.
Systematické meranie teploty prebieha na Zemi len od roku 1860. Takéto merania zahrňujú teploty na pevnine a merania teploty povrchovej vrstvy morí. Tieto údaje musia byť podobne kontrolované s ohľadom na možné zmeny meracích metód a miest. Napr. veľa meracích miest bolo umiestnených v blízkosti miest. Avšak ako mestá rástli mali aj vplyv na nárast teploty v ich blízkosti. Tieto efekty sa berú do úvahy pri dnešnom modelovaní.
Štúdie o minulej klíme sú založené na nepriamych pozorovaniach. Meniaca sa hladina jazier môže napr. odhaliť vzťah medzi množstvom zrážok a odparovaním v minulosti. Letokruhy stromov, korálové útesy, ľadovce alebo oceánske sedimenty môžu tiež uchovávať záznam o klíme v minulosti. Využitím kombinácie meraní, modelov a “detektívnej práce” vedci transformujú veličiny, ktoré merajú (ako napr. chemické zloženie ľadu), na fyzikálne veličiny, ktoré potrebujú zistiť ako napr. teplota v Antarktíde pred 100 tisíc rokmi.
Z výsledkov vyplýva, že počas uplynulých niekoľko milión rokov bolo podnebie na Zemi určované ľadovými dobami. Doby ľadové boli spúšťané pomalými zmenami sklonu zemskej osi a dráhy okolo Slnka. Tieto zmeny ovplyvnili nielen množstvo dopadajúcej energie zo Slnka na Zem, ale aj geografické rozloženie energie. Počas poslednej doby ľadovej globálna teplota klesla o 5 st. Celzia a ľadová pokrývka sa rozšírila na väčšiu časť Európy a Severnej Ameriky. Ľadové doby boli prerušované teplejšími obdobiami.
TEPLOTY NA ZEMI
Zmeny koncentrácie skleníkových plynov mohli zosilniť ľadové obdobia. Malé zmeny množstva energie dopadajúcej zo Slnka v dôsledku zmeny zemskej osi totiž nie sú dostatočné na vyvolanie tak veľkej zmeny teploty počas doby ľadovej. Vzorky veľmi starého ľadu ukazujú, že počas tohto obdobia sa tiež podstatne menila koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére, čo mohlo zohrať významnú úlohu pri zosilnení teplotných výkyvov.
Rekonštrukcia podnebia v minulosti môže byť použitá ako kontrola súčasných klimatických modelov. Porovnaním modelu popisujúceho podnebie doby ľadovej v minulosti s paleontologickými dôkazmi poskytuje rozhodujúcu kontrolu schopnosti modelu predpovedať zmeny klímy v budúcnosti. Avšak paleontologické dôkazy nie sú vždy hodnoverné. Podľa niektorých zdrojov boli tropické moria počas vrcholu doby ľadovej chladnejšie v porovnaní so súčasnosťou o 5 st. Celzia a podľa iných zdrojov len o 1 až 2 st. Je preto veľmi zložité odlíšiť chybu modelu od neistoty dôkazov.
Ukazuje sa, že klíma je pozoruhodne stabilná od poslednej veľkej doby ľadovej pred 10 tisíc rokmi. Z vedeckých pozorovaní vyplýva, že globálna teplota sa od úsvitu ľudskej civilizácie menila v rozsahu menšom ako jeden stupeň C. Čo sa javí ako veľmi pokojné medzi ľadové obdobie v porovnaní s extrémnymi a rýchlymi zmenami klímy počas predchádzajúcich 100 tisíc rokov.
Uvádza sa, že Zem zažila malú dobu ľadovú, ktorá začala okolo roku 1400 a trvala asi 490 rokov. Počas tohto obdobia sa dramaticky ochladila Európa a Severná Amerika. Teplota oceánov klesla o 2 až 3 stupne C, čo bolo dostatočné na to, aby ľad pokryl veľkú časť Severného Atlantiku a zablokoval väčšinu prístavov v zime. Počasie sa výrazne zmenilo aj v Európe, rieky ktoré predtým nikdy nezamŕzali, sa naraz v zime využívali na korčuľovanie.
Z počítačových modelov vyplýva, že pozemská klíma by mohla byť na konci 21. storočia teplejšia ako kedykoľvek predtým počas medziľadových období. Asi pred 125.000 rokmi v období medzi dvoma dobami ľadovými bola teplota v Európe a Ázii asi o 2 st. vyššia ako je dnes. Avšak z modelov vyplýva, že do konca 21. st. by mohla teplota vyrásť až o 6 st. C.
Dramatickosť potenciálnych zmien klímy vyplýva aj zo skutočnosti, že priemerná teplota Zeme bola počas poslednej doby ľadovej len o 3 až 5 st. Celzia nižšia, ako je dnes. Počas tohto obdobia ľadovec pokrýval väčšiu časť Európy, a tam kde sa dnes nachádza New York ležala 100 metrov hrubá vrstva ľadu. Ak by došlo k otepleniu o rovnako veľký teplotný rozdiel, vyvolalo by to zmeny v opačnom smere, ktoré by mohli byť rovnako dramatické. Posledná doba ľadová sa vyskytla pred niekoľkými tisícročiami - oteplenie v dôsledku skleníkového javu by mohlo spôsobiť rovnaké zmeny už počas nasledujúcich dvoch storočí.
Ukazuje sa, že náhle klimatické zmeny v dávnej minulosti mali výrazný dopad na život na Zemi. Biologická história Zemi je poznačená masívnym vyhynutím niektorých organizmov. Existuje niekoľko vysvetlení pre takéto masívne vyhynutie, avšak z pozorovaní vyplýva, že niektoré tieto javy boli sprevádzané s relatívne náhlymi zmenami klímy – podobnými tým, ktoré sú predpovedané počítačovými modelmi pre 21. storočie. Z uvedeného vyplýva, že počas nasledujúcich 100 rokov môžu nastať také podmienky, ktoré sa na Zemi nevyskytli niekoľko milión rokov.
Klimatické zmeny budú mať pravdepodobne značný dopad na celosvetové životné prostredie. Z počítačového modelovania budúcich klimatických zmien vyplýva, že celosvetová teplota vzrastie do roku 2100 o 1,4 až 5,8 st. Celzia. Do roku 2100 sa tiež predpokladá nárast výšky hladiny morí o 15-95 cm. Vo všeobecnosti platí, že čím rýchlejšia je zmena v prírode, tým väčšie je riziko škôd. Uvedené zmeny budú mať za následok zatopenie nízko ležiacich pobrežných území a iné škody. Hranice klimatických zón (a tým aj ekosystémy a poľnohospodárske zóny) sa môžu v regiónoch ako je napr. Európa, posunúť smerom na sever o 150 až 550 km. Lesy, púšte, pastviny a iné neupravované ekosystémy budú vystavené väčšiemu klimatickému stresu. Výsledkom bude pokles alebo úplné vymiznutie niektorých živočíšnych resp. rastlinných druhov. Očakáva sa, že vyššie teploty v budúcnosti spôsobia zvýšenie vyparovania vody z rastlín, pôdy, morí a oceánov, čo nevyhnutne povedie k zvýšenej zrážkovej činnosti, podľa princípu: "čo ide hore musí ísť aj dole".
Ľudstvo bude vystavené novým rizikám a tlakom.
Je nepravdepodobné, že by mohla byť ohrozená celosvetová potravinová bezpečnosť, avšak v niektorých regiónoch sa môže v dôsledku sucha prejaviť nedostatok poľnohospodárskych plodín a následne aj hlad. Ovplyvnené budú vodné zdroje ako výsledok zmien zrážkovej činnosti resp. odparovania vody z morí a oceánov. Infraštruktúra bude taktiež ovplyvnená a to hlavne v dôsledku nárastu hladiny morí a extrémnych výčinoch počasia. Ekonomické aktivity, ľudské obydlia a zdravie budú vystavené mnohým priamym či nepriamym dopadom klimatických zmien. Pravdepodobne najviac postihnutí budú ľudia žijúci v rozvojových krajinách.
Ľudia a ekosystémy sa budú musieť prispôsobiť budúcim klimatickým podmienkam.
Tak emisie skleníkových plynov z minulosti ako aj tie súčasné prispeli k tomu, že Zem musí v 21. storočí čeliť istému stupňu klimatických zmien. Prispôsobenie sa týmto podmienkam si bude vyžadovať pochopenie socio-ekonomických a prírodných ekosystémov, ich citlivosti na klimatické zmeny a ich vnútornej schopnosti prispôsobiť sa. Stabilizácia atmosferických koncentrácií skleníkových plynov si bude vyžadovať značné úsilie.
Zmeny aj po stabilizácii emisií.
Aj po stabilizácii atmosferických koncentrácií CO2 a iných skleníkových plynov sa očakáva, že teplota vzduchu bude naďalej rásť rýchlosťou niekoľko desatín st. C za storočie, pričom morská hladina by mala stúpať ešte po mnoho storočí. Dlhé obdobie do nadobudnutia opätovnej klimatickej rovnováhy je spôsobené pomalým prenosom tepla do oceánov. Niektoré zmeny klimatického systému v 21. storočí by však boli nezvratné. Sem patrí napr. veľké topenie ľadovcov a podstatná zmena cirkulácie oceánskych prúdov, ktorých návrat do pôvodného stavu by si vyžadoval mnoho storočí. Prah pre zmenu oceánskeho prúdenia by mohol nastať už pri relatívne malom avšak veľmi rýchlom oteplení.
Budúce emisie skleníkových plynov budú závisieť na veľkosti svetovej populácie, ekonomických, technologických a sociálnych trendoch rozvoja. Súvislosť s populačným vývojom je zrejmá, čím viac ľudí, tým väčšia spotreba energie a tým väčšie emisie. Súvislosť s ekonomickým rozvojom je menej jasná. Bohaté krajiny emitujú podstatne viac skleníkových plynov na osobu ako krajiny chudobné. Avšak aj medzi krajinami s rovnakou ekonomickou úrovňou existujú rozdiely v množstve emisií v závislosti na geografickej polohe, energetických zdrojoch a efektívnosti používania týchto zdrojov.
Ako návod pre politikov vytvárajú ekonómovia “scenáre” budúcich emisií. Scenár nie je predpoveďou, ale skôr naznačením budúceho trendu, pričom výsledkom sú rastúce, stagnujúce alebo klesajúce emisie. Väčšina scenárov sa zhoduje v tom, že budúce emisie budú závisieť hlavne na vývoji v rozvojových krajinách. Hoci súčasný stav z hľadiska koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére bol zapríčinený rozvinutými krajinami väčšina budúcich emisií bude pochádzať z rozvojových krajín, kde rast ekonomiky a populácie je najrýchlejší a pre ktoré sú projekcie súčasne najmenej isté.
V typickom scenári založenom na absencii akýchkoľvek opatrení na znižovanie emisií by sa emisie oxidu uhličitého zvýšili zo 7 miliárd ton uhlíka v roku 1990 na 20 mld. v roku 2100. Scenár vychádza z predpokladu, že svetová populácia sa zdvojnásobí do roku 2100 a ekonomický rast bude pokračovať na úrovni 2-3 % ročne. Tento scenár znamená zdvojnásobenie pred-industriálnej koncentrácie oxidu uhličitého do roku 2030 a jej až strojnásobenie do roku 2100. V scenári je zahrnutý aj príspevok ostatných skleníkových plynov prepočítaných na ekvivalent oxidu uhličitého. Už zdvojnásobenie by znamenalo koncentrácie dlho žijúcich skleníkových plynov aké na Zemi neboli po milióny rokov.
Rôzne predpoklady o zdrojoch a záchytoch dávajú rôzne výsledky. Budúce emisie sú však neisté a musia byť premietnuté do počítačových modelov. Ďalšie neistoty do modelu vnášajú záchyty (absorpcia skleníkových plynov) a ich odozva na meniacu sa klímu. Zvyšujúce sa koncentrácie oxidu uhličitého napr. spôsobujú rýchlejší rast rastlín a vyššiu absorpciu CO2 pri fotosyntéze. Tento typ záchytu s intenzívnejším rastom stromov v severných oblastiach by mohol absorbovať až 25 % oxidu uhličitého vyprodukovaného človekom v súčasnosti. Dnes nikto nevie akú úlohu budú hrať v budúcnosti záchyty a ako môže ovplyvniť ďalší vývoj intenzívnejšie obrábanie poľnohospodárskej pôdy.
Existujúce medzinárodné záväzky by mohli mierne znížiť rýchlosť rastu emisií. Stabilizácia emisií na súčasnej úrovni by oneskorila zdvojnásobenie koncentrácií CO2 do roku 2100. Aj keď takýto optimistický scenár je vzhľadom na súčasný vývoj (rast emisií) málo pravdepodobný, nezabránil by rastu koncentrácie skleníkových plynov po roku 2100. Stabilizácia koncentrácií v 22. storočí na úrovni dvojnásobku predindustrilálnej úrovni by si vyžadovala až 30% zníženie súčasných emisií a to i napriek rastu populácie a svetovej ekonomiky.
3. správa IPCC uvádza, že nárast koncentrácie oxidu uhličitého, priemernej teploty a morskej hladiny bude pokračovať počas 21. storočia pri všetkých (šiestich) uvažovaných scenároch. Predpokladá sa nárast koncentrácie oxidu uhličitého do roku 2100 v rozsahu od 540 do 970 ppm. Počas pred-industriálnej éry bola táto koncentrácia 280 ppm a v súčasnosti je na úrovni 368 ppm (rok 2000). Vzhľadom na odlišné socio-ekonomické aspekty (demografické, sociálne, ekonomické a technologické) a neistoty spôsobené záchytmi IPCC predpokladá, že chyba pre vyššie uvedenej predpovede v roku 2100 by mohla byť na úrovni od -10 do +30%. Z toho vyplýva rozsah koncentrácií od 490 do 1260 ppm, čo je koncentrácia o 75 až 350% vyššia ako v roku 1750 (predindustriálne obdobie). Koncentrácie ostatných skleníkových plynov by sa pre všetkých 6 uvažovaných scenárov mali líšiť podstatne viac.
Z počítačového modelovania budúcich klimatických zmien vyplýva, že celosvetová teplota vzrastie do roku 2100 o 1,4 až 5,8 st. Celzia v porovnaní s rokom 1990. Tieto hodnoty sú vyššie ako sa predpokladalo v predchádzajúcej správe IPCC z roku 1995, kde sa uvádzal rast teploty pre šesť scenárov od 1,0 do 3,5 st. C. Nárast teploty o 1,4 st. C až 5,8 st. C je asi dva až desaťkrát viac ako je priemerná hodnota zaznamenaného oteplenia počas 20. storočia. Z analýzy paleoklimatických dát vychádza, že projektovaný nárast je väčší ako akákoľvek iná klimatická zmena za posledných 10.000 rokov.
Predpokladaný nárast teploty vychádza zo súčasného trendu emisií skleníkových plynov bez opatrení na ich znižovanie. Existuje tu však viacero neistôt týkajúcich sa rozsahu a dopadu klimatických zmien, hlavne na regionálnej úrovni. Vzhľadom na oneskorovací účinok oceánov, povrchová teplota Zeme nereaguje bezprostredne na nárast koncentrácie skleníkových plynov, a preto sa predpokladá, že klimatické zmeny budú pokračovať niekoľko desaťročí aj po prípadnej stabilizácii atmosferických koncentrácií. V súčasnosti viacero dôkazov poukazuje na to, že klíma začala reagovať na minulé emisie skleníkových plynov.
Vyššie teploty aj väčší rozsah sú spôsobené hlavne predpokladanými nižšími emisiami oxidu síričitého (SO2). Pre obdobia rokov 1990 až 2025 a 1990 až 2050, IPCC predpokladá nárast teplôt v rozsahu od 0,4 do 1,1°C resp. 0,8 až 2,6°C. Očakáva sa, že všetky pevniny sa budú otepľovať viac ako uvedené globálne priemery, obzvlášť na severnej pologuli a počas zimy. Spoľahlivosť pre predpovede na regionálnej úrovni je však stále nízka.
Klimatické zmeny vyvolajú väčšie zrážky, ale tiež aj väčšie odparovanie. Vo všeobecnosti toto zosilnenie hydrologického cyklu povedie k vlhšej klíme. Otázkou zostáva koľko tejto vlhkosti skončí tam, kde je potrebná? Klimatické modely dnes ešte nie sú schopné vytvoriť presné regionálne predpovede. Navyše hydrologický cyklus je mimoriadne zložitý – zmena zrážok môže ovplyvniť povrchovú vlhkosť a vegetáciu, ktoré majú vplyv na cyklus odparovania vody a tvorbu oblakov, čo zas ovplyvňuje zrážkovú činnosť. Hydrologický cyklus tiež reaguje na iné ľudské činnosti ako je napr. odlesňovanie, urbanizácia a vyššie využívanie vodných zdrojov.
IPCC predpokladá, že priemerné globálne zrážky vzrastú počas 21. storočia o 5 až 20 %, hoci na regionálnej úrovni sa predpokladá tak nárast ako aj pokles zrážok. Z modelovania klímy tiež vyplýva, že odparovanie vody bude v dôsledku narastania teploty intenzívnejšie, čím vzrastie tak množstvo, intenzita ako aj výskyt zrážok. Nie všetky oblasti sveta však budú mať zrážok viac. Je pravdepodobné, že zrážky vzrastú v severnejších a stredných oblastiach tak v lete ako aj v zime. Nárast zrážok sa očakáva v zime aj rovníkovej časti Afriky a nad Antarktídou rovnako ako v lete vo východnej Ázii. Menej zrážok sa predpokladá v zime v Austrálii, strednej Amerike a južnej Afrike. Väčšie ročné zmeny zrážkovej činnosti sa predpokladajú vo väčšine oblastí, kde je očakávaný priemerný nárast zrážok. Z výsledkov modelovania tiež vyplýva, že púštne a polopúštne oblasti v severnej a južnej Afrike, Južnej Európe, na Blízkom Východe, v Latinskej Amerike a Austrálii sa stanú ešte suchšími. V oblastiach ako sú Blízky Východ, severná Čína, severná India alebo západ USA, ktoré už dnes trpia nedostatkom vlahy, by každý ďalší pokles zrážok viedol k vážnym následkom. Podľa údajov Svetovej Banky chronický nedostatok vody dnes trápi viac ako jednu tretinu svetovej populácie a ovplyvňuje produkciu potravín a ekonomický rozvoj v asi 80-tich krajinách.
Odborníci tiež očakávajú stále viac silných zrážok kratšieho trvania a následkom toho častejšie záplavy. Vo svete klimatického zmätku si budeme musieť pravdepodobne zvykať na zdanlivo protichodné súčasné udalosti ako sú suchá a záplavy. Súvisí to s tým, že zmena zrážkovej činnosti ovplyvní množstvo zachytenej vody. Viaceré modely poukazujú na to, že odtok vody z krajiny sa stane intenzívnejším. To zvýši prietoky v riekach a následne záplavy, pričom sa zníži schopnosť pôdy pohlcovať vodu.
Sezónne zmeny zrážkovej činnosti môžu tiež ovplyvniť regionálne rozloženie zásob tak podzemnej ako aj povrchovej vody. Čím suchšia klíma, tým citlivejšia je miestna hydrológia. Relatívne malé zmeny teploty a zrážok môžu spôsobiť relatívne veľké zmeny prietokov. Púštne a polopúštne oblasti budú preto obzvlášť citlivé na zníženú zrážkovú činnosť a zvýšené odparovanie a rastlinné dýchanie.
Vyššie položené oblasti môžu vykazovať vyššie prietoky v dôsledku väčších zrážok. Prietoky vody sú ovplyvňované aj zníženým snežením a zmenšovaním ľadovcov obzvlášť na jar a v lete kedy sa voda využíva v poľnohospodárstve a prispieva najviac k výrobe elektrickej energie vo vodných elektrárňach. Všetky klimatické modely poukazujú na zvýšenú pôdnu vlhkosť v severnejšie položených oblastiach v zimných mesiacoch. Väčšina modelov predpokladá zníženie pôdnej vlhkosti v severných a stredných zemepisných dĺžkach v letných mesiacoch, ktoré zahrňujú niektoré dôležité poľnohospodárske oblasti Európy a Severnej Ameriky.
Podzemné zásoby vody v rezervoároch a studniach budú ovplyvnené. Zmeny na povrchu ovplyvnia aj rýchlosť doplňovania podzemných zásob vody. Kvalita vody sa môže tiež zmeniť v dôsledku zmien množstva a sezónneho rozloženia zrážok.
Zmenené prietoky a odparovanie tiež ovplyvní prírodné ekosystémy. Sladkovodné ekosystémy budú reagovať na zmenené prietokové režimy a úroveň vodnej hladiny. Zmena teploty vody môže ovplyvniť život a rast niektorých organizmov a tiež rôznorodosť a produktivitu ekosystémov. Zmeny v hydrologickom cykle ovplyvnia aj množstvo živín a rozpustených organických látok vo vode a tým aj ich kvalitu resp. čistotu.
Stúpajúca hladina morí povedie k zaplaveniu pobrežných zásob sladkej vody. Pobrežné rezerváry sladkej vody môžu byť úplne zničené prienikom slanej morskej vody po tom ako sa zvýši hladina morí. Pohyb slanej vody smerom hore ústím riek ovplyvní zavlažovanie sladkou vodou na hornom toku riek.
Znížené zásoby vody budú vytvárať dodatočný tlak na ľudí, poľnohospodárstvo a životné prostredie. Regionálne zásoby vody obzvlášť v rozvojových krajinách sa dostanú v 21. st. do viacerých problémov. Klimatické zmeny znásobia problémy spojené so znečistením vodných zdrojov. Najzraniteľnejšími oblasťami sú púštne a polopúštne regióny, niektoré nízkopoložené miesta, delty riek a malé ostrovy.
Dodatočné problémy s vodou môžu vyvolať konflikty medzi národmi. Existuje viacero súvislostí medzi klimatickými zmenami, dostupnosťou vody, produkciou potravín, rastom populácie a ekonomikou krajín. Avšak klimatické zmeny pravdepodobne prispejú k ekonomickým a politickým problémom obzvlášť v regiónoch, kde už dnes je nedostatok vody. Vo svete existuje viacero krajín, ktoré sa delia so svojimi susedmi o zdroje vody, pričom často tieto zdroje boli príčinou medzinárodných konfliktov.
Globálna hladina morí vzrástla o 10 až 25 cm počas uplynulých 100 rokov. Je pravdepodobné, že väčšina z tohto nárastu súvisí so zaznamenaným nárastom priemernej celosvetovej teploty o 0,4 až 0,8 st. C v prízemnej vrstve atmosféry od roku 1860.
Z modelov vyplýva, že morská hladina stúpne o ďalších 15 až 95 cm do roku 2100. Predpokladá sa, že otepľovanie atmosféry môže spôsobiť nárast hladiny morí o 18 cm do roku 2030, pričom rýchlosť tohto nárastu predstavuje 3 až 10 mm za rok. Tento nárast bude spôsobený expanziou vody oceánov a prílevom sladkej vody z topiacich sa ľadovcov.
Rýchlosť a veľkosť nárastu morskej hladiny sa bude meniť lokálne a regionálne v závislosti na charaktere pobrežia, zmenách oceánskych prúdov, rozdieloch hustoty morskej vody a pohyboch pevniny.
Pobrežné oblasti a malé ostrovy sú mimoriadne zraniteľné. V posledných desaťročiach boli oblasti v blízkosti morí upravované a veľmi intenzívne využívané, čo ich robí ešte zraniteľnejšími z hľadiska stúpania morskej hladiny. Rozvojové krajiny so slabšou výkonnosťou ekonomiky budú postihnuté najviac, avšak aj nízko položené pobrežné oblasti rozvinutých krajín môžu byť vážne zasiahnuté. Pri súčasnom stupni ochrany by nárast hladiny mora o 1 meter spôsobil stratu 0,05 % pôdy v Uruguaji, 1% v Egypte, 6 % v Holandsku, 17,5 % v Bangladéši, a až 80 % atolu Majuro na Marshallových ostrovoch.
Stúpajúca hladina morí predstavuje vážne riziko aj pre delty riek. Podľa IPCC by stúpajúca hladina mora mohla zaplaviť mnohé ústia riek, a tak znemožniť ľuďom obývať tieto regióny. Dnes viac ako polovica obyvateľstva Zeme býva v oblastiach vzdialených maximálne 60 km od pobrežia morí a oceánov, pričom počet obyvateľov tu rastie rýchlejšie ako v ostatných oblastiach.
Prenikanie slanej morskej vody bude znižovať kvalitu a množstvo čerstvej vody. Vyššia hladina morí môže spôsobiť extrémne javy ako sú vysoký príliv, intenzívne búrky a seizmické morské vlny (tsunami), ktoré vyvolajú ďalšiu deštrukciu pobrežia. Záplavy v dôsledku intenzívnych búrok už dnes postihujú v priemere 46 milión ľudí ročne, väčšinou v rozvojových krajinách. Zo štúdií vyplýva, že počet postihnutých sa môže zvýšiť až na 92 milión pri 50 cm náraste a 118 milión pri náraste hladiny o 1 meter.
V strednodobom horizonte sa napr. predpokladá, že väčšina pláží na východnom pobreží USA by mohla v najbližších 25 rokoch zmiznúť. Odhady pre Holandsko hovoria, že táto krajina bude musieť investovať až 3.000 miliárd dolárov, čo je desaťnásobok ročného hrubého domáceho produktu, na vybudovanie hrádzí pred stúpajúcou hladinou Severného mora.
Štúdia vypracovaná Ázijskou Rozvojovou Bankou uvádza, že medzi najviac ohrozené krajiny patria Bangladéš, India, Čína, Malajzia, Filipíny, Sri Lanka a Vietnam. Hladina oceánu pri Jakarte by mohla vzrásť asi o 1 meter do roku 2070 a zaplaviť tak veľkú časť mesta. Vo Vietname by zvýšená hladina mora mohla viesť k záplavám v ústiach riek ako je Mekong alebo Červená Rieka. Toto by malo vážne následky na produkciu ryže - hlavnej poľnohospodárskej plodiny v krajine. V Bangladéši (10 milión ľudí tu žije v oblasti nižšej ako 1 meter nad hladinou mora) a v Číne by bolo v dôsledku zvýšenia hladiny morí prinútených asi 70 miliónov ľudí opustiť svoje obydlia počas 21. storočia. To všetko v období, kedy tieto krajiny zápasia s ekonomickými problémami. V Afrike sa predpokladá, že zhruba 16 % obyvateľov Egypta (žijúcich hlavne v delte rieky Níl) bude musieť opustiť svoje domovy do konca tohto storočia. Nízko ležiace oblasti Mozambiku sú takisto vystavené veľkému riziku. Klimatické zmeny by takto mohli vyvolať novú vlnu environmentálnych utečencov, ktorí sa v budúcnosti možno stanú úplne bežnými, tak ako sú dnes napr. politickí utečenci.
V dôsledku kombinácie stúpajúcej hladiny morí a silných búrok sú mimoriadne ohrozené malé ostrovy. "Skleníkový jav a stúpanie hladiny mora ohrozujú samotnú podstatu našej existencie" vyhlásil Bikenibeu Paeniu, premiér Tuvalu na svetovej konferencii o klíme v novembri 1990. Ieremia Tabai, bývalý prezident Kiribati hovorí: "Ak dôjde v dôsledku klimatických zmien k nárastu hladiny mora o 1 meter, naša krajina prakticky zmizne z povrchu Zeme". To isté platí aj pre desiatky iných malých ostrovov v Karibskej oblasti a Tichom oceáne. Najviac ohrozené sú Maledivy, Marshallove ostrovy, Tokelau a Tuvalu.
Dôsledky stúpania morskej hladiny pre niektoré rozvojové krajiny.
|
Počet ľudí v miliónoch |
||||||||
|
Bangladéš |
Brazília |
Čína |
Egypt |
|||||
|
Súčasný počet obyvateľov |
116 |
158 |
1 115 |
56 |
||||
|
Počet ľudí, ktorí budú nútení opustiť svoje domovy v budúcnosti |
11,4 |
2,5 |
72,4 |
8,0 |
||||
|
Percento z populácie |
9,8 % |
1,6 % |
6,4 % |
14,2 % |
||||
Nárast hladiny morí môže poškodiť kľúčové ekonomické parametre. Veľká časť potravín sa produkuje v pobrežných oblastiach s intenzívnym poľnohospodárstvom resp. rybárstvom, ktoré budú obzvlášť zraniteľné. Inými rizikovými odvetviami sú turistický ruch, ľudské usadlosti alebo poisťovne, ktoré už dnes zaznamenávajú rekordné škody v dôsledku extrémnych vrtochov počasia.
Nárast hladiny morí bude mať vplyv aj na ľudské zdravie. Premiestnenie zaplavených komunít, obzvlášť tých s obmedzenými finančnými zdrojmi, zvýši riziko rôznych infekčných a iných chorôb. Hmyz a ďalší prenášači chorôb sa môžu rozšíriť do nových oblastí. Narušenie sanitárnych zariadení, kanalizácie a odvodňovacích systémov povedie k ďalším zdravotným dôsledkom.
Cenné pobrežné ekosystémy sa ocitnú vo vážnom riziku. V pobrežných oblastiach sa nachádzajú najproduktívnejšie ekosystémy na Zemi ako napr. mangrovníkové porasty alebo korálové útesy. Korálové atoly sú obzvlášť citlivé na zmeny zrážkovej činnosti a teploty vody. Korály sú schopné udržovať svoj rast s rastúcou hladinou morí avšak v dôsledku rastúcej teploty dochádza k ich poškodzovaniu. Mangrové porasty, (pôsobia ako zdroj potravy a oblasť života ikier pre pobrežný rybolov), korály (chránia pobrežie pred eróziou vlnami) a pobrežie samé by boli ohrozené aj nepatrným nárastom morskej hladiny. A tak napriek tomu, že obyvatelia ostrovov v Tichom a Indickom oceáne resp. v Karibskej oblasti prispievajú ku zmenám klímy najmenšou mierou, budú postihnutí zrejme najviac.
Oceánske ekosystémy môžu tiež utrpieť škodu. Popri narastajúcej hladine morí môžu klimatické zmeny znížiť snehovú pokrývku Zemi a tým aj ovplyvniť oceánske prúdy a vertikálnu výmenu vody. Toto by mohlo mať vplyv na biologickú produktivitu, dostupnosť živín, ekologickú štruktúru a funkčnosť morských ekosystémov. Meniaca sa teplota môže spôsobiť geografický posun biodiverzity, obzvlášť vo vyšších zemepisných šírkach, kde by sa mohlo predĺžiť obdobie rastu (v prípade rovnakého množstva živín a slnečného žiarenia). Navyše každá zmena činnosti planktónu môže ovplyvniť schopnosť oceánov absorbovať a uskladňovať uhlík. Toto by mohlo spôsobiť “spätnú väzbu” klimatického systému a znížiť resp. zosilniť klimatické zmeny.
Niektoré prírodné sily ovplyvnia dôsledky zvýšenej hladiny morí. Pobrežné oblasti sú veľmi dynamické systémy. Sedimentácia, fyzická alebo biotická obrana (ako napr. korálové útesy) a iné miestne podmienky budú spolu pôsobiť so zvyšujúcou sa hladinou. Napr. zásoba pitnej vody bude viac alebo menej ovplyvnená prítokom čerstvej vody a veľkosťou jej rezervoáru. Predpokladá sa, že sedimentácia prevýši rast morskej hladiny hlavne v oblastiach bohatých na sedimenty ako je napr. Austrália, kde pôsobia silné prílivové prúdy.
Pozorovaný nárast hladiny mora súvisiaci s rastúcou teplotou vedie k obave, že časom by mohlo dôjsť k stále rýchlejšiemu topeniu ľadu a snehu vo svete. Úplné roztopenie polárneho ľadu by malo za následok nárast hladiny mora o 65 metrov. Hoci z modelov vyplýva, že objem snehu a ľadu v Arktických oblastiach by mal v 21. storočí narastať, pri neustálom raste svetovej teploty by mohlo dôjsť k jeho podstatnému roztopeniu a nárastu hladiny mora o niekoľko metrov počas nasledujúcich 1000 rokov. Na druhej strane v Antarktíde a Grónsku by malo prísť k úbytku ľadu už počas 21. storočia. Z modelov vyplýva, že teplota v Grónsku by sa mala zvýšiť jeden až trojnásobne v porovnaní s celosvetovým priemerom a mala by byť vyššia minimálne o 3 stupne do roku 2100. Ak by takýto stav pretrval niekoľko tisícročí došlo by k úplnému roztopeniu Grónskeho ľadovca a nárastu morskej hladiny o 7 metrov. Oteplenie o 5,5 st. C pretrvávajúce po dobu 1000 rokov by prispelo k nárastu morskej hladiny o 3 metre.
Podľa názoru viacerých odborníkov by paradoxne mohlo namiesto oteplenia v Európe prísť k jej citeľnému ochladeniu. Takáto situácia by mohla nastať ako následok vyššej teploty morí, zvýšeného topenia ľadu a prenikania studenej Arktickej vody do oceánov, čím by mohlo dôjsť k narušeniu cirkulácie oceánskych prúdov. Studený arktický prúd totiž preniká zo severného polárneho regiónu až do tropických oblastí, kde sa ohrieva a následne prúdi ako tzv. Golfský prúd opäť na sever a udržuje tak napr. teplotu vo Veľkej Británii o 5 st. C vyššiu ako by bola v neprítomnosti tohto prúdu. Británia a časť Škandinávie by sa bez existencie teplého Golfského prúdu klímou priblížila chladným a nehostinným podmienkam v severnej Kanade, ktorá leží na tej istej zemepisnej šírke. Podľa oceánografov z univerzity v Aberdeene narastajúca teplota morí sa už prejavila v 20 %-nom poklese prietoku studenej arktickej vody okolo severnej časti Škótska v porovnaní s rokom 1950. Zmenou cirkulácie oceánskych prúdov sa vysvetľuje aj vznik malej doby ľadovej, ktorá trvala v období rokov 1400 až 1800, kedy bola väčšia časť severnej Európy oveľa chladnejšia ako je dnes.
|
|