Změna klimatu je jakákoli dlouhodobá změna průměrných vzorců počasí, ať už globálně, nebo regionálně. Jak tato široká definice naznačuje, ke změnám klimatu došlo mnohokrát v historii Země az mnoha důvodů. Změny v globálních teplotních a povětrnostních vzorcích, které dnes vidíme, jsou však způsobeny lidskou činností. A dějí se mnohem rychleji než přirozené klimatické změny minulosti.
Vědci mají mnoho způsobů, jak sledovat klima v průběhu času, což vše jasně ukazuje, že dnešní změna klimatu souvisí s emisemi skleníkových plynů, jako je oxid uhličitý a metan. Tyto plyny jsou účinné při zachycování tepla ze slunečních paprsků poblíž zemského povrchu, podobně jako skleněné stěny skleníku udržují teplo uvnitř. Malé změny v podílu skleníkových plynů ve vzduchu mohou přispět k významné změně v globálním měřítku.
Vlivem skleníkových plynů je v průměru zvýšení globálních teplot. Proto se změna klimatu někdy nazývá globální oteplování. Většina vědců však dnes upřednostňuje termín změna klimatu kvůli proměnlivosti počasí a klimatu po celém světě. Například oteplování průměrných globálních teplot může změnit tok proudu, hlavní proud vzduchu ovlivňující severoamerické počasí, což by mohlo zase vést k sezónním obdobím extrémního chladu v některých oblastech.
„Je důležité, aby si lidé uvědomili, že existuje značná variabilita z různých míst na Zemi, co se týče teploty,“ řekla Ellen Mosley-Thompsonová, paleoklimatologka z Byrd Polar a Centra pro výzkum klimatu na Státní univerzitě v Ohiu. "Když mluvíme o globální změně klimatu, mluvíme o změnách teploty na velkých plochách."
Jak vědci vědí, že změna klimatu je skutečná
Klima minulosti se zaznamenává v ledu, sedimentech, jeskynních formacích, korálových útesech a dokonce i prstenech stromů. Vědci se mohou podívat na chemické signály - jako je oxid uhličitý zachycený v bublinách uvnitř ledového ledu - a určit atmosférické podmínky v minulosti. Mohou studovat mikroskopický zkamenělý pyl, aby zjistili, jaká vegetace se v dané oblasti daří, což zase může odhalit, jaké bylo podnebí. Mohou měřit prsteny stromů a získávat záznamy o teplotě a vlhkosti v jednotlivých sezonách. Poměry chemických variant kyslíku u korálů a stalaktitů a stalagmitů mohou odhalit minulé srážkové vzorce.
Různé typy přírodních záznamů mají různé silné stránky. Oceánské sedimenty nesou sezonní sezónu nebo dokonce rok od roku úroveň detailů, ale mohou poskytnout rozmazané obrázky klimatu pocházející z miliónů let, Mosley-Thompson řekl Live Science. (Podle The Smithsonian Institution se nejstarší jádra vyvrtaná z oceánských sedimentů datují 65 milionů let.) Záznamy o stromech jsou relativně krátké, ale neuvěřitelně podrobné. A led může být plný informací: Nejen, že ledovce zachycují atmosférické plyny ve formě vzduchových bublin, zachycují prach a jiné sedimenty, pylové zrno, sopečný popel a další. Jak led zestárne a zkomprimuje, záznam může být nejasný, řekl Mosley-Thompson, ale novější led může poskytnout roční pohled na to, co klima dělá.
Poslední změny v podnebí - od začátku průmyslové revoluce - lze také sledovat přímo. Koncem roku 1800 se začalo zlepšovat vedení záznamů o teplotě, jako je teplota půdy, a kapitáni lodí začali ve svých protokolech uchovávat velké množství údajů o počasí na moři. Příchod satelitní technologie v 70. letech 20. století přinesl explozi dat, která pokrývala vše od ledové výšky na pólech po teplotu mořské hladiny až po zakalení.
Jak se mění klima
Dohromady tyto záznamy ukázaly, že moderní klima prochází rychlým odklonem od vzorů minulosti.
Před průmyslovou revolucí existovalo v atmosféře asi 280 molekul oxidu uhličitého na každý milion molekul, což je míra známá jako části na milion (ppm). Jak 2018, globální průměrná hladina CO2 byla 407.4 ppm, více než 100 ppm vyšší než tato úroveň byla za posledních 800 000 let, podle National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Naposledy atmosférický uhlík dosáhl dnešní úrovně před 3 miliony let, podle NOAA.
Podle NOAA je rychlost změny dnešního atmosférického uhlíku také rychlejší než v minulosti. Míra nárůstu byla za posledních 60 desetiletí 100krát rychlejší než kdykoli v posledních milionech let - období, kdy mezi ledovcovými cykly došlo k osmi velkým flip flopům, ve kterých se led z pólů rozšiřoval do středních šířek, a interglaciální cykly, ve kterých se led stáhl tam, kde je dnes. A sazba stále roste. V šedesátých letech vzrostl atmosférický uhlík v průměru o 0,6 ppm ročně. V roce 2010 vzrostla v průměru o 2,3 ppm za rok.
Schopnost zachycení tepla veškerého dalšího uhlíku se promítla do rostoucích celosvětových průměrných teplot. Podle Goddardova institutu NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) se průměrná teplota Země od roku 1880 zvýšila o něco přes 2 stupně Fahrenheita (1 stupeň Celsia), což je přesnost měření s přesností na desetinu stupně Fahrenheita. Stejně jako v případě zvyšování atmosférického uhlíku se rychlost globálního zvyšování teploty také zrychluje, podle observatoře Země NASA: Dvě třetiny tohoto oteplování nastaly od roku 1975.
Jaké jsou dopady změny klimatu?
Toto oteplování se promítlo do změn v ekosystémech a prostředích Země. K nejdramatičtějším změnám došlo v Arktidě, kde mořský led klesá. Minimum ledu a rekordní minima jsou podle NASA od roku 2002 novou normální. Studie ukazují, že i nejstarší víceletý mořský led rychle ztenčuje. Vědci nyní očekávají první ledové arktické léto bez ledu někdy mezi lety 2040 a 2060.
Ledovce globálně ustupují, zejména ve středních šířkách, řekl Mosley-Thompson. Národní park Glacier v Montaně byl v roce 1850 domovem 150 ledovců. Dnes jich je jen 25. Mosley-Thompson a její tým odhadují, že poslední tropické ledovce zmizí v příštím desetiletí.
Tání ledu a expanze oceánských vod vlivem tepla již přispěly ke zvýšení hladiny moře. Podle NOAA vzrostla celosvětová průměrná hladina moře od roku 1880 o 8-9 palců (21-24 centimetrů). Rychlost stoupání se zvyšuje, z 0,06 palce (1,4 milimetru) za rok ve 20. století na 0,14 palce (3,6 mm) za rok od roku 2006-2015. Podle NOAA se tento nárůst hladiny moře projevil ve 300% až 900% nárůstu povodní v pobřežních oblastech ve Spojených státech.
Oceánská voda absorbuje oxid uhličitý z atmosféry, což vytváří chemickou reakci, která způsobuje okyselení oceánu. Globální průměrné pH povrchových vod oceánů se od začátku průmyslové revoluce snížilo o 0,11, což je 30% nárůst kyselosti, podle tichomořské mořské laboratoře NOAA. Zvyšující se kyselost oceánu způsobuje, že korály mohou těžší stavět své karbonátové kostry a přežít zvířata zbavená skořápek, jako jsou mušle a některé druhy planktonu.
Změna klimatu dokonce ovlivňuje načasování jarního počasí. Nejčasnější jaro (jak je definováno růstem rostlin a teplotami) zaznamenané ve Spojených státech bylo v březnu 2012. Klimatické modely nyní naznačují, že takové předčasné prameny by mohly být normou do roku 2015. Pravděpodobně však bude stále docházet k pozdním mrazům, což vytváří podmínky, za nichž rostliny by mohly vysadit brzy a pak by mohly být poškozeny nízkými teplotami. Klimatické modely také předpovídají zhoršení alarmujících trendů v období sucha a požárů díky teplejším teplotám.
Modely jsou klíčovým nástrojem pro klimatické vědce, uvedla Kathie Dello, státní klimatologka Severní Karolíny. Dello řekl, že pro Zemi neexistuje srovnávací planeta, ale modely umožňují vědcům vytvářet virtuální verze planety pro testování různých scénářů. Přestože je systém Země komplikovaný, ukázalo se, že tyto počítačové modely dokáží předpovídat budoucnost. Dokument z roku 2020 v časopise Geophysical Research Letters zjistil, že předpovědi klimatického modelu publikované v letech 1970 až 2010 byly přesné ve srovnání se skutečným oteplováním, ke kterému došlo po zveřejnění.
Můžeme zvrátit změnu klimatu?
Rostoucí počet vedoucích pracovníků podniků, vládních činitelů a soukromých občanů se obává změny klimatu a jejích důsledků a navrhuje kroky ke zvrácení tohoto trendu.
„Někteří tvrdí, že„ Země se uzdraví sama “, přírodní procesy odstraňování tohoto CO2 způsobeného člověkem z atmosféry fungují v časovém horizontu stovek tisíc až miliónů let,“ geochemický a paleoklimatolog Josef Werne na univerzitě z Pittsburghu, řekl. „Ano, Země se uzdraví sama, ale ne včas, aby se naše kulturní instituce zachovaly tak, jak jsou. Proto v našich vlastních zájmech musíme jednat tak či onak, abychom se vypořádali se změnami klimatu způsobujeme. “
Pokud by se všechny emise skleníkových plynů okamžitě zastavily, Země by se pravděpodobně ještě více oteplovala, některé studie naznačují, protože oxid uhličitý zůstává v atmosféře stovky let. Existují návrhy, které by teoreticky mohly zvrátit některé z tohoto „zablokovaného“ oteplování odstraněním oxidu uhličitého z atmosféry, jako je zachycování a ukládání uhlíku, což zahrnuje vstřikování uhlíku do podzemních nádrží. Zastáncové argumentují, že zachycování a ukládání uhlíku je technologicky proveditelné, ale tržní síly zabránily rozšířenému přijetí.
Ať už je nebo není možné odstranit již emitovaný uhlík z atmosféry, předcházení budoucímu oteplování vyžaduje zastavení emisí skleníkových plynů. Dosud nejambicióznějším úsilím předcházet oteplování je Pařížská dohoda. Cílem této nezávazné mezinárodní smlouvy, která vstoupila v platnost v listopadu 2016, je podle Organizace spojených národů snaha udržovat oteplování „výrazně pod 2 ° C nad předindustriálními úrovněmi a usilovat o omezení nárůstu teploty ještě dále na 1,5 ° C“. Každý signatář smlouvy se dohodl, že stanoví své vlastní dobrovolné emisní limity a postupem času je zpřísní. Vědci v oblasti klimatu uvedli, že emisní limity stanovené v dohodě by se nepřestávaly oteplovat na tak nízké, jako je 1,5 nebo dokonce 2 ° C, ale že by to bylo zlepšení oproti scénáři „jako by bylo obvyklé“.
Za vlády Obamy se Spojené státy zavázaly omezit emise skleníkových plynů na méně než 28% úrovní roku 2005 do roku 2025. Prezident Donald Trump však brzy po svém zvolení oznámil, že jeho administrativa nebude dodržovat Pařížskou dohodu. Trumpova administrativa zahájila formální proces odstoupení od dohody v roce 2019.
Několik státních a místních vlád zahájilo vlastní úsilí v boji proti změně klimatu. Například 24 států a Portoriko se připojily k americké klimatické alianci a zavázaly se splnit cíle stanovené v Pařížské dohodě.
"Federální vláda, i když funguje dobře, není nejchytřejší institucí," řekla Dello. "Ale státy a města jsou o něco pružnější."
