Alexander Ač: Historie klimatu ve světle moderního vědeckého poznání. Opravdu?

Cílem diskuze bylo přiblížit současnou, moderní změnu klimatu ve světle přirozených změn klimatu v minulosti. Mělo by to pomoct se vysvětlení naléhavosti, s jakou je či není potřebné řešit globální oteplování. Diskuzi, kterou moderoval egyptolog Miroslav Bárta, vystoupili klimatolog Jan Pretel, paleoekolog Petr Pokorný, publicista Zbyněk Petráček a náměstek Vladimír Dolejský. V diskuzi zaznělo několik zavádějících informací, které je vhodné uvést na pravou míru.

Jan Pretel: "O tom si budeme tady více povídat, jak to klima v minulosti kolísalo. Kolísání se dělí na tři skupiny (řády). Výkyvy prvního řádu jsou dlouhé periody. Ty slušné poznatky pocházejí z období středního pleistocénu, tj. asi 500 až 800 tisíc let před současností. Dá se říct, že amplitudy těchto dlouhodobých výkyvů jsou přibližně shodné a perioda je kolem 120 až 140 tisíc let. Byla tam teplá a studená období. V těch předchozích klimatických optimech průměrné teploty byly o 2 až 3 stupně vyšší, u některých těch interglaciálů o 4 až 5 stupňů než jsou ty teploty současné.“

Existuje celá řada publikací, které se zabývají analýzou globální teploty v geologické minulosti planety. Aktuální poznání vývoje přirozených změn klimatu (tj. bez vlivu člověka) sumarizuje práce Carolyn Snyder z roku 2016 (zde). I když byla práce publikována až po odeznění diskuze, autorka zde předložila soubor víc jak 22 tisíc bodových paleo-rekonstrukcí klimatu minulosti, z nichž většina byla k dispozici již před výše uvedenou debatou.

Obrázek č. 1 - Změny klimatu za poslední 2 miliony let: Změna (odchylka) průměrné globální teploty (modře + nejistoty), změna průměrné teploty v Antarktidě (tyrkysově + nejistoty), změna koncentrace CO2 (červeně) a změny obsahu izotopu kyslíku ve fosilních schránkách mořských organizmů (černě). “Současnost“ znázorňuje průměrnou teplotu za posledních 5 000 let (spodní přerušovaná šipka). Rok 2016 je znázorněn jako oteplení o 1 °C proti začátku 19. století (2. přerušovaná šipka). Při naplnění Pařížské dohody vzroste teplota pravděpodobně na nejvyšší hodnotu za posledních nejméně 2 miliony let (3. přerušovaná šipka). Oteplení přibližně o 3 °C nastane při naplnění klimatických závazků jednotlivých států (4. přerušovaná šipka) a oteplení o 4-5 °C můžeme očekávat při naplnění pesimističtějších prognóz klimatických modelů a minimálních snahách omezovat emise fosilních zdrojů (5. a 6. přerušovaná šipka).

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora

U diskuze není patrné, co přesně je myšleno současnou globální teplotou. Avšak i v případě, že pan Pretel má na mysli průměrnou teplotu před průmyslovou revolucí, prakticky žádný z interglaciálů není teplejší než "současnost“ o 4-5 °C, a to ani v rámci nejistot odhadů. Už vůbec to neplatí za situace, pokud současností myslíme recentní období, které je o víc jak 1 °C teplejší než průměrná teplota před průmyslovou revolucí.

Teplota o "2 až 3 °C“ byla vyšší pouze v případě jednoho interglaciálu před asi 120 tisíci lety (tzv. eemský interglaciál). V současnosti nepanuje vědecký konsenzus o jakou hodnotu byla průměrná teplota posledního interglaciálu vyšší oproti současnosti (zde myšleno poslední desetiletí), přičemž nejnižší odhady udávají hodnotu mezi 0-0,5 °C (Hansen 2017) a nejvyšší až ke 4 °C (Morley 2017). Panuje však vysoká shoda, že eemský interglaciál byl nejteplejší za posledních 800 tisíc let (Yau 2016).

Pokud globální teplota naroste o další jeden stupeň Celzia, dostaneme se tak pravděpodobně do nejteplejšího období za poslední nejméně 2 miliony let (viz také např. Friedrich 2016, Hansen 2013). Je také vhodné zmínit, že když už máme tendenci poukazovat na vyšší přirozenou proměnlivost klimatu v minulosti, tak zároveň připouštíme vyšší citlivost podnebí a jeho prudkých změn na změnu koncentrace CO2 v budoucnu, jelikož zde máme jistotu, že koncentrace CO2 v rámci přirozené proměnlivosti za období 2 milionů let výrazně nepřekročila hodnotu 300-350 ppm (viz např. van der Wal 2011 nebo Fedorov 2013). Některé novější poznatky dokonce naznačují, že koncentrace CO2 nebyla vyšší než 300 ppm za posledních 2,7 milionů let (zde).

Jan Pretel: "V rámci výkyvů druhého řádu, s jemnějším časovým rozlišením, vyvstává období holocénu, tj. období posledních 10-12 tisíc let. Ukazuje se, že když to porovnáme s tím prvním řádem, že to kolísání je výrazně vyšší než bylo v období pleistocénu. Opět dochází ke střídání teplých a studených období, posunu podnebných pásem… poznatky, které dnes paleoklimatologové, což nejsem já, k dispozici mají, tak většinou pochází ze Severní polokoule. Výkyvy na Severní polokouli byly vždycky vyšší než na té Jižní, a je to dáno zejména procentuálním zastoupením pevniny a oceánů. V období sub-atlantiku a sub-boreálu (zhruba 2,5 tisíce let p.n.l.) byly indikovány tři významné teplé periody, s teplotami které byly o 1 až 3 °C vyšší než dneska. Velmi teplá "minojská perioda" (1500 až 2700 p.n.l.), potom tzv. "římské klimatické optimum" (zhruba 200-300 p.n.l.), pak středověká teplá perioda za našeho letopočtu (9-14 století n.l.) a následuje "malá doba ledová" mezi 14-19. stoletím n.l. Je to naznačení, že oproti těm dobám minulým došlo k výraznému ochlazení, které samozřejmě nelze srovnávat s glaciálem. A když jdeme ještě dále (19-20. století), najednou se objevuje tzv. hokejkový graf… asi potom budeme o něm hovořit v diskuzi, já ho nechci teď rozebírat, často je kritizován… nicméně různá zpracování vždy k hokejkovému grafu vedou a nárůst teploty je tady vyšší. Avšak navážu na to, co jsem řekl, že ty teploty, které tu máme dneska, pořád ty teploty jsou nižší, než teploty indikovány ať už v holocénu, tak v období středního pleistocénu."

Zdá se, že konstatování Jan Pretla o "třech významných teplých periodách" pochází z paleoklimatologické analýzy pro stanici GISP 2 z centrálního Grónska, kde lze takovýto charakter "podnebí" detekovat (zde). Jde však pouze o jednu stanici (rekonstrukci), která v žádném případě nereprezentuje regionální charakter podnebí, a v žádném případě ne charakter podnebí na Severní polokouli.

V roce 2013 byla publikována prominentní studie analyzující jak globální, tak regionální teploty v průběhu holocénu (Marcott 2013). Z ní (a mnohých dalších "hokejkových" prací) je zřejmé, že průměrná teplota na severní polokouli (a o to více globální teplota) v průběhu holocénu nebyla vyšší o "1 až 3 °C" oproti současnosti. Pro ilustraci opět uvedu nedávnou analýzu teploty severní polokoule v průběhu holocénu, vycházející z analýzy pylových zrn (Marsicek 2018).

Obrázek č. 2 - Vývoj průměrné teploty na Severní polokouli v průběhu holocénu: Vývoj průměrné teploty na Severní polokouli (Severní Amerika + Evropa) v průběhu holocénu. Nejistotu rekonstrukce znázorňuje růžové pole, šedá čára znázorňuje výstup klimatického modelu (100letý průměr), šedé vertikální čáry ukazují modelovanou teplotu pro jednotlivé roky, oranžová čára ukazuje moderní měřené teploty, a znázorněný je doposud rekordní rok 2016.

Licence | Všechna práva vyhrazena. Další šíření je možné jen se souhlasem autora

Mnohé publikace analyzující změny klimatu v holocénu, ať již starší, nebo novější, velmi přesvědčivé dokládají, že pro současný rozsah ale zejména rychlost změny teploty, lze hledat srovnání pouze těžko (např. Pei, 2017, PAGES 2015, PAGES 2017, Gaffney Steffen 2017, atd.). Významnost vlivu člověka ještě naroste v případě, pokud se podíváme na změny radiačního působení (tj. W.m-2) následkem změny koncentrace CO2. Je velmi pravděpodobné, že současná rychlost změny je nejméně o řád (tj. desetinásobně) rychlejší, než kterékoliv změny globální koncentrace CO2 za posledních nejméně 66 milionů let (zdroj).

Jan Pretel: "V závěru antropogenní vlivy. Samozřejmě nárůst teploty, který tady dnes je, může být do jisté míry vyvolán právě antropogenními vlivy. Jenomže ty antropogenní vlivy (činnost člověka) mohou pouze zesílit anebo zeslabit rozsah klimatické změny a její dopady. Fakt je, že boj s klimatem vyhrát nelze. Mluvíme-li o změně klimatu, nemá smysl podle mého, a ne jenom podle mého, mluvit o číslech (např. 0,84 °C/100 let). Hovořit při změně klimatu o číslech tohoto rozměru je naprostý nesmysl. Tato globální hodnota se sice nějakým způsobem dá vždy spočítat, ale je to hodnota naprosto nerealistická. Já když mluvím o změně klimatu, tak mluvím vždy o trendech, jestli ten trend je nebo není významný. Nemůžu pochopit cíl celosvětového jednání, že musíme udělat všechno proto, aby teplota nepřesáhla 2 °C (nebo 1,5 °C). Je to akorát politická hra s čísly."

Petr Pokorný: "V případě známého skleníkového efektu vliv člověka není vyšší než vliv přírodních faktorů. V tomhle ohledu konsenzus rozhodně není a diskutuje se o tom neustále dokola."

Vliv člověka na současné oteplování od počátku průmyslové revoluce je poměrně dobře určený. S tvrzením, že člověk má rozhodující vliv při současném globálním oteplování souhlasí víc jak 97 % klimatologů a klimatických vědců (zde). Lze konstatovat, že bez vlivu člověka by se za posledních asi 150 let neoteplovalo, anebo dokonce velmi mírně ochlazovalo (zde). Tudíž veškeré zvýšení teploty, které za toto období pozorujeme, je následkem činnosti člověka, tj. spalování fosilních paliv a změna využívání krajiny. "Neustále dokola" o tom diskutují zejména ti, kteří mají problém s přijetím skutečnosti, že člověk je rozhodující faktor v pozorované změně klimatu.

Rovněž cíl omezit antropogenní oteplení do hranice 2 °C (nebo 1,5 °C) je výsledkem podrobného studia změn v živých i neživých (eko)systémech, které by vlivem pokračujícího oteplování nastaly nebo už nastávají. Tak například již v roce 2013 bylo zřejmé, že i při omezení oteplení do 1,5 °C by v nejlepším případě byla degradována nejméně třetina korálových útesů (zde) a v horším případě mnohem více (zde). I při zastavení jakéhokoliv dalšího oteplení již nebude možné zabránit nárůstu hladiny oceánu o několik metrů (zde). Při překročení oteplení o 1,5 - 2 °C se také významně zvyšuje riziko nezastavitelného tání Grónska (zde, zde, zde, zde, nebo zde), nebo rozsáhlého tání permafrostu a dalšího uvolňování skleníkových plynů (zde, zde, zde, nebo zde). Přehledový článek, proč se považují hranice oteplení o 2 °C (1,5 °C) za kritické, lze najít u Schellnhubera (2016). Nelze rozumně diskutovat o změně klimatu a řešeních, aniž bychom znali dobře uchopitelný a měřitelný parametr, jakým je například změna globální teploty, i když jde samozřejmě pouze o jeden z mnoha indikátorů změn podnebí.

“Boj s klimatem“ opravdu vyhrát nelze, protože nějaké podnebí bude vždy. Podnebí jako takové se nám zničit nepodaří. Ovšem “boj s antropogenním oteplováním“ teoreticky vyhrát lze, protože všechny klimatické modely naznačují, že pokud se přestane zvyšovat koncentrace CO2 a dalších skleníkových plynů, přestane se zvyšovat i globální teplota – tedy hlavní indikátor antropogenní změny klimatu.

Miroslav Bárta: “Jenom za dobu holocénu máme několik příkladů, kdy teplota během sto let, možná méně, poskočila nahoru nebo dolů o 4 až 6 °C, to už tady několikrát bylo, dnes se z toho dělá velké politikum. I když předestírám, vliv člověka není zanedbatelný. Stejně tak Mladší dryas, což byl šok, kdy klesla teplota o 4, 6, možná až 8 °C za necelé století (na severní polokouli). To si nikdo neumí představit, co to znamená...“

Zde je opět problém zaměňování regionální teploty za globální teplotu. Regionálně se teplota mění poměrně významně i bez vlivu externího faktoru, což je dáno přirozenou proměnlivostí podnebí. Následkem takových regionálních změn například není změna hladiny světového oceánu, rozsáhlé tání pevninských ledovcových štítů (Grónska a Antarktidy), či globální posun vegetačních pásem a migrace živých organizmů. Zmiňovaná událost Mladšího dryasu přinesla pokles globální teploty asi pouze o 0,6 °C, přičemž i na Severní polokouli byly oblasti s mírným oteplením (zdroj). Na některých místech průměrná roční teplota opravdu poklesla i o 8 °C. Avšak něco podobného platí i dnes. I když se globální teplota zvýšila zatím “pouze“ o 1 °C, pro některá místa planety platí 2 až 4 násobný nárůst. Z tohoto hlediska tedy Mladší dryas a podobné události se současným oteplováním nelze. Navíc je patrné, že jedním ze spouštěčů Mladšího dryasu bylo postupné globální oteplování (tj. prakticky probíhající konec poslední doby ledové), spojené s (mnohem pomalejším než dnes) růstem koncentrace skleníkových plynů.

Petr Pokorný v diskuzi zmiňoval hypotézu kosmického záření astrofyzika Henrika Svensmarka jako zajímavou alternativu k vysvětlení alespoň části oteplování v posledním století. Tato hypotéza však při podrobení důkazů o její platnosti zdaleka neobstojí.

Diskutující rovněž několikrát zmiňovali termíny jako “teplotní optimum“ či “optimální teplota“ s nejméně jednou vysloveným náznakem, že toto optimum bude postupně dosaženo v průběhu tohoto století. Diskuze o “optimální teplotě“ je zavádějící, protože tato teplota byla jiná pro středověké civilizace, a je jiná pro tu naši. Klíčová je skutečnost, že optimální teplota je ta, na kterou je společnost dlouhodobě přizpůsobena (tj. v našem případě před-industriální teplota). Problémy nastanou v případě, jakmile se teplota začne rychle měnit jakýmkoliv směrem, ať už nahoru, nebo dolů, jak již ostatně můžeme pozorovat.

Celkově lze zhodnotit, že hlavní teze diskuze zůstaly daleko za poznatky moderní vědy a důsledků, které z toho plynou nejen pro politická rozhodování.