Klimatolog Ladislav Metelka: Lepší je být opatrný

"K oteplování dochází, o tom už dnes nemůže být spor, to jsou naměřená data. Pokud to vezmeme globálně, tak teď s největší pravděpodobností zažíváme nejteplejší období minimálně za posledních několik tisíc let, pravděpodobně nejteplejší za posledních přibližně 10 tisíc let," říká v rozsáhlém rozhovoru klimatolog Českého hydrometeorologického ústavu Ladislav Metelka.

Ekolist: Jsou údaje z únorového shrnutí zprávy Mezivládního panelu pro klimatické zmeně (IPCC) pro politiky a veřejnost v souladu s tím, k čemu došli klimatologové, kteří se práce IPCC neúčastnili?

Ladislav Metelka: V zásadě se dá říct, že ano. V IPCC jsou lidé, kteří v klimatologii už v mezinárodním měřítku něco dokázali. Samozřejmě jsou i klimatologové, kteří došli k trochu rozdílným výsledkům. I z tohoto důvodu jsou formulace ve shrnutí zprávy IPCC pravděpodobnostní. Skutečnost, že je někde napsáno "velmi pravděpodobně" (což podle definice znamená pravděpodobnost 90 a víc procent), v sobě zahrnuje informaci o nejistotě, která je dána jednak metodami, ale taky tím, že na konkrétní otázku třeba ještě existuje několik odpovědí. Proto bude velice zajímavé podívat se na kompletní zprávu v květnu a porovnat ji se shrnutím pro politiky.

Ladislav Metelka
Foto: Jan Stejskal/EkoList

Nejistota se týká i toho, jestli jsou klimatické změny způsobeny především člověkem. Ve shrnutí IPCC se říká, že je to "velmi pravděpodobné". Zabývají se vztahem mezi činností člověka a klimatickými změnami ještě nějací další autoři, kteří by nebyli zahrnuti ve zprávě IPCC?

Pravděpodobně ano. Celkem jasná je jedna věc - že teploty nebo obecně vývoj klimatu jsou ovlivňovány rostoucími koncentracemi skleníkových plynů. Takže otázka spíš zní: kdo nebo co způsobuje růst koncentrací skleníkových plynů?

Jsou centra - jedno významné se jmenuje například Carbon Dioxide Information Analysis Center a nachází se v americkém Tennessee - která se zabývají bilancí uhlíku v atmosféře, tedy propočítávají, jaké množství uhlíku - a tím pádem i oxidu uhličitého (CO₂) - produkuje člověk, kolik ho naopak pohltí biosféra, kolik se absorbuje v oceánech, kolik se ho uvolňuje například z odtávajícího permafrostu (věčně zmrzlá půda - pozn. aut.) v tundře apod. Z těchto bilancí celkem jasně vychází, že faktorem, který řekněme "velmi pravděpodobně" způsobuje růst koncentrací oxidu uhličitého a některých dalších skleníkových plynů, je právě člověk. I když ve srovnání s velikostí přírodních toků hlavně mezi atmosférou a biosférou člověk přispívá jen relativně malou částí. Pokud ovšem máte systém, u něhož jsou rychlost produkce a rychlost odstraňování například CO₂ v podstatě vyrovnané, tak se koncentrace dlouhodobě nemění. Pak ale může stačit přidat jeden i relativně malý zdroj - což je člověk - a rovnováhu to vychýlí na jednu stranu. A to se teď s největší pravděpodobností děje.

Jak na tom v současnosti klimatický systém je?

K oteplování dochází, o tom už dnes nemůže být spor, to jsou naměřená data. Diskutuje se, jestli prožíváme období největších teplot za tisíc let, za deset tisíc let - to jsou samozřejmě věci do diskuse, může se to lišit místo od místa. Pokud to ale vezmeme globálně, tak teď s největší pravděpodobností zažíváme nejteplejší období minimálně za posledních několik tisíc let, pravděpodobně nejteplejší za posledních přibližně 10 tisíc let.

Někdy se to zužuje jen na oteplení, z hlediska energie to ale znamená, že v klimatickém systému se akumuluje energie, která může existovat ve spoustě různých forem - jako tepelná energie, jako potenciální energie, jako energie latentního tepla, jako kinetická energie atd. Tyto typy energie se v klimatickém systému neustále transformují jeden na druhý. Takže třeba vyšší teplota může znamenat v některých oblastech i vyšší rozdíly teploty vzduchu mezi oceánem a pevninou. To může způsobit větší tlakové rozdíly mezi oceánem a pevninou, a to má zase za následek větší rychlosti větru v dané oblasti. Musíme proto počítat s tím, že pokud je v klimatickém systému víc energie, může docházet k výraznějším transformacím tepelné energie na další typy energií, tedy třeba k silnějšímu větru nebo můžeme zaznamenat větší tendenci k velice intenzivním srážkám. Klima se tak bude s menší pravděpodobností chovat "normálně" a budou narůstat pravděpodobnosti jeho extrémního chování - ať už jde o povodně, sucho, orkány jako Kyrill atd. Klimatický systém bude mít energii na to, aby se pohyboval v daleko širším množství stavů, v daleko širších energetických mezích než před třeba 150 lety.

Ladislav Metelka - doktorát z meteorologie a klimatologie získal na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. Čtvrtstoletí se klimatologii věnuje v pobočce Českého hydrometeorologického ústavu v Hradci Králové, v současnosti tady vede oddělení meteorologie a klimatologie. Zabývá se zejména změnami klimatu, empirickým nelineárním modelováním procesů v klimatickém systému a využitím systémů umělé inteligence v meteorologii a klimatologii. Na práci IPCC se nepodílel.

Dají se propojit klimatické změny s aktuální situací počasí?

Mezi počasím a klimatem jsou statistické závislosti. Každé klima je tvořeno určitým dlouhodobým průběhem počasí. Z opačné strany zase můžeme říct, že konkrétní projevy počasí jsou určitým typem odchylek od dlouhodobého průměru neboli od klimatu. V tomhle smyslu tedy souvislost mezi klimatickými změnami a aktuálním počasím existuje. Rozhodně ale nejde jednotlivé povodně, sucha nebo Kyrilly dávat do příčinné souvislosti se změnami klimatu, protože u změn klimatu jde o dlouhodobý vývoj. Pokud by se ukázalo, že statisticky významně roste třeba četnost nebo intenzita povodní nebo různých orkánů, hurikánů atd., bylo by možné vyslovit hypotézu o určité souvislosti. Na základě dvou nebo tří povodní a jedné epizody s Kyrillem to ale možné není. Souvislost však bude vždy statistická, nikoli příčinná.

Ve zprávě IPCC jsou zmiňovány různé důvody, které můžou zapříčiňovat změnu klimatu. Důležitým přírodním faktorem je podle shrnutí sluneční záření, které je i častým argumentem "klimaskeptiků".

Příkon slunečního záření není jen jeden z důležitých faktorů, on je to v podstatě faktor klíčový, protože je to de facto jediný, a tím pádem nejsilnější zdroj energie na Zemi. Slunce nedodává energie na Zemi stále stejně, mění se to řekněme v jednáctiletém cyklu …

… nejsou i delší cykly?

Delší cykly možná existují, ale to je otázka spíš pro sluneční astronomy. Sluneční cykly se projevují například změnou počtu nebo rozsahu slunečních skvrn. U té je jedenáctiletý cyklus naprosto jasný a pravděpodobně mají tyto změny i cykly s delší periodou. Klimatický systém ale nezajímá, kolik je na Slunci skvrn. Klimatický systém zajímá, jaký je příkon slunečního záření na Zemi. A za posledních 35 let bylo díky družicovým měřením prokázáno, že i ve výrazném, jedenáctiletém slunečním cyklu příkon slunečního záření klesá ani ne o jedno promile celkové intenzity. Takže i při velkých změnách dejme tomu počtu slunečních skvrn, nemusí vůbec docházet k výrazným změnám příkonu slunečního záření. Pravda, měření z družic je zatím krátká časová řada, nicméně nezjistil se žádný trend systematického zvyšování nebo snižování slunečního záření. Právě proto modely, které jsou uvedeny ve shrnutí IPCC, nepočítají s výraznou systematickou změnou příkonu slunečního záření. Zatím k tomu není důvod. Pokud ale astronomové dodají věrohodné údaje o tom, že se bude sluneční aktivita zvyšovat, nebo snižovat, pak je možné je zabudovat do klimatických modelů a zohlednit v prognózách.

Nedají se využít nepřímá data, třeba záznamy v historických kronikách?

Kroniky jsou velice ošemetná věc. Informace, které se v nich nacházejí, jsou určitě zajímavé i z klimatologického hlediska. Je ale otázka, jestli chápeme všechny souvislosti, za kterých zápisy do kronik vznikaly. Dovedu si představit tlaky na to, aby se něco zapsalo a něco nezapsalo. Neříkám, že je v kronikách všechno špatně, ale jsou známé případy, kdy si údaje z několika kronik k tomu samému období odporují. Jako se zdrojem informací se s kronikami pracovat dá, ale výsledky je potřeba brát spíš kvalitativně. Tedy hodnotit, jestli bylo hodně teplo, nebo hodně zima, ale určitě bych se nesnažil z kronik odvozovat přesné hodnoty teplot nebo srážek.

Jak si vysvětlujete kolísání teplot v minulosti. Za vlády Karla IV. bylo relativně teplé klima, později byla "malá doba ledová". Dá se to v kontextu toho, co se dnes o klimatu víme, nějak vysvětlit?

Vysvětlit se to dá, i když každé vysvětení je hypotéza, kterou nikdy na 100 % nebudeme moct potvrdit. Je velice pravděpodobné, že středověké klimatické optimum i malá doba ledová by mohly souviset právě s dlouhodobými změnami příkonu slunečního záření. Nemusí to být ale způsobované jen samotnou variabilitou aktivity Slunce, hrát roli můžou i pomalé změny orbitálních parametrů obíhání Země kolem Slunce. V řádu deseti- a statisíciletí se mění výstřednost zemské dráhy, existuje taky precese zemské osy apod. Když se několik těchto vlivů zkombinuje, můžou způsobovat kvaziperiodické, tedy ne úplně přesně periodické, kolísání příkonu slunečního záření. Tato perioda se může pohybovat v řádu desetitisíců let. Je možné, že právě změny příkonu slunečního záření stojí za středověkým klimatickým optimem i za malou dobou ledovou. A je dost možné, že to do určité malé míry stojí i za současným oteplováním. Pokud by se například při dalších měřeních ukázalo, že sluneční aktivita přece jen mírně narůstá, šlo by samozřejmě o faktor, který může přispět k oteplování. V současné době se ale zdá, že tento faktor není nijak dominantní.

Je CO₂ natolik silným důvodem klimatických změn, že je oprávněná snaha o snižování jeho emisí?

Do jaké míry oxid uhličitý působí na kumulaci energie ve spodní troposféře, to je otázka proměření absorpčních spekter CO₂ v infračervené oblasti, tedy relativně jednoduchá fyzika. Oxid uhličitý toho, z čeho ho podezíráme, určitě schopen je.

Nešlo mi tolik o samotný fyzikální jev, ale spíš o to, jestli množství oxidu uhličitého, které lidé produkují, lze vztáhnout k tomu, "kolik" klimatických změn se děje, tedy k nějaké míře změny klimatu.

Statistická závislost tam asi nějaká je, nehledal bych ale nějaké závislosti příčinné. Samozřejmě pokud by se podařilo omezit produkci CO₂, případně v pozdější době dokonce snížit jeho koncentrace v atmosféře, mělo by to klimatický systém - teď použiji neklimatologické slovo - zklidnit.

Je možné očekávat, že by koncentrace CO₂ v atmosféře klesly?

	Ladislav Metelka
	Foto: Jan Stejskal/Ekolist

To je možné očekávat velice těžko, protože CO₂ je v atmosféře velice stabilní. Nevím přesně, jaká je střední doba setrvání molekuly oxidu uhličitého v atmosféře, jsou to ale minimálně desítky let. Jediné, co nám může pomoct, jsou přirozené procesy, které CO₂ odstraňují. Nejvýznamnější jsou pohlcování oxidu uhličitého oceány a biosférou. Obávám se ale, že i kdyby se podařilo stabilizovat nebo snížit emise CO₂, potrvá ještě minimálně hodně desítek let, ale spíš bych to tipoval na několik stovek let, než se uhlík z CO₂ přes biosféru atd. zase uloží v nějakých neplynných sloučeninách. To je opravdu běh na dlouhou trať.

Jak se díváte na možnosti, že bychom se dostali do "bodu zlomu", za kterým by se klima začalo chovat výrazně jinak, kdy by docházelo k náhlým, abruptivním změnám klimatu?

Klimatologové dnes určitě neřeknou, kde je nějaká hranice, za kterou se klimatický systém začne chovat úplně jinak. Zatím takovéhle výpočty nejsou dostatečně spolehlivé. Spíš jsou známé procesy, které by mohly těžko vratným způsobem změnit chování klimatického systému. Jednou z možností je změna trajektorie nebo zeslábnutí Golfského proudu, který přináší do oblasti severovýchodního a severního Atlantiku poměrně velké množství tepla. Když by změnil trajektorii nebo zeslábnul, mohl by se změněný stav zase stabilizovat. Ale jak ho potom vrátit zpátky? V případě, že se změní proudění v severním Atlantiku, změnilo by se klima od západní a střední Evropy až po východní pobřeží Severní Ameriky. Dnes se vedou i diskuse, jestli je nejdřív zvýšení koncentrací oxidu uhličitého, a v důsledku toho se zvyšuje teplota. Co když koncentrace CO₂ můžou růst i v důsledku zvýšení teploty?

Třeba táním permafrostu?

To, že vyšší koncenrace CO₂ znamená vyšší teplotu, je jasné - to je celkem elementární fyzika. Ale opačně to zřejmě existuje taky. Jeden z mechanismů je uvolňování CO₂ z mořské vody. Čím teplejší bude voda, tím menší bude její schopnost absorbovat plyny, a pokud přesáhne teplota povrchových vrstev oceánu určité hodnoty, tak oceán přestává pohlcovat CO₂ a stává se naopak jeho zdrojem. Tohle už dnes pozorujeme při silných teplých epizodách El Niňo, kdy východní rovníkový Pacifik nepohlcuje CO₂, ale je jeho zdrojem. Pokud by se k tomu přidalo tání permafrostu v tundře - při něm primárně vzniká metan, výsledkem chemické reakce metanu v atmosféře je ale zase CO₂ - mohla by se rozjet pozitivní zpětná vazba: zvýšení teploty, v jejím důsledku zvýšení koncentrací CO₂, v důsledku toho další zvýšení teploty atd. Pozitivní zpětné vazby jsou potenciálně pro klimatický systém velice nebezpečné a je dost pravděpodobné, že hrály roli v náhlých změnách klimatu v minulosti včetně například začátků nebo konců ledových dob.

Nemohlo se stát, že se někdy na začátku průmyslové éry oteplilo a teprve potom se začaly do atmosféry dostávat skleníkové plyny?

Zatím to tak nevypadá. Pokud by k tomu totiž došlo, byli bychom na tom dnes pravděpodobně hůř, než jsme. Zatím se totiž zřejmě nerozjela druhá část zpětné vazby, tedy zvyšování koncentrací CO₂ v důsledku vyšších teplot. Oceán podle bilančních výpočtů část atmosférického CO₂ pohlcuje a permafrost ve vysokých zeměpisných šířkách prý někde začíná tát, ale nedochází k tomu ještě v tak masivním měřítku, aby to způsobilo znatelnou produkci CO₂.

Zatím jsme tedy druhou část pozitivní zpětné vazby nerozjeli. Pokud ale budou koncentrace skleníkových plynů stoupat dál, může se to stát. A pak by teoreticky mohlo docházet k prudkým změnám koncentrací CO₂ i teplot. Nyní je střední prognóza oteplení o 3 °C do konce 21. století, ale při náhlých změnách, zejména na koncích ledových dob, se měnila třeba i o řadu stupňů za pouhých několik málo desítek let. Když budeme ještě nějaký čas měnit koncentrace skleníkových plynů, nic moc se dít nemusí. Ale v okamžiku, kdy sepne nějaká zpětná vazba - a může to být vazba, o které ještě ani nevíme - rozjedou se změny velice rychle. Předpovídat se to ale pořádně nedá. Takže je asi lepší být opatrný.

Jak se díváte na debatu o klimatických změnách, která probíhá v českých médiích?

Po zveřejnění shrnutí zprávy IPCC jsem týden schválně sledoval, jak na to bude kdo reagovat. Vidím reakce v podstatě dvojího druhu. Na ty první působí shrnutí IPCC jako rudý hadr na býka - extrémní "klimaskeptici" se samozřejmě ozvali. Ozvali se ale i lidé, kterým říkám extrémní alarmisté. Ti zase například říkají, na jakých limitech se musí oteplení zastavit - přitom zatím není spolehlivě podložené, že by takové limity vůbec existovaly. Tyhle dvě skupiny se začaly hádat mezi sebou, někdy dost hrozným způsobem. Tvrdí věci, které ve shrnutí IPCC vůbec nejsou, třeba že "klimatologové rozhodli" nebo že "klimatologové nařizují snížit emise CO₂". Klimatologové nic nerozhodli a nic nenařizují, pouze konstatují, a to ještě ne s jistotou. Zatím jsem v podstatě nezaregistroval názor, který bych očekával a který bych považoval za dobrý a rozumný: přečteme si pořádně zprávu IPCC, přečteme si i další části zprávy, které budou publikovány v průběhu roku, a až budeme vědět, co ve zprávě je, budeme se bavit o tom, co pro nás znamená. Co by se stalo, kdybychom neudělali nic, co by se stalo, kdybychom vrhli obrovské prostředky do snižování koncentrací CO₂, co by se stalo, kdybychom dali peníze na adaptaci atd. Podklady musejí dostat do ruky lidé z jednotlivých oborů, tedy lesáci, zemědělci, energetici atd., kteří je zapracují do svých růstových nebo hydrologických modelů a namodelují si, co by změna klimatu udělala s maximálními a minimálními průtoky v řekách, s pěstováním pšenice atd. I když jde o oteplování, měli bychom si tohle s chladnou hlavou věcně promyslet. A teprve potom je možné dojít k závěru, jestli a případně co dělat. Osobně si myslím, že musíme myslet na prevenci i na adaptaci. Kolik na co věnovat pak musí vycházet z nějakých výpočtů, modelů apod. Tak bychom za minimálních nákladů dosáhli maximálního efektu. To se ale nedá vyhádat ve sdělovacích prostředcích.

Jak to bylo s "hokejkou" Ekolist: Jedním z velkých impulsů debaty o klimatickým změnách byly studie Manna, Bradleyho a Hughese publikované v letech 1998 a 1999, v nichž se objevila tzv. hokejka. Jde o křivku, která ukazuje průběh teplot v posledních tisíci letech - v posledních desetiletích pak ukazuje prudký nárůst teplot. Pozdější propočty studii potvrdily, nebo vyvrátily? Grafy ze zprávy IPCC z roku 2001, které zobrazují teploty povrchu Země - horní za posledních 140 let, spodní za posledních 1000 let (ovšem jen na severní polokouli). Na spodním grafu je vidět tvar tzv. hokejky. Autor grafu: IPCC Ladislav Metelka: Z práce Manna skutečně vychází termín "hokejka". Ale zdaleka to není jediná práce, která by tento průběh vývoje teplot ukazovala. V médiích došlo k zúžení na jednu práci, ale dnes už jich jsou desítky. Některé jsou založené na podobných datech, jaké zpracovával Mann, některé vycházejí z úplně jiných dat. Někteří autoři použili stejné metodiky jako Mann, někteří použili jiné metodiky - a přesto jim tenhle tvar průběhu teplot vyšel. Zužovat celý výzkum na Manna je obrovské zjednodušení, podobně jako je obrovské zjednodušení zužovat celou teorii globálního oteplování na Manna. Jsou stovky prací, které globální oteplování potvrzují. Ze strany "klimaskeptiků" bylo dokonce konstatováno, že v nejnovější zprávě IPCC se pojem "hokejka" už nevyskytuje. Chtěl bych jim doporučit, ať se v květnu podívají na kompletní zprávu, v ní si najdou průběhy teplot za posledních minimálně tisíc let - "hokejku" tam zase uvidějí, i když možná nebude nazvaná přímo "hokejka". Loni v červnu americká Akademie věd vydala studii, která prozkoumávala, zda Mann před lety došel ke správným výsledkům. Ve shrnutí studie stojí, že s vysokou mírou jistoty byla poslední desetiletí 20. století teplejší než jakékoli srovnatelné období za posledních 400 let. Před rokem 1600 už to není tak jisté. Na mnoha, ale ne na všech konkrétních místech však byly v posledních 25 letech teploty vyšší než v jakémkoli srovnatelně dlouhém období od roku 900. Existuje i nějaký další reprezentativní průzkum nebo výzkum, který by závěry Manna a spol. vyvrátil, nebo potvrdil? Mannovu rekonstrukci teplotních řad zkritizovali Stephen McIntyre and Ross McKitrick, z nichž ani jeden ovšem není klimatolog. Následně vznikly dvě práce, které měly vyhodnotit, zda si Mann počínal správně, nebo zda byla oprávněná kritika jeho práce ze strany McIntyra a McKitricka. Tyto studie jednoznačně ukázaly, že Mannova zpráva je v zásadě v pořádku. McIntyre a McKitrick Mannovi mimo jiné vytýkali, že vyloučil ze zpracování některá data. Ukázalo se, že tato data jsou sporná a že nejde říct ani jestli jsou dobrá, ani jestli jsou špatná. Autoři jedné kontrolní práce tedy zpracovali rekonstrukci úplně stejnou metodikou jako Mann, ale data, která Mann vyřadil, ve studii nechali. Zjistili, že na výsledky to v podstatě nemá vliv, v určitém období byl rozdíl maximálně o 0,15 °C a na tvaru průběhu teplot to prakticky vůbec nic nezměnilo. Druhá práce se zabývala trochu jinou věcí. McIntyre a McKitrick Mannovi mimo jiné vytýkali, že špatně použil statistickou metodu, která se jmenuje analýza hlavních komponent. Ukázalo se však, že Mann použil analýzu hlavních komponent správně, hlavně ale že i když se místo analýzy hlavních komponent použije pro zpracování dat jiná statistická metoda, dojde se k prakticky stejným výsledkům, k jakým došel Mann. Jinými slovy: výsledek není závislý na metodě zpracování. V Mannově rekonstrukci jsou tedy drobné otazníky, ale když se otazníky odstraní, dojde se ke stejnému výsledku, k jakému došel on. Anebo jen k minimálním rozdílům. Václav Cílek na konci loňského roku v Respektu napsal, že Mannova práce by "jako důkaz u soudu neobstála, protože hází do jednoho pytle stromy a korály, tedy klimatické hrušky a jablka", nicméně že intuitivně Mann došel ke správným výsledkům. Já jsem Mannovu práci četl a mně tedy nepřipadá, že by si počínal nějak v zásadě nesprávným způsobem. Stromy a korály jsou samozřejmě hrušky a jablka, ale jde o to, jakým způsobem se data o hruškách a o jablkách dají dohromady. Úplně je při zpracování smíchat by určitě nebylo v pořádku, ale pokud jsem si vědom toho, že jde o data ze dvou různých zdrojů, která popisují dvě různá prostředí, jež na klima reagují, a podle toho zvolím odpovídající statistické metody, tak v tom není problém.

Tento rozhovor ve zkráceném znění vyšel v Ekolistu 03/2007.

---

reklama

---