Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Rostoucí koncentrace CO2 v ovzduší

Katastrofa, nebo snesitelná změna?
 |  5. 1. 2000
 |  Vesmír 79, 7, 2000/1

Od počátku průmyslové revoluce v 19. století roste koncentrace oxidu uhličitého (CO2) v ovzduší a právě s ní bývá obvykle spojováno globální oteplování i skleníkový efekt. Mezi následky skleníkového efektu se obvykle uvádí tání ledovců, zvyšování hladiny oceánů, zatopení velkých oblastí souše, vzniky pouští či extrémní klimatické situace (hurikány, pobřežní záplavy). Skleníkový efekt je tématem i velkých mezinárodních setkání, jejichž účastníci se obvykle nedokážou dohodnout ani na jeho možných následcích, ani na vhodných opatřeních proti němu (viz berlínskou konferenci v březnu 1995 nebo jednání v japonském Kjótu v roce 1997).

A není divu – celých asi 20 let, co se diskutuje o možných důsledcích reálně se zvyšující koncentrace CO2 v ovzduší, existují dva zásadně odlišné názory: důsledky budou apokalyptické – důsledky budou snesitelné. Rád bych na začátku zdůraznil, že podporuji tu druhou hypotézu, stejně jako Evropská akademie pro otázky životního prostředí (EAU, viz Vesmír 72, 463, 1993/8). Ta v listopadu 1995 uspořádala v Lipsku o skleníkovém efektu mezinárodní sympozium. Na jeho základě vydali S. F. Singer a H. Metzner (prezident EAU z Tübingenu) Lipskou deklaraci o globálních změnách. Ta se ovšem v našem tisku projevila minimálně, stejně jako závěry další konference EAU na toto téma v listopadu 1997. Přitom v Německu EAU kvůli těmto postojům dokonce ztratila vládní finanční podpory.

Ponechme však stranou otázky, jestli se kvůli skleníkovému efektu Země otepluje skutečně tak, jak předpovídají některé modely, jestli jsou do nich dosazovány parametry ze správných měření, jestli se při modelování neopomíjejí důležité faktory (např. pevné součástky aerosolů vznikajících spalováním), jestli jde o skutečnou závislost, nebo o náhodnou podobnost průběhu dvou jevů, jestli nepředcházelo nárůstu koncentrace CO2 spíše interglaciální oteplování a jestli jsou předpovídané katastrofy možnou budoucností, nebo spíš nepodloženou fantazií. Podívejme se na skleníkový efekt z hlediska fotosyntézy a jejího odrazu v produkci biomasy. O vlivech zvýšené koncentrace CO2 na fotosyntetické aktivity bylo již napsáno mnoho knih a vědeckých článků, často s protichůdnými závěry.

Co je to skleníkový efekt?

Skleníkový efekt není žádnou vědeckou novinkou. Již v roce 1827 napsal J. Fourier, že zvýšená koncentrace CO2 může vyvolat zvýšení teploty. S. A. Arrhenius (1896) poznal, že sklo ve skleníku působí podobně jako mraky a suspenze pevných částeček nad zemí: propouští lépe krátkovlnné záření než infračervené. Zemský povrch pak krátkovlnné záření přeměňuje na dlouhovlnnější a buď je vyzařuje, nebo je absorbují těžké molekuly oxidu uhličitého, jež se drží při zemském povrchu. Infračervené záření se však nedostane přes sklo nebo bariéru z mraků. Tento efekt je důležitý pro život na Zemi: bez něj by byla průměrná teplota povrchu Země –15 °C a při ní by se nám moc dobře nežilo. Je-li skutečná průměrná teplota +18 °C, způsobuje skleníkový efekt teplotní rozdíl 33 °C. To, o čem se dnes hovoří, je tedy teplotní zvýšení skleníkového efektu.

Nesmíme také zapomínat, že CO2 není jediným plynem, který se na skleníkovém efektu podílí. Ještě účinněji absorbují infračervené paprsky metan (produkt metabolizmu živočichů a bakterií), oxidy dusíku, chlorované fluorokarbony i ozon. Těch je ovšem v ovzduší podstatně méně, ale zato se mohou účinněji podílet na zvětšování ozonové díry. Koncentraci CO2 v ovzduší nezvyšuje svým metabolizmem živý svět, který je obvykle v rovnováze s prostředím. V dávných geologických údobích koncentrace CO2 na Zemi klesala, protože se CO2 ukládal do produktů fotosyntézy, uhličitanových sedimentů, do dřeva a detritu moří, a z nich pak vznikaly ohromné zásoby uhlí, zemních plynů, ropy, a zejména vápenců. V posledních dvou stoletích však zasáhli svými činnostmi lidé: za 300 let lidstvo zřejmě spotřebuje 80 % všech fosilních paliv, která nahromadila fotosyntéza za 600 milionů let! Na současném zvyšování koncentrace CO2 v ovzduší se podílí 96 procenty spotřeba fosilních paliv a čtyřmi procenty výroba cementu a hoření plynu. Roční spotřeba 10 miliard tun uhlí znamená obohacení atmosféry o 6 miliard tun CO2, 2,5 miliardy tun popílku a aerosolů (ty ovšem oteplování Země snižují), 1,85×108 tun SO2, 40×106 tun oxidů dusíku atd.

Co tomu řeknou rostliny?

Modely předpokládají, že by se koncentrace CO2 v atmosféře mohla do poloviny až dvou třetin 21. století zvýšit na dvojnásobek. Jak na to budou reagovat rostliny? Jsou to organizmy, které jsou schopny se krátkodobě i dlouhodobě přizpůsobit změnám faktorů prostředí, včetně teploty a koncentrace CO2 (aklimace a adaptace). Většinou umějí zpracovat více CO2, než by ho mohla atmosféra 21. století nabídnout. Častými reakcemi rostlin na zvýšenou koncentraci CO2 je zvýšená rychlost fotosyntézy, jejímž výsledkem je vyšší produkce biomasy (což může a nemusí znamenat přírůstek zemědělských výnosů). Obvykle roste i listová plocha rostlin, počet odnoží, větví, semen, hlíz, zvyšuje se efektivita využívání vody a dusíku, mineralizace. Naopak může klesat otevřenost průduchů a rychlost transpirace na jednotku plochy listu (ne však nutně na celou rostlinu), stejně jako rozklad podzemní biomasy.

Samo zvýšení teploty ovzduší se projeví ve zvýšení rychlostí metabolických pochodů a růstu. Výsledek však zdaleka není jednoduchý: uvedené změny se odrazí ve změnách rovnováh metabolických, růstových a vývojových pochodů, v chemickém složení rostlinných pletiv (např. v poměru sacharidů a bílkovin), v transportech asimilátů mezi jednotlivými orgány rostlin (prýt – kořen), délce života listů a rostlin, požadavcích na vodu a živiny (zejména dusík), úživné ploše rostlin. Protože pro jednotlivé druhy rostlin může být stejná změna jak vlivem příznivým, tak stresem (srovnejme např. reakce alpinských nebo arktických porostů s reakcemi rostlin v nížinách, tedy v chladných a teplých krajích), lze očekávat i výrazné změny ve složení ekosystémů.

Na zvýšenou koncentraci CO2 v ovzduší reagují rostliny v zemědělské kultuře příznivěji než plané rostliny v přirozeném ekosystému, rostliny a orgány mladé příznivěji než staré. Zatím jsou závěry založeny převážně na pokusech laboratorních; cena pokusů v přírodě je totiž vysoká a vyžaduje kromě přesného dávkování CO2 i přesnou kontrolu všech klimatických podmínek. Potíží jsou také meziroční klimatické rozdíly, koncentrace CO2 v ovzduší mohou v přírodě kolísat o 10–30 %. Zatím také chybí šlechtění kulturních rostlin na zvýšenou koncentraci CO2. Něco by mohly napovědět mutanty v důležitých enzymech, např. anhydráze CO2, a transgenní rostliny se sníženým obsahem důležitého fotosyntetického enzymu ribulóza-1,5-bisfosfátkarboxyláza/oxygenáza. Samozřejmě lze mnohé situace i modelovat, ale modely založené na malých počtech údajů mohou poskytnout hypotézy zcela odlišné od skutečnosti.

Co můžeme udělat?

Vzrůstu koncentrace CO2 v ovzduší se můžeme bránit různým způsobem. Jen krutým žertem by byl nápad vyhubit zvířata a lidi, protože produkují CO2 a metan (koncentrace metanu v ovzduší roste ročně o 1 % a fotooxidací z něj vzniká CO2), a asi málokomu by se líbilo výrazné omezení životní úrovně. Přesto by se mohlo více šetřit energiemi, jejichž výroba je spojena s uvolňováním CO2: při důsledném používání moderních technologií by se mohla snížit spotřeba energie až o 75 %, plýtvání energií často způsobuje selhání odpovědných pracovníků (například při přechodech na letní čas svítívá pražské pouliční osvětlení ještě několik dní na osluněné ulice, sídlištní byty se často přetápějí). Používání automobilů by omezila větší podpora hromadné dopravy, pomohla by i změna obalových technik (a tedy méně odpadků), lepší ochrana před požáry atd. Produkci CO2 by výrazně omezilo nahrazení tepelných elektráren atomovými (jako ve Francii), ale těch se mnozí bojí. Potřebné rozšíření vodních a větrných elektráren a solárních panelů je v řadě států (jako je ČR) zatím spíše hudbou budoucnosti a jejich rozvoj bude vyžadovat výraznou podporu ze státních zdrojů. Šetřit se ovšem dá všude, například stavěním skleníků vedle provozů, které produkují teplo a CO2.

Zdá se, že nadějným postupem je zvyšovat celosvětový objem fotosyntézy rostlin a tak ukládat CO2 do pomalu odbourávaných produktů fotosyntézy (zejména dřevo, odumřelé organizmy na dnech moří). Jednou z cest je zakládat lesy na fotosynteticky málo produktivních nebo ladem ležících územích. Mladý aktivně rostoucí les je nejlepším dočasným uložením CO2. Ve dřevě použitém ve stavbách, k výrobě nábytku a nejrůznějších předmětů denní potřeby je CO2 často uložen na několik století. Kvalitní dřeva by mohla opět nahradit výrobky plastové, z tohoto hlediska nevýhodné. Lesy se podílejí 70 % na fixaci uhlíku na souši, i když zabírají méně než 10 % povrchu Evropy. Průměrný les váže ročně 80–160 g uhlíku na 1 m2 plochy. Intenzivní lesní kultury z blahovičníků a stromů rodu Albizzia (vazačů vzdušného dusíku) pěstované pro palivové dříví vyprodukují na Havaji dokonce 2,5 kg sušiny na 1 m2 plochy za rok! Když bylo 43 druhů dřevin pěstováno při dvojnásobné koncentraci CO2, zvýšila se rychlost čisté fotosyntézy v 61 z 69 pokusů. Tyto dřeviny se zvýšenému obsahu CO2 poměrně rychle přizpůsobily, ale při měření ve vzduchu s normální koncentrací CO2 byla většinou rychlost jejich fotosyntézy nižší než u dřevin vypěstovaných při této koncentraci CO2.

K fixaci veškerého CO2 v ovzduší Země by bylo zapotřebí 107 km2 lesů, jejichž druhové i odrůdové složení by muselo odpovídat geologickým i klimatickým podmínkám příslušných území. To je ohromná plocha, jejíž zalesnění by bylo velmi drahé, a proto ve velkém rozsahu jistě nebude uskutečněno. Nemusíme se tedy bát ztráty rozmanitosti ekosystémů, budeme-li podporovat vznik nových lesů: ostatně mnohá dnešní rostlinná společenstva jsou na místech, kde kdysi bývaly lesy, které člověk v průběhu tisíciletí rozumně i nesmyslně odstranil. Zcela jistě je však třeba varovat před nevratným kácením lesů a lesními požáry, bránit jejich ničení nečistotami prostředí (zejména kyselými dešti), nutit výrobní provozy k odsiřování jejich plynných odpadů a odstraňování úletů.

Alespoň přechodně ukládají CO2 porosty zemědělských plodin. U některých druhů kulturních rostlin i plevelů se tak zvýší čistá rychlost fotosyntézy až o 40 % a podobně vzroste i tvorba biomasy. Zvyšování ploch příznivě reagujících rostlin a kvality porostů je také příspěvkem k snižování množství CO2 v atmosféře. Pomohl by i úbytek erodovaných a neplodných půd, pouští, ať už by složení rostlinného pokryvu bylo jakékoli.

Nevyužitou kapacitu nabízejí moře, schopná přeměnit až 1/3 antropogenního CO2 na karbonáty a biomasu. Voda pojme ohromné množství CO2, a nemá-li ho znovu vydat do ovzduší, musí se podpořit fotosyntéza fytoplanktonu. Ta vyústí ve zvýšenou produkci ryb i ukládání odumřelé biomasy na dně moří. U moří hojně zásobených dusíkem a fosforem stačí poměrně levně zvyšovat koncentraci mikroelementů (např. hnojením odpadními sírany železa neobsahujícími metabolické inhibitory; náklady na to by byly 40krát nižší než kontrola emisí). Příroda svou vulkanickou činností tuto potřebu železa prokázala: sypký materiál vyvržený při erupci sopky Pinatubo (s 3 % Fe) průkazně zvýšil produktivitu okolního moře. Pro biochemika je to jasné: železo obsahují vysoce významné sloučeniny anabolického i katabolického metabolizmu, jako jsou ferredoxin, cytochromy, Fe-S centra, reduktázy N, Fe-superoxiddismutáza. Pokusnou dodávkou železitých sloučenin vzrostla biomasa v mořích až na dvojnásobek, množství chlorofylu ve fytoplanktonu na trojnásobek a jeho produktivita až čtyřnásobně. Fytoplankton oceánů obsahuje sice jen 1-2 % uhlíku na Zemi, ale ročně fixuje snad až 40 % z celkové zásoby uhlíku. Nejlevnější a v dlouhodobém měřítku (desítky až stovky let) nejschůdnější cestou vázání atmosférického CO2 je hnojení moří.

A výsledek?

Dvojnásobnou koncentraci CO2 v ovzduší většina rostlinných druhů zvládne. Nelze ovšem očekávat, že rychlost fotosyntetického vázání CO2 vzroste úměrně růstu koncentrace CO2, ani že výsledkem musí být výrazně zvýšená čistá tvorba biomasy a tím méně zvýšená produkce zemědělsky využitelných částí rostlin. Projeví se při tom druhová specifita a v různých oblastech zemské souše velké přizpůsobení podmínkám a zlepšená schopnost přežívání. Rovnováhy v koncentraci CO2 mezi atmosférou a vrchními vrstvami vody (přijmou asi 9 % atmosférického CO2) se dosáhne během jednoho roku, mezi atmosférou a hlubinnými vrstvami moří až za 1000 let. Souše ročně vytvoří dvojnásobek sušiny biomasy než moře, fotosyntetická produkce na jednotku povrchu Země je pětinásobkem produkce oceánů, ale rychlost fotosyntézy na jednotkové množství chlorofylu je u mořského fytoplanktonu šestinásobná ve srovnání s rostlinami souše. Mořské řasy jsou tedy fotosynteticky vysoce účinné.

V potravním řetězci rostlina-živočich-člověk znamená zvýšená rostlinná produkce méně hladu, a v důsledku toho nárůst světové populace. Celková uhlíková bilance by se tím však nemusela příliš změnit, uplatní-li se zároveň úsporná technologická opatření. Vysoká koncentrace CO2 v ovzduší ovšem nepůsobí příznivě ani na člověka, a proto je třeba ji snižovat. Nejlepší cestou je, kromě šetření energií a náhrady fosilních paliv jinými zdroji (čemuž se dnes kupodivu věnuje ve světovém měřítku menší pozornost než před několika lety), poučit se z historické zkušenosti přírody. Mírné zvýšení teploty ovzduší je z biologického hlediska příznivé: lidem i zvířatům se lépe žije v teplejším prostředí než v chladném, a také většina rostlinných druhů je potom produktivnější. Užší teplotní rozmezí (menší nebezpečí nočních a přízemních mrazíků, delší vegetační sezona) je příznivé pro růst, vývoj a produkci rostlin. Teplomilné rostliny (např. kukuřice) lépe využívají zářivou energii a více produkují. Zvýšené vypařování z oceánů se odrazí nejen ve vzrůstu koncentrace CO2 v ovzduší (uvolní se CO2 rozpuštěný ve vodě), ale i ve vydatnějších deštích, pro zemědělství obvykle příznivých.

Jakkoli je těžko řešitelná otázka, co je pro lidi a lidstvo štěstím, současný trend průmyslového vývoje se zastavit nedá, i když recyklace surovin, zhodnocení a likvidace odpadků a zábrana zbytečné devastaci biologických i surovinových zdrojů jsou jistě předmětem nezbytného zájmu všech rozumně myslících lidí. Pokud jde o skleníkové plyny, světové i naše grantové agentury by měly překonat pocit přesycenosti těmito výzkumnými projekty. Zejména by se mělo podporovat studium adaptace živého světa ke zvýšené teplotě a koncentraci CO2. Je třeba získat jednoznačné vědecké závěry o odrazech možných klimatických změn v životě souší i moří, aby se nediskutovalo o nerealistických předpokladech.

Minulost ještě neskončila


Řadu let sleduji literaturu o globálním oteplování. Nechci tím říct, že bych měl o této věci něco vědět. Pokud jsem se něčemu přiučil, tak poznání, že celá záležitost je ještě složitější, než jsem si myslel. Téměř na každý argument se téměř okamžitě objevuje protiargument. Nejsme tady však proto, abychom se bavili o nejistotách, to by Vesmír musel mít několikanásobný rozsah. Pokusme se přiblížit tomu, v co dnes věří většina vědecké komunity.

Ještě před dvěma lety jsme diskutovali, zda vůbec máme podklady pro to, abychom mohli odpovědně říct, že svět se otepluje. Dnešní konsenzus je následující: Svět se ve 20. století skutečně - ve dvou větších vlnách - oteplil asi o 0,3 °C (nebo o něco víc). Zatímco v průběhu celého tisíciletí pozorujeme dobrou korelaci mezi globální teplotou, sluneční činností a sopkami, tak ve 20. století s růstem teploty nejlépe koreluje zvyšování obsahu skleníkových plynů. Jinými slovy: Svět se skutečně otepluje a za část tohoto oteplování mohou lidé. Na obrázku (nahoře) je navíc patrné, že míra oteplování je ve 20. století největší za posledních tisíc let. Je však pravda, že klimatické údaje před rokem 1600 jsou poměrně nejisté.

V roce 1999 se však objevila i řada článků (hlavně novinových), v nichž se hlásá, že rok 1998 byl nejteplejším za posledních tisíc let. Jako východisko pro toto tvrzení sloužil článek M. Manna a kolektivu o teplotách za posledních tisíc let (Geophysical Research Letters 26, 759, 1999/6). Již v názvu příspěvku se však objevila slova "nejistoty a omezení". Je totiž téměř nemožné určit výši jakéhokoliv krátkodobého klimatického extrému. Poměrně dobře rozeznáme extrémní rok, ale jak moc je extrémní, odhadneme velmi těžko je již z definice mimořádný, "mimo obvyklý řád" a "na okraji běžných pravidel". Nicméně rok 1998 pravděpodobně patřil mezi několik málo nejteplejších let posledních čtyř století, ale v první půlce tisíciletí mohl mít snad až několik desítek rovnocenných kolegů.

Soustřeďme se teď na obr. a prohlédněme si nejprve v šedé škále primárních, nezhlazených údajů teplotní průběh tisíciletí. Milénium se nám rozpadne do tří částí:

  • období 1000-1600, kdy pozorujeme velmi mnoho extrémně teplých a velmi mnoho extrémně studených let,

  • období 1600-1900 s menším rozptylem mimořádně vysokých a mimořádně nízkých hodnot,

  • extrémní dvacáté století.

Je pochopitelně podezřelé, pokud se "změna metodiky" sběru klimatických dat, tedy zhruba rok 1600, kryje s interpretovaným klimatickým zlomem. Zjednodušeně můžeme říci, že nejvíc dat ze staršího období pochází z Evropy a ze souše. Indiáni měli jiné starosti než zapisovat teplotu a totéž se týkalo námořníků daleko na širém moři. Období 10001600 bychom mohli označit jako období převládajícího kontinentálního klimatu. Následující období pak podmíněně (charakter dat je jiný) můžeme označit jako spíš oceánické období a dvacáté století je pochopitelně ve všem odlišné.

Podívejme se na kolísavou čáru zhlazenou 40letým průměrem. Pozorujeme dobře známé oscilace o trvání zhruba 3040 let s větším maximem kolem r. 1180 a výrazným minimem kolem r. 1470. Skok teplot na počátku 20. století pak nemá v celém tisíciletém záznamu obdoby. A úplně naposled si všimněme přerušované čáry, která nám říká, že teplotní trend je mezi lety 10001900 sestupný a dosahuje asi 0,3 °C za milénium. Platí to ovšem, jenom pokud za normální prohlásíme podnebí v letech 19021980. Průběh zhlazené křivky pak ukazuje, že nejméně polovina celého milénia byla klimaticky asi o ty 0,3 °C nenormální.

Podnebí a počasí vlastně není skoro nikdy normální. Normalita je naše konstrukce. Zdálo by se tedy, že počasí ve 20. století je sice nenormální, ale že je všechno v pořádku, protože počasí je častěji nenormální než normální. Jenže není. Prvním důvodem je doopravdy náhlý posun teplot koncem 19. a ve 20. století.

Druhý důvod je vážnější - industriální budoucnost Číny, Indie, Malaisie a dalších států vyvolává takovou spotřebu energie a s ní spjaté spalování fosilních paliv, že nás může čekat další mimořádné století. Čínské zásoby uhlí navíc dostačují nejméně na 2-3 staletí a Číňany před jejich těžbou těžko něco zastaví. Vidím to chmurně. Na půdu se mi vejde sotva jeden strom, mohu deponovat jen malou část uhlíku uvolněného každoročně jedním Číňanem. A Evropa se svými lesy je v podobné situaci. Moře je ještě pomalejší, protože i při hnojení železem je rychlost mísení tak malá, že moře nestačí další oxid uhličitý efektivně odebírat. Znám řešení týkající se úspor uhlíku, ale nechci je ani navrhovat, protože by způsobilo otřes globální ekonomiky - zdražit ropné produkty na trojnásobek současné ceny. Umíte si představit politickou stranu, která by měla tento program?

Jenže zásoby ropy stačí při úrovni současné spotřeby tak na 40-60 let. Přechod na nové technologie může být dražší než podstatné zvýšení cen ropných výrobků. Stejně sám pro sebe čekám během příštích 10-20 let velký ropný, a tím i uhlíkový kotrmelec. Nejspíš nás čeká zajímavé milénium. A ještě jedna důležitá věc: Až někdy do let 1980-85 se svět točil kolem surovin. Teprve potom se začal víc starat o zdroje, jako je voda, půda a ovzduší. Pokud vedete válku o suroviny, tak se snažíte soupeře zdeptat a ovládnout. Pokud ale válčíte o zdroje, pak vedete vyhlazovací válku, i když ji maskujete nacionalizmem.


Většina oxidu uhličitého "bydlí" v karbonátech


Vlastností složitých systémů je to, že dlouhodobá předpověď jejich chování je téměř nemožná. Jestliže podpálím stoh nebo dům, nebo když se protrhne hráz přehrady, každý ví, co se s největší pravděpodobností stane. Jestliže se ale zvyšuje množství skleníkových plynů v ovzduší, nemá o tom, co se stane, nikdo ani ponětí. EAU a Z. Šesták si myslí, že se nestane nic, nebo že se dokonce podmínky na Zemi zlepší, "ekologičtí aktivisté" upozorňují, že je čeho se bát. V situacích, kdy předpověď není možná, musíme spoléhat na cit politiků, těžko s tím dělat něco jiného. No a u politiků lobbuje ta i ona strana, a často používá i demagogie, tak už to chodí. Koneckonců návrh na snížení energetické spotřeby patří dnes také do oblasti utopie, podobně jako uzavření tepelných elektráren, zákaz osobních automobilů, či omezení rozlohy rýžových polí a chovu dobytka (aby nestoupal v ozduší metan).

Zůstaňme však u stoupající koncentrace CO2: Autor navrhuje (kromě šetření palivy, pochopitelně) řešení ve formě zvýšeného ukládání uhlíku do biomasy, zejména dřeva. Toto řešení ale není nijak přesvědčivé:

  1. 1. V první řadě sám autor připouští, že by šlo jen o řešení dočasné, protože dřevo se dříve nebo později vrací do oběhu. Krom toho by bylo zajímavé vědět, jaká část primární produkce jde do dřeva, jaká do kořenů, které shnijí hned po pokácní stromů, a jaká do listí, které se rozloží každý rok. Savany a pampy mají primární produkci srovnatelnou s lesem - možná by místo obtížného zalesňování stačilo posekat trávu.

    Jistým řešením problému by bylo pohřbívání akumulované organické hmoty do sedimentů, ale tímto způsobem se v dnešní biosféře ztrácí jen 0,01 % organického uhlíku (mořské sedimenty, rašelina); zbytek zůstává součástí koloběhu. Vzhledem k tomu, že mnohem větší množství "pohřbeného" uhlíku naopak ročně vytěžíme ve formě paliv, nevede cesta ani tudy. I kdyby se podařilo ukládat víc organické hmoty, než se vytěží (proč bychom to ale dělali, mohli bychom ji rovnou pálit a přestat s těžbou), ukládaly by se spolu s ní i rostlinné živiny, takže by to mohlo narušit biogeochemické cykly. Také by začal v atmosféře stoupat kyslík, tedy opět zásah s kdovíjakými následky.


  2. 2. Oteplení by sice bezpochyby podporovalo fotosyntézu - pokud by se náhodou nerozrostly pouště - co my víme? Obavy, že se oteplování rozloží nerovnoměrně, jsou namístě: modely ukazují, že teplota by stoupala rychleji ve vyšších zeměpisných šířkách, a zahrávat si s velkoplošným táním ledovců a změnami tras mořských proudů by nebyl příliš šťastný nápad. Navíc oteplení v těchto šířkách by zároveň s fotosyntézou podpořilo i rozklad uhlíku už uloženého. Taková tundra, která je velkou zmrzlou konzervou organického uhlíku (rašelina, metan), by se po rozmrazení okamžitě začala "kazit". Kvanta metanu, který v podobě hydrátů zatím spočívá na studeném dně moří, by začala vybublávat na povrch.

  3. 3. Článek Z. Šestáka vzbuzuje dojem, že CO2 z původní atmosféry Země byl všechen uložen fotosyntézou do toho, čemu dnes říkáme fosilní paliva. To je však omyl: naprostá většina tohoto množství se nachází ve formě obrovských vrstev karbonátů. Až spálíme všechna fosilní paliva, navrátí se do atmosféry sice pro nás důležitá, avšak absolutně zanedbatelná frakce původního plynu.

    Z. Šesták kupodivu vůbec nezmiňuje právě nejúčinnější a od nepaměti fungující mechanizmus odstraňování CO2 z oběhu - formou ukládání karbonátových sedimentů na dně moří. Nezmiňuje ani to, že celý proces - jde zejména o zvětrávání hornin a tvorbu schránek mořských organizmů - je dnes regulován zejména biotickými faktory. Rostliny přitom i zde hrají stěžejní roli, takže pohled z tohoto úhlu by byl mnohem přínosnější než úvahy o vysazování lesů. Takže lesy ano - ne však proto, že ukládají CO2 do biomasy, ale proto, že stimulují půdotvorný proces a při zvětrávání hornin se do nich vážou ohromná množství CO2.


Samozřejmě by možná pomohlo, kdyby se zvýšila primární produkce v oceánu bylo by víc ryb a zároveň by se do sedimentů odkládalo více uhlíku (opět ne jako organická hmota, ale jako karbonátové schránky planktonních organizmů). Obávám se však, že pokusy s velkoplošným hnojením oceánů jsou neproveditelné: zmíněné železnaté soli oxidují během několika hodin a stávají se nepoužitelnými; navíc i kdyby se podařilo nějak rozpouštět v oceánu staré železo, záhy by se narazilo na další limit v podobě fosfátů a nitrátů, a těchto hnojiv nemá dost ani zemědělství. Jistým varováním by mohly být i bezděčné "pokusy" s hnojením mělkých moří v ústí velkých řek - chceme to opravdu zkoušet velkoplošně?

4. Otázka na konec - spíše pro geology: Že by fosilní paliva vznikala jen během posledních 600 milonů let? Není ropa poněkud starší? A je vůbec produktem fotosyntézy?


OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Atmosféra
RUBRIKA: Diskuse

O autorovi

Zdeněk Šesták

RNDr. Zdeněk Šesták, DrSc., (*1932) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Ústavu experimentální botaniky AV ČR se zabývá fyziologií fotosyntézy. Šéfredaktor časopisu Photosynthetica. (e-mail: sestak@ueb.cas.cz)

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné