Člověk, ozon a klima

Jana Olivová: Významnou měrou jste přispěl k poznání složitých procesů v atmosféře. Soustředil jste se zejména na oblast atmosférické chemie, a to především na tvorbu a rozklad ozonu v atmosféře. Za tyto výzkumy jste v roce 1995 získal Nobelovu cenu za chemii spolu s Mariem Molinou a F. Sherwoodem Rollandem. Nobelův výbor tehdy nadepsal příslušnou zprávu pro tisk „Ozonová vrstva – Achillova pata biosféry“. Proč je ozon pro biosféru tak důležitý a proč je tak zranitelný?

Paul J. Crutzen: Bez ozonu v ovzduší bychom neměli biosféru – nebo by byla jen velmi omezená. Ozon je tak důležitý proto, že brání pronikání ultrafialového slunečního záření. Jde o ultrafialové záření právě těch vlnových délek, které způsobuje například rakovinu u lidí, ale může také poškodit třeba plankton v oceánech. Není pochyb, že bez ozonu v atmosféře není možný život v nám známé podobě. Představuje tedy zásadní složku v životním prostředí. Achillova pata je proto dobré označení.

J. O.: Velmi podrobně jste popsal procesy a chemické reakce, které způsobují ztenčování ozonové vrstvy. Nakolik je za to odpovědný člověk a jeho činnost?

P. J. C.: To právě v současné době vidíme – nejdrastičtějším příkladem je ozonová díra. Pozorujeme, že na jaře je nad Antarktidou ve výškách od 12 do 22 km veškerý ozon pryč, spotřebovaly ho chemické reakce. Přesně v této oblasti je ale za normálních okolností ozonu maximum! Objev jeho úbytku byl tedy zásadní. Zpočátku jsme těm údajům ani nevěřili, protože byly tak nečekané. V takovém případě má člověk sklon v první chvíli říci, že nejsou v pořádku měření. Nebyla to však chyba v měření, byly to naše nedostatečné znalosti a nedostatek předvídavosti, co se v důsledku lidské činnosti může stát. A to v zásadě jen kvůli celkem malému množství chlorfluorovodíků, které se dříve používaly ve sprejích a při výrobě pěnových izolačních hmot; ty ten problém způsobily.

J. O.: Procesy probíhající v atmosféře jsou tak složité a vzájemně provázané, že je asi někdy pro vědce obtížné říci: „Tato chemická látka způsobuje to a to, tato sloučenina vede k tomu a k tomu…“ Znají vědci opravdu natolik dobře procesy v biosféře obecně a v atmosféře konkrétně, aby mohli skutečně říci, že změny klimatu jsou důsledkem lidské činnosti?

P. J. C.: Kdybyste se ptala, jestli jsme si stoprocentně jisti, odpověděl bych, že to je asi nadhodnocené. Někteří vědci by to sice řekli, ale uvažme, že v našem vlastním poznání je ještě příliš mnoho neznámého a nejistého, než abychom tvrdili se stoprocentní jistotou, že už tu máme oteplení klimatu – takové tvrzení zachází podle mého názoru trochu daleko. Řekl bych ale, že k tomu pravděpodobně směřujeme: Získáváme stále víc informací, že se klima otepluje, a nemáme žádné vhodné vysvětlení, proč by to měl být přirozený proces. Víme, že oteplování způsobují skleníkové plyny. Je však velkou otázkou, do jaké míry mohou tento efekt oteplování, vyvolaný hromaděním skleníkových plynů, vyvážit emise malých aerosolových částic, které v atmosféře odrážejí sluneční záření. Není jednoduché stanovit, jak tyto částice mohou ovlivnit tvorbu a vlastnosti mraků. To jsou hlavní vlivy, které tu působí. Stále jsem přesvědčen, že z celkového pohledu má věda pravdu a skleníkové plyny jsou faktorem číslo jedna. Nakolik ovšem mohou v absolutním měřítku za vývoj, jehož jsme svědky, v tom nepanuje vědecká jistota.

J. O.: Při své přednášce v Praze jste konstatoval, že začátkem 19. století lidstvo zahájilo epochu, kterou jste označil za antropocén. Co tím míníte a na čem toto tvrzení zakládáte?

P. J. C.: Geologové původně definovali naši geologickou epochu jako holocén. Když ale na jednom mezinárodním setkání jeho předseda stále mluvil o holocénu, náhle jsem vyhrkl – jako by to ze mne vyletělo – nežijeme přece v holocénu, žijeme v antropocénu (viz Vesmír 81, 67, 2002/2), protože vliv člověka je patrný všude! Uvedl jsem jako nejdramatičtější příklad skutečnost, že na Zemi je dnes desetkrát víc lidí než před 300 lety, což je obrovský počet. A tito lidé spotřebovávají – dokonce i jako jednotlivci – víc přírodních zdrojů naší planety. Všechno se mi to propojilo a v jakémsi okamžiku inspirace jsem vyslovil nový termín, který se dříve neužíval. Myslím, že oprávněně lze nazývat současnou epochu antropocén, protože existuje tolik případů, na nichž můžete demonstrovat, jak antropogenní, člověkem vyvolané procesy soupeří s přírodními pochody, nebo nad nimi dokonce převažují. Podívejme se na emise síry do atmosféry, které vedou ke kyselým dešťům, špatné viditelnosti ad. Každým rokem vypouštíme do atmosféry 120–180 milionů tun síry. To je téměř desetkrát víc, než je normální. Oxidů dusíku tam také vypouštíme daleko víc, než kolik jich vytváří příroda. Další příklad: Z hnojiv, která dáváme do zemědělské půdy, je jich potřeba na produkci potravin jen 10 procent. Zbývajících 90 procent se ukládá v půdách a vodách po celém světě. A my nevíme přesně, kde se tam hromadí nebo jestli se odbourává přírodními procesy – to se neví.

J. O.: Řada procesů je sice stále neznámá, věda však získává nové a nové poznatky. Odvážil byste se předpovědi, jak se budou atmosférické procesy dále vyvíjet, pokud my lidé nezměníme své chování? Podívejme se na to z hlediska ozonu.

P. J. C.: Na to nemohu dát definitivní odpověď. Nejlepší odhady potenciálního zvyšování teploty, které v současné chvíli máme, hovoří o 2 až téměř 6 °C v tomto století. Pak budou z teplotního hlediska na Zemi takové podmínky, jaké za posledních několik milionů let naše planeta nezažila. Velký problém představuje fakt, že na Zemi nyní žije tolik lidí jako nikdy předtím.

Teď je na světě 6 miliard lidí a tento počet se pravděpodobně zvýší na 9 miliard. A všichni chtějí být bohatí, žít v blahobytu. Kam to povede? Jestliže nebudou existovat jiné způsoby výroby energie, pak skutečně vidím budoucnost velmi chmurně. Při své přednášce jsem také ukazoval fotografii svého vnuka. Nejvíc nebudu trpět já a lidé mé generace, protože klimatické změny nepřicházejí obrovsky rychlým tempem, ale plíživě, pomalu, a přes-to významně narůstají. Jejich dopady doopravdy pocítí naši vnukové a pravnukové a jejich děti.

J. O.: Co je z vašeho pohledu největším úkolem lidí, kteří se zabývají klimatem a atmosférou? Co hlavního by měli zjistit?

P. J. C.: Musíme porozumět chování, tvorbě a vlastnostem mraků a aerosolových částic v atmosféře. Vliv zvyšování koncentrací skleníkových plynů je velmi dobře znám. Nakolik ovšem zároveň toto oteplování způsobované hromaděním skleníkových plynů vyvažujeme částečkami síry a dalšími částicemi v atmosféře a jaký je jejich vliv na mraky – to je velký problém. Není totiž vyloučeno, že když odstraňujeme látky znečišťující ovzduší, ve skutečnosti problém klimatu ještě zhoršujeme, protože čím méně je částic v atmosféře, tím méně slunečního záření se odrazí zpět do kosmického prostoru, a na Zemi pak je tepleji. Tady stojíme před opravdovým dilematem a je třeba zkoumat, co se s tím dá dělat. Hlavní úsilí bychom ale měli napřít na vyřešení další výroby energie. To nebude snadné, nelze toho dosáhnout za deset let. Může to trvat 50 let, protože elektrárna, která se teď staví, se staví v zásadě na 50 let. Tudíž jakákoli chyba, kterou dnes uděláme, tady bude 50 let. Měli bychom proto nyní přijímat správná rozhodnutí. Neuvidíme výsledek okamžitě, ale je to jediná cesta. Příkladem nám mohou být chlorfluorovodíky: Jejich množství v atmosféře už neroste, naopak koncentrace některých z nich – těch nejnebezpečnějších – klesá. Přesto ještě nevidíme jasný vliv této skutečnosti na ozon, protože jeho množství je velmi proměnlivé rok od roku, od jedné zimy do příští zimy atd. Z toho důvodu ten efekt nevidíme okamžitě, ale jsem si jist, že přijde. Za 50 let – to je můj odhad – už ozonová díra nebude nebo se významně zmenší.

J. O.: Vědci zakládají své předpovědi na klimatických modelech a měřeních. Jsou klimatické modely dost komplexní a měření natolik dlouhodobá a spolehlivá, aby z nich mohli vytvořit skutečně spolehlivé modely a na jejich základě činit spolehlivé předpovědi?

P. J. C.: Lhal bych, kdybych řekl, že už toho víme dost, abychom mohli pronášet spolehlivé předpovědi. Pozorujeme předzvěsti toho, co se bude dít a co se děje. Co se týče klimatických modelů, řekl bych, že představují ten nejlepší způsob jak se dívat do budoucna. Nemůžeme říct, jestli nakonec budeme mít pravdu nebo ne, protože víme, že naše znalosti nejsou dostatečné. Zmínil jsem se o vlivu mraků a aerosolových částic. Nevíme, jak se bude lidstvo do budoucna chovat. To je další věc. Jak rychle lze zavést kroky, jimiž se ten problém zmírní, totiž vytvořit podmínky pro nové zdroje energie nezaložené na spalování fosilních paliv? Všechny tyto otázky jsou otevřené. Současné modely však zahrnují naše nejlepší dostupné poznatky. Ovšem lhal bych, kdybych tvrdil, že už víme všechno. To však neznamená, že situace v budoucnu bude horší ani že bude lepší, než v současné době předpovídáme. Vezměme si znovu ozonovou díru. Tu nikdo nepředvídal. Dlouho jsme si mysleli, že ke všem změnám bude docházet ve výškách 40 km, a pak jsme zjistili, že ozon mizí už ve výškách od 12 do 22 km, kde je ho maximum. Podobné situace mohou nastat s klimatem. Mohu říci jen tolik, že je to také otázka připravenosti; z toho důvodu bychom si neměli pořád říkat: nemůže to být tak zlé. Existuje totiž dost příkladů, kdy se situace fakticky vyvinula hůř, než se původně očekávalo.

Otázky kladla a rozhovor pro Vesmír zpracovala Jana Olivová, Český rozhlas.