Kdy? Nejpozději na začátku

V titulku obsažená odpověď klimatologa Radima Tolasze na otázku, kdy v rámci modelem predikovaného časového intervalu stoupne průměrná globální teplota ve srovnání s předindustriální dobou o 1,5 °C, je absurdní jen zdánlivě. Naráží na skutečnost, že klimatické modely jsou spíše konzervativní. Klima se mění rychleji, než jsme si ještě nedávno mysleli.

Jak se mění naše porozumění klimatu? Jsou všechny podstatné mechanismy známy už desítky let a „pouze“ se zpřesňují a zahušťují dostupná data, nebo se nějak dramaticky mění i samo poznání toho, jak se klima chová a čím je ovlivňováno? — Rád bych řekl, že už o klimatu víme vše, ale není to pravda. Největší neznámou jsou tzv. zpětné vazby – reakce klimatického systému na vlastní změny a interní podněty. Například při oteplování se snižuje plocha pokrytá ledem a sněhem, takto odkrytý povrch zpravidla pohlcuje více slunečního záření (mění se albedo tohoto povrchu) a vyzařuje poté více tepla do okolí a systém se dodatečně otepluje. To je tzv. pozitivní zpětná vazba, kterou dnes pozorujeme například v Arktidě. Vědci se zde těmto změnám věnují, a víme tak i o souvislostech s tím spojených dost (například změny proudění). Ale existují i negativní zpětné vazby.

Měl byste příklad? — Odtávání ledovců v Grónsku a v Antarktidě může být tak rychlé a masivní, že voda v okolním oceánu bude mít nižší slanost (bude naředěna sladkou vodou z ledovců), a bude tedy snadněji zamrzat. Vlivem oteplení se tedy rozšíří plocha plovoucího ledu, opět se změní albedo a více záření se bude odrážet a ochladí se. Tato vazba je zatím málo prozkoumaná a v odborné literatuře se o ní mnoho nedočtete, protože k ní ve větším měřítku nedochází (oceány zatím příděl sladké vody zvládají zpracovat). Další známou pozitivní zpětnou vazbou je nižší pohlcování CO₂ v teplejších oceánech, kdy více CO₂ zůstává v atmosféře, a dodatečně se tak dále otepluje. Nebo další zpětná vazba: vyšší teplota znamená vyšší výpar a více oblačnosti, takže na zemský povrch dopadá méně slunečního záření a teplota je nižší.

Objevila se v poslední době nějaká významná zákonitost, která klimatology překvapila? — Pozitivních i negativních zpětných vazeb známe v klimatickém systému desítky a umíme je použít například v klimatických modelech. Naopak jsme byli před pár lety překvapeni krátkodobým zpomalením globálního teplotního trendu, protože klimatické modely podcenily množství tepla ukládaného v oceánech, teplejší oceán však s sebou přináší spoustu dalších otázek a problémů. A osobně jsem přesvědčen o tom, že nás poznání nových zpětných vazeb v klimatickém systému ještě čeká.

Máte dnes k dispozici zdroje informací, které ještě nedávno dostupné nebyly? — Samozřejmě. Klimatické modely se od sedmdesátých let, kdy se začaly „běžně“ používat, změnily k nepoznání. Mimo jiné právě tím, jak se naučily pracovat s novými skupinami dat. První modely pracovaly jen s atmosférou, postupně se přidala interakce se zemským povrchem, oceánem, ledovci, poté zahrnovaly i změny v chemickém složení samotné atmosféry, uhlíkový cyklus nebo vegetaci. Zpřesnily se i nemeteorologické vstupy, například reliéf nebo emisní scénáře.

Jakou roli hraje při zpřesňování modelů růst výpočetního výkonu superpočítačů? — Zcela zásadní. Klimatické modely dnes můžeme počítat v kilometrovém rozlišení oproti stovkám kilometrů na začátku. První modely jsme počítaly pro několik málo bodů v celé Evropě, dnes máme jen pro ČR stovky výpočetních bodů. Modely můžeme počítat nejen v ploše, ale i ve vrstvách nad zemským povrchem, můžeme pracovat se sadami výsledků pro stejné oblasti (tzv. ansámbly, z francouzského ensemble), a hlavně můžeme využívat více zkušeností z běžných meteorologických modelů, které předpovídají sice jen na několik dní dopředu, ale ona fyzika atmosféry je v meteorologickém i klimatickém modelu stejná.

RNDr. Radim Tolasz, Ph.D., (*1964) vystudoval fyzickou geografii na brněnské Univerzitě Jana Evangelisty Purkyně (dnes Masarykově), od roku 1986 pracuje v Českém hydrometeorologickém ústavu, v současnosti jako vedoucí oddělení klimatické změny. Je expertem Světové meteorologické organizace pro klimatická data a databáze a od roku 2014 je českým zástupcem v Mezivládním panelu pro změnu klimatu (IPCC).Snímek archiv ČHMÚ

Stává se, že máte více dat, než počítač zvládne zpracovat? — Ano. Vzpomínám, jak meteorologové sdružení kolem francouzského modelu ALADIN, který počítáme i u nás, zvyšovali prostorové rozlišení přibližně z 10 na 5 km. A to znamenalo, že museli řešit (algoritmizovat) v modelu i konvekci (zjednodušeně vznik bouřkové oblačnosti). Byly to dlouhé diskuse o tom, jak podrobně může být aplikována velmi detailně známá fyzika tvorby oblačnosti, aby nedošlo k zahlcení dostupných výpočetních kapacit. A stejně to je i v klimatických modelech, kde je nutno vyvažovat odbornou úplnost a dostupnou výpočetní kapacitu.

Jako laik bych očekával, že klima je natolik složitý systém, že musí být velmi obtížné zahrnout do modelů všechny možné vlivy a zabránit, aby v horizontu desítek let nebyla míra nejistoty tak velká, že model zcela ztratí schopnost říct nám cokoli určitého. — Musíme si uvědomit, že klimatické modely nedělají předpověď, jakou známe z předpovídání počasí. Výstupem klimatického modelu jsou dlouhodobé změny a trendy připravované s danou pravděpodobností, nebo chcete-li s danou nejistotou. Říkáme tomu projekce klimatu, která nám ukazuje, že např. za padesát let bude dlouhodobý průměr teploty na našem území o 2 °C vyšší než dnes, přičemž toto zvýšení odhadujeme s přesností ± 0,2 °C. Takže vlastně říkáme, že bude tento průměr o 1,8 až 2,2 °C vyšší. A to vše za předpokladu, že se splní použitý emisní scénář, který nám říká, že např. bude na planetě 11 miliard obyvatel, zvýší se rozloha lesů o 15 %, sníží se naše produkce skleníkových plynů o 65 %, přičemž se zvýší spotřeba energií o 70 %. A celé to je složitější o to, že emisní scénář nejsou takto jasná čísla, ale popis vývoje daných charakteristik v čase. Vidíte, že nelze zaručit, že se tyto projekce nebudou rozcházet s realitou, ale v průměru se budou realitě blížit.

Nekomplikuje vám tato skutečnost vysvětlování výsledků své práce politikům i veřejnosti? — Například ještě před deseti lety byly klimatické modely napadány, že realitu nadhodnocují, aby si klimatologové tzv. přišli na své – mohli psát studie, poskytovali rozhovory, získávali granty a podobně. Dnes vidíme, že výstupy těchto modelů aktuální realitu hrubě podcenily, situace je horší, než jsme předpokládali – v emisích skleníkových plynů i v rychlosti oteplování. Mějme na paměti, že nelze hodnotit projekce klimatických modelů optikou několika málo let, kdy se neotepluje tak rychle, jak jsme předpokládali (2000–2010) nebo naopak se otepluje rychleji (2010–2017), vždy se podívejme na dlouhodobý trend. A ten je jasný.

Jak se vypořádáváte s různými body zlomu, v nichž po dlouhém kontinuálním vývoji dojde k dramatické proměně, např. ke skokovému uvolnění velkého množství metanu z permafrostu, ke změně albeda při rychlém odtání ledovců, k velkým sopečným erupcím… Je vůbec možné něco tak komplexního zvládnout? — Ano, to jsou nejistoty, které mohou s použitými předpoklady hodně zamíchat. Důležitá je rychlost, rozsah a trvání. Ledovce a permafrost odtávají jistě pomaleji, než probíhají sopečné erupce. Ty mohou mít globální vliv přímo, odtávání má hlavně regionální význam a až zprostředkovaně i globální. Sopečný prach vydrží ovlivňovat atmosféru jen několik let, ledovce se do systému možná vrátí za tisíce let. Myslím, že s těmito jevy se v modelech vypořádat nedokážeme, možné důsledky jsou jen velmi hrubé odhady (např. množství metanu vázaného v permafrostu) a předpovědět časový průběh je například pro sopky dodnes nemožné. Ale z toho, co jste vyjmenoval, má jen sopečný prach v klimatickém systému „ochlazující“ účinek, a to jen na pár let, a víme, že s tím neumíme nic udělat. Zbývající příklady současné oteplování ještě zrychlí, ale lidstvo je schopno proti tomuto vývoji něco začít dělat. Mám na mysli aktuální snahy o snížení našeho podílu na změnách klimatu.

Jaký je poměr nejistoty dané nedostatkem informací o klimatu a nejistoty způsobené tím, že nevíme, jak se budou chovat lidé, od politických rozhodnutí přes ekonomiku po vývoj technologií? — Tento poměr je názorně vidět na výstupech IPCC.¹⁾ Jednotlivé klimatické modely počítané podle pesimistického emisního scénáře RCP8.5 mají pro rok 2100 rozptyl 2,5 °C, ale rozptyl mezi optimistickým emisním scénářem RCP2.6 a RCP8.5 je 5,5 °C (obr. 1). Je to logické, nejistoty v klimatickém systému jsou dané většinou přírodními zákony, nejistoty v emisních scénářích zákony, které budou vytvářet další generace politiků. To trošku zlehčuji, ale v zásadě to tak je. Často se musím smát, když nám politici, politologové, ekonomové a sociologové vyčítají nepřesnosti našich modelů, a přitom jde větší část nejistot za jejich obory.

Globální průměrná změna povrchové teploty (vztažená k období 1986–2005), vývoj podle dvou emisních scénářů (RCP2.6 a RCP8.5). Rozptyl každého z nich (daný nejistotou vlastní klimatickému systému) je v roce 2100 menší než rozdíl mezi oběma scénáři (které se liší množstvím emisí a dalšími faktory danými chováním lidstva). Jinými slovy: hlavní podíl na nejistotě budoucího vývoje má naše neznalost vlastního chování, nikoli přírodních zákonů.Zdroj IPCC, 2014 (viz pozn. 1)

Jak se spolehlivost modelů testuje? „Nakrmí“ se staršími řadami dat, simuluje se současnost a výsledek se porovnává s realitou? — Ano, když jsme v ČHMÚ počítali scénář pro Česko do konce tohoto století, tak jsme model ladili na období 1961–1990. Náš model tedy předpokládal, že se klima bude i za devadesát let chovat podobně, jako se chovalo v minulosti. Proto nemůže být přesný a z logiky se dá předpokládat, že podceňuje budoucí změny. A to se zatím po pár letech potvrzuje. I proto by měly být naše výsledky brány vážně, i proto se snažíme připravit pro Česko nový scénář – máme novější model a novější data. Jen nám zatím chybí výpočetní a personální kapacita.

Klimatologové se donedávna nechtěli vyjadřovat k vlivu probíhajících klimatických změn na konkrétní extrémní projev počasí, mluvili jen obecně o tom, že extrémů bude přibývat. To se začíná měnit, někteří klimatologové se už pokoušejí kvantifikovat pravděpodobnost lidského zavinění jednotlivých extrémních událostí. ²⁾ Co si o tom myslíte? — Jsem asi příliš konzervativní a nemyslím si, že můžeme od sebe jednoduše oddělit části klimatického systému a říct, jak ta která část přispívá k nějaké extrémní události. Dobře si s tím poradili v loňském roce kolegové ze Světové meteorologické organizace, kteří po hurikánu Harvey řekli, že vlivem vyšší globální teploty byl tento hurikán nebezpečnější, vznikal rychleji a obsahoval více srážek.³⁾ Bez antropogenní změny klimatu by se pravděpodobně vyvinul podobným způsobem, ale neměl by tak intenzivní projevy. Ale v posledních letech se tomuto problému věnuje značná pozornost, dokonce je možné to celé považovat za novou část klimatologie, takže uvidíme, jak se bude vyvíjet a jaké bude mít výsledky.

Pařížská dohoda hovoří o dvou cílech – o udržení růstu teploty proti předindustriální době pod 2 °C a o snaze udržet ji co nejblíže k 1,5 °C. Půl stupně se může zdát být zanedbatelný rozdíl. Jak na to odpoví klimatolog? — Klimatolog odpoví, že změna globální teploty o 0,5 °C je docela zásadní, důležitá je však rychlost této změny. Naše planeta se i v minulosti potkala s podobnými změnami v řádech jednotek °C, ale za tisíce let. Dnes už máme zaznamenanou změnu o 1 °C za 200 let (tj. 0,5 °C za 100 let), změna je tedy řádově rychlejší. A aktuální předpoklady, které před pár dny v nové zprávě zveřejnil IPCC,⁴⁾ ukazují, že zvýšení o dalších 0,5 °C oproti předprůmyslové době můžeme očekávat mezi roky 2040 a 2050. To je dvojnásobná rychlost, 0,5 °C za padesát let. A jen bych připomněl, že výstupy IPCC se v poslední době ukazují jako příliš konzervativní, je tedy pravděpodobné, že tato hranice bude překonána nejpozději na začátku uvedeného intervalu.

Máme se tedy připravit na ty horší ze scénářů, které modely predikují? — Ano. Když si uvědomíme, jakou má klimatický systém setrvačnost, nevidím už žádnou možnost, jak zvýšení globální teploty nad 2 °C zastavit. Ale pořád se můžeme bavit o zastavení zvýšení o 3 °C, ne?

Co říkáte tvrzení Bjørna Lomborga, že dosavadní přístup k boji s klimatickými změnami je zoufale neefektivní a prostředky vynakládané na regulace a dotace by měly plně jít do výzkumu čistých forem energie, aby co nejdříve začaly být ekonomicky výhodné, čímž automaticky v tržním prostředí převládnou? — Já si myslím, že nelze oddělovat jedno od druhého. I tak často zpochybňovaná Pařížská dohoda pamatuje na podporu technologií, na vzdělávání i výzkum nebo na boj s chudobou v těch nejzaostalejších částech světa. Bohužel se část světa po Trumpově vzoru od této dohody odvrací. Osobně si myslím, že i tak se emise začnou snižovat, protože se to dlouhodobě ekonomicky a politicky vyplatí. Ovšem právě na zmíněné podpory bude méně prostředků, takže by i Lomborg měl celosvětové aktivity podpořit. Má na to dostatečně silný hlas.

Je podle vás reálné dosáhnout dostatečně rychle tak výrazného snížení emisí, že bude mít praktický význam? — Je pravda, že čas ubíhá velmi rychle. Už desítky let klimatologové říkají, že emise jsou problém, ale lidstvo jejich produkci pořád zvyšuje. Zpočátku se dokonce zpochybňovala klimatologie jako věda, například známá Mannova „hokejka“, jejíž nesprávné kritiky zpozdily rozumné uvažování nad problémem minimálně o deset let. Dnes už se alespoň většinově tváříme, že je snižování emisí nutné, ale závazky v Pařížské dohodě nejsou dostatečné, a navíc se objevují hlasy, že nebudou ani tyto minimální závazky v mnoha zemích splněny. Nikdo si nechce připustit, že je celý problém emisí širší, než je změna klimatu.

Jak to myslíte? — Pokud klimatologové hovoří o nutnosti snižovat emise skleníkových plynů, jde hlavně o fosilní paliva – nejen, ale z velké části. A víme, že se seberychlejší snížení emisí projeví na globálním klimatu za desítky let. Proto nemáme čas a proto se do toho politikům nechce. Ale mince s názvem „fosilní paliva“ má i druhou stranu. V průmyslových oblastech, ve městech, ale i na vesnicích známe tzv. smogové situace. V některých částech roku jsou přirozeně zhoršené podmínky pro rozptyl škodlivin, které se poté hromadí v přízemních vrstvách a znepříjemňují nám život. Za tento problém mohou rovněž fosilní paliva – opět s dodatkem, že nejen, ale z velké části. Pokud nechceme investovat do snižování emisí, abychom tím za pár desítek let pomohli klimatu, zamysleme se nad vlastním zdravím a zdravím našich potomků. Přestaňme používat fosilní paliva, a poznáme to na našem zdraví hned. Hlavně na zdraví ještě nenarozených dětí. Proto říkám, že nám ubíhá čas a že je nutno to promýšlet. Zatím jen vymýšlíme, jak řešení co nejvíce odložit, viz u nás aktuální snahy o prodloužení těžby uhlí na Karvinsku.

Nezbytnou součástí způsobu, jakým lidstvo může čelit klimatickým změnám, je adaptace na změny, které jsou alespoň do jisté míry nevyhnutelné. Děláme toho dost? — Začnu u nás. V Česku hřešíme na to, že nás extrémní projevy změny klimatu zasahují jen periodicky a nepříliš vážně. Jistě, velké povodně za sebou zanechaly značné škody i ztráty na životech. Ale přece jen jsme ve střední Evropě, kde se extrémní počasí občas vyskytuje a nemělo by nás to udivovat. Takže reagujeme většinou až při samotném nebezpečí. To však zásluhou dobré koordinace a činnosti Hasičského záchranného sboru umíme výborně a od moravské povodně v roce 1997 jsme udělali spoustu důležité práce. Měli bychom však reagovat v předstihu, to je princip adaptačních opatření. Světlou výjimkou byl nákup protipovodňových zábran v Praze asi rok před povodní 2002. Tak by to mělo vypadat. Ale jinak zaostáváme. Vždyť už dvacet let po každé větší povodni říkáme, že je třeba změnit hospodaření s půdou, zadržovat vodu v krajině, ve městech pracovat s dešťovou vodou, která dnes končí v kanalizaci, a podobně. A co se změnilo? Jen velmi málo, stížnosti na širé, velké, rodné lány přetrvávají. V zásadě se dá říct, že podceňujeme možné nebezpečí, protože jsme dost bohatí, abychom na nebezpečí uměli reagovat.

A ve světě? — V rozvinutém světě je situace úplně jiná. Zatímco u nás jsme se v politických diskusích přesunuli konečně od popírání změny klimatu ke konstatování, že o nic nejde, tak ve světě se ptají, co a jak s tím mají dělat. Například horké vlny se ve městech snášejí lépe, když je město zelené, s vhodně umístěnými vodními „atrakcemi“, jako jsou jezírka, kašny, potůčky, vodotrysky a vodopády. Tato v zásadě jednoduchá opatření dnes bývají ve světových metropolích i malých městečkách zcela běžná, protože tam už před mnoha lety změnili myšlení a považují prostory k bydlení za prostory k životu.

Když vezmete v úvahu trendy v emisích skleníkových plynů, vývoj technologií, postoje klíčových hráčů, posuny ve vnímání situace ze strany světových politiků i veřejnosti, jste optimista? — Mám dvě vnučky, tak mi nic jiného nezbývá. Jsem v zásadě techno-optimista a věřím, že nám technologie pomohou. Když to někdo zpochybňuje, připomenu mu, jaký telefon jsme nosili v kapse před dvaceti lety nebo co uměla v té době osobní auta. I to tolik odsuzované spalování fosilních paliv udělalo za poslední desetiletí obrovský pokrok. A tak jako jsme kdysi odsířili a odprášili naše komíny v severních Čechách a jinde, tak dnes už existují možnosti zachytávat CO₂ na zdrojích a s takto získaným uhlíkem dále pracovat. Je to nákladné, ale kolik stál ten telefon, co před dvaceti lety nic neuměl? Dnes se často hovoří o elektromobilech, dokonce ani u nás už nejsou úplnou výjimkou. Ale uvědomují si všichni řidiči v dnešních autech, že když budeme dodržovat rychlostní limity, nebudeme nerozvážně zrychlovat a brzdit na poslední chvíli, tak snížíme spotřebu, a tím i emise? A ušetříme z vlastní kapsy. Je to drobnost, ale proč by to měla být výsada jen nějakých závodů v nízké spotřebě paliva, o kterých se sem tam dočteme?

Už jste zmínil Donalda Trumpa. Může globální snahu čelit klimatickým změnám nějak významněji ohrozit? — Jeho technokratický přístup k životnímu prostředí a honba za ziskem pro Ameriku first za každou cenu je mi nesympatická. Ale je zvoleným politikem, takového Američané chtěli, takového máme. Snad jen na jedno období. Jeho postoj může ovlivnit a zbrzdit některá jednání, ale jistě ne zastavit. Ale já jsem si v této souvislosti uvědomil, jak lze politicky ovlivňovat odborné debaty. Na jednáních IPCC se zcela diametrálně změnila rétorika amerických delegátů. Určitě se najde někdo, kdo mi řekne, že skončil vliv Obamy, já říkám, že začal vliv Trumpa. Obě varianty jsou však špatné, IPCC je odborný orgán a zástupci jednotlivých zemí by neměli měnit své postoje podle aktuální situace v jejich zemi. Naštěstí je na jednáních až 195 zemí a politicky motivovaní zástupci jsou jednoduše k poznání.

Jste spokojen s mírou pochopení klimatických změn mezi českými politiky? A s jejich praktickými kroky? — Nejde o mou spokojenost, jde o základní fakta. Vzpomínka na projednávání Pařížské dohody v poslanecké sněmovně je u mě stále živá. To, že na Zemi změny klimatu probíhají odnepaměti, je pravda, která ale nijak nesouvisí s debatou o současnosti, protože se bavíme o změnách, které způsobuje člověk. Zelené Grónsko v době jeho objevení Vikingy je argument, který může použít jen hodně nevzdělaný jedinec nebo politik s nějakým cílem. Stáří grónského ledovce se odhaduje na sto tisíc let. Podobné debaty už mě unavují, nevidím v nich žádný smysl. Bohužel ve veřejném prostoru stále rezonují. Pokud jde o naše závazky, navzdory všemu je plníme, ale mohli bychom dělat více. Hlavně směrem k technologiím, k podpoře výzkumu a vzdělávání a v jednoduchých adaptačních opatřeních.

A co atmosféra v české společnosti? Převládají ideologické půtky, nebo věcná debata? — Typickým odstrašujícím příkladem byla nedávná diskuse v České televizi moderovaná paní Jílkovou. Kdo měl u tamního publika největší úspěch? Milan Šálek, který dokonce prohlásil, že se poslední tři roky globálně ochlazuje, a ještě nařkl své okolí, že se o tom nemluví. Rád bych se u tohoto příkladu zastavil. Roky 2015 a 2016 byly extrémně teplé, hlavně vlivem probíhající epizody El Niño. V roce 2017 už epizoda pominula, rok byl proto chladnější. Nesmyslný tříletý trend může tedy ukazovat ochlazení. Podobné ochlazení ukazuje například i pokles teploty mezi lety 1998 a 1999. Ale problém je přece úplně někde jinde, podívejme se na teplotní řadu GISS v širších souvislostech (obr. 2). Kde jsou roky 1999 a 2017? To jsou ty roky, kdy se globálně ochladilo? Tak proč je období kolem roku 2017 o 0,5 °C globálně teplejší než okolí roku 1999? Tady hledejme problém, ne v meziroční variabilitě, která je zcela přirozenou součástí teplotních řad, a navíc je dnes větší než ještě před pár desetiletími. Konstatování, že se globálně ochladilo, sklidilo u publika potlesk, přestože bylo statisticky pochybné a klimatologicky nesprávné a neúplné. Ale pro hodně lidí to bude ještě dlouho argument, že klimatologové lžou. Taková je úroveň české debaty o změně klimatu a bohužel se takových postupů dopouštějí i odborníci, kteří dobře vědí, že nemají pravdu.

Teplotní řada GISS (Goddard Institute for Space Studies): Přirozená meziroční variabilita, například pokles mezi roky 2016 a 2017, nám o vývoji klimatu nic neřekne, je třeba sledovat dlouhodobé trendy.Zdroj data.giss.nasa.gov