Rekordný rast oxidu uhličitého pokračuje: klesá schopnosť biosféry spomaľovať otepľovanie?

Autor: Alexander Ač | 22.5.2016 o 13:58 | Karma článku: 2,71 | Prečítané:  732x

Podľa správy IPCC by mala schopnosť biosféry pohlcovať CO2 narastať ešte ďalších 15-35 rokov. Je možné, že maximum pohlcovania CO2 nastáva už dnes.

Vzťah medzi globálnou teplotou a skleníkovými plynmi nie je celkom jednoduchý. Vedci viac ako 100 rokov vedia, že nárast CO2 povedie ku zvyšovaniu globálnej teploty. Platí však aj ďalšia závislosť. Rast teploty ovplyvňuje schopnosť biosféry (teda ekosystémov a atmosféry) pohlcovať CO2.

Konkrétne, ak je vysoká teplota oceánov, ich schopnosť pohlcovať prebytočný CO2 zo spaľovania fosílnych palív, klesá. Je to dané skutočnosťou, že teplejšia voda v sebe udrží menšie množstvo tohto plynu. V prípade suchozemských ekosystémov vstupuje do hry množstvo faktorov, pričom niektoré vedú ku zvýšenému pohlcovaniu CO2 (napríklad zvýšená fotosyntéza), a niektoré naopak k jeho zníženiu (napríklad zvýšené dýchanie). Detailnejší popis procesov možno nájsť v správe IPCC z roku 2000. V nej sa okrem iného píše:

For the IPCC IS92a scenario, all of the models confirm that there is a terrestrial CO2 sink of the same order of magnitude as above that explains the present-day overall balance; that this sink might increase in strength with further increases in CO2 concentration; and thatwhen the CO2 concentration increases beyond about 500 ppmv CO2 (i.e., around 2030-2050), the rate of increase of the sink approaches zero as the sink reaches a steady asymptote.

Správa IPCC teda tvrdí, že približne do roku 2030 až 2050 bude biosféra pohlcovať rastúce množstvá CO2, kým dosiahne maxima. Malo by sa tak stať pri koncentrácii CO2 na úrovni okolo 500 ppm. 

Posledná správa IPCC prináša o budúcnosti uhlíkového cyklu ešte podrobnejšie informácie:

With very high confidence, for all four RCP scenarios, all models project continued ocean uptake throughout the 21st century, with higher uptake corresponding to higher concentration pathways. For RCP4.5, all the models also project an increase in land carbon uptake, but for RCP2.6, RCP6.0 and RCP8.5 a minority of models (4 out of 11 for RCP2.6, 1 out of 8 for RCP6.0 and 4 out of 15 for RCP8.5; Jones et al., 2013) project a decrease in land carbon storage at 2100 relative to 2005.

V prípade vyšších emisií CO2 zo spaľovania fosílnych palív, bude pokračovať pohlcovanie CO2 oceánmi rastúcou rýchlosťou, okrem scenárov RCP2,6 a RCP 4,5. A v prípade suchozemských ekosystémov by zvyšovanie rastu pohlcovania CO2 malo pokračovať približne do obdobia 2030-2050, okrem scenára RCP 2,6:

IPCC 2013, str. 525IPCC 2013, str. 525

Obr.1: Scenáre IPCC a ich výhľad schopnosti oceánov a ekosystémov na kontinentoch pohlcovať oxid uhličitý do roku 2100.

Modely IPCC schopnosť biosféry pohlcovať CO2 nadhodnocujú

Existuje viacero dôkazov pre tvrdenie, že modely IPCC schopnosť biosféry pravdepodobne 

nadhodnocujú. 

Oceány

V prípade oceánov modely zatiaľ neberú do úvahy vplyv okysľovania na pokles schopnosti planktónu uvoľňovať dimetylsulfát (DMS), ktorý prispieva k tvorbe oblačnosti a tým ochladzovaniu podnebia (Six a kol., 2013). Samotný pokles množstva fytoplanktónu takisto prispeje k poklesu schopnosti oceánov pohlcovať CO2. Ďalším komplikujúcim faktorom je pokles obsahu kyslíku v oceánoch (Long a kol., 2016)

Pevniny

Modely IPCC zahrňujú väčšinu procesov, ku ktorým dochádza v suchozemských ekosystémoch a sú relevantné pre uhlíkový cyklus. Iná je však otázka "parametrizácie" týchto modelov, teda otázka nastavenia citlivosti týchto procesov na zmeny prostredia. 

Bez toho, aby sme sa púšťali do hlbokých analýz, pozrime sa, čo nám o schopnosti pohlcovať CO2 hovoria namerané údaje o koncentrácii CO2 v atmosfére.

article_photo (NOAA)

Obr. 2: Množstvo každoročne pohlteného CO2 podľa meraní na stanici Mauna Loa. Medziročný pokles CO2 bol vypočítaný jednoduchým rozdielom medzi maximálnou priemernou mesačnou koncentráciou na konci jari (obvykle v máji), a minimálnou priemernou mesačnou koncentráciou CO2 na konci leta/začiatku jesene (obvykle august) toho istého roku. (Zdroj:NOAA)

Graf ukazuje, že schopnosť suchozemských ekosystémov a oceánov spomaľovať rast CO2 na severnej pologuli sa postupne spomaľuje. Ak údaje preložíme polynomickou funkciou, ktorá dáva najvyšší regresný koeficient, tak v súčasnosti môžeme pozorovať dosiahnutie maxima schopnosti pohlcovať uhlík. Profesor Curran vo svojej práci podobnou analýzou dospel k záveru, že maximum pohlcovania CO2 (peak carbon) bolo dosiahnuté už okolo roku 2006.

 

article_photo (NOAA)

Obr. 3: Množstvo každoročne uvoľneného CO2 podľa meraní na stanici Mauna Loa. Medziročný rast CO2 bol vypočítaný jednoduchým rozdielom medzi maximálnou priemernou mesačnou koncentráciou na konci jari (obvykle v máji), a minimálnou priemernou mesačnou koncentráciou CO2 na konci leta/začiatku jesene v predošlom roku (obvykle august). Posledná hodnota za rok 2016 nie je konečná, pretože úplné maximum bude známe až v máji, kedy je dosiahnuté maximálne priemerné množstvo CO2 na severnej pologuli. Už tak rekordná hodnota sa teda ešte zvýši (Zdroj: NOAA)

V prípade pribúdania CO2 v atmosfére sú údaje najlepšie popísané nie polynomickou či lineárnou funkciou, ale exponenciálnou funkciou. Znamená to, že rast CO2 v atmosfére je stále rychlejší. Doteraz najvyššie "vydýchnuté" množstvo CO2 bolo v tomto roku. Jednou z hlavných príčin rekordu je El Niňo, nemusí však ísť o jediný faktor. Zdá sa, že môžeme pozorovať príznaky zosilňujúcich spätných väzieb. Za mesiac apríl sa zvýšila koncentrácia CO2 o najvyššiu doteraz zaznamenanú hodnotu:

article_photo (NOAA)

Obr. 4: Nárast, respektíve pokles koncentrácie CO2 medzi jednotlivými mesiacmi od roku 1958 až do súčasnosti. Hodnota v krúžku je za apríl 2016. (Zdroj:NOAA)

Nárast CO2 za posledný mesiac je výraznejší, ako by odpovedalo iba vplyvu CO2, alebo dlhodobému trendu (červená čiara). Rekord bol prekonaný o úctyhodných 0,52 ppm CO2 oproti rekordu z roku 2006, kedy El Niňo ani neprebiehalo.

Je možné, že biosféra nám v budúcnosti bude pomáhať spomaľovať otepľovanie už iba pomalšie ako dnes. Znamená to, že antropogénne emisie by bolo potrebné znížiť ešte viac, ak chceme zabrániť otepleniu do 2 °C.

Niekoľko poznámok na záver pre kritického čitateľa

Údaje z grafov pochádzajú iba z jednej stanice na neaktívnej sopke Manua Loa. Ide o najdlhšiu nepretržitú radu meraní koncentrácie CO2, ktoré je najďalej od všetkých antropogénnych zdrojov CO2. Aj preto sa považuje za "referenčnú" stanicu ku globálnej koncentrácii CO2. Presnejšiu informáciu o schopnosti (ne)pohcovať uhlík by nám poskytla analýza globálnej koncentrácie CO2.

Údaje v obr. 2 je samozrejme možné preložiť aj lineárnym trendom a regresný koeficient poklesne asi len o 1 %. Potom možno tvrdiť, že schopnosť biosféry pohlcovať uhlík síce pokračuje pomalším tempom, ako jeho rast v atmosfére (teda sa znižuje účinnosť pohlcovania CO2), ale ešte nemožno "ohlásiť" zlom v pohlcovaní uhlíku. Každý ďalší bod takisto pomerne výrazne ovplyvní aj polynomickú regresiu, a zlom sa môže prejaviť aj v neskoršom, ale aj skoršom roku.

Tento argument je v princípe korektný, a naozaj bude nutné počkať niekoľko rokov, či sa trend spomaľovania pohlcovania CO2 definitítne potvrdí. Pravdou je však ale aj to, že pribúda dôkazov o tom, že negatívne javy, ako lesné požiare, suchá, premnoženia hmyzu a ďalších "škodcov", sa vyskytujú častejšie a výraznejšie, ako v minulosti a môžu sa začínať prejavovať už aj na globálnej úrovni.

V každom prípade nám veľa napovie už aj tento a niekoľko nasledujúcich rokov.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

DOMOV

Smer chce byť politicky nekorektný aj robiť poriadky v osadách

Novými podpredsedami strany sa stali Juraj Blanár a Peter Žiga.

DOMOV

Fraška a boj s SNS či Kotlebom, analytici hodnotia snem Smeru

Snem veľa prekvapení podľa analytikov nepriniesol.

KULTÚRA

Milan Lasica: Už nemôžem umrieť predčasne

Keby som mohol, správal by som sa úplne inak, tvrdí.


Už ste čítali?