\documentclass[12pt,a4paper]{article}
 \textwidth 210mm
 \textheight 297mm
 \addtolength{\textwidth}{-2in}
 \addtolength{\textheight}{-2in}
 \addtolength{\textwidth}{1cm}
 \addtolength{\textheight}{3cm}
% \footskip 0mm            % comment this line for numbered pages
 \addtolength{\textheight}{-\footskip}
% \pagestyle{empty}        % comment this line for numbered pages
 \topmargin -10mm
 \headsep 0mm
 \headheight 0mm
 \oddsidemargin -5mm
\usepackage{czech}
\usepackage{graphicx}
 \RequirePackage[latin2]{inputenc}
 \usepackage[pdftex,bookmarksopen=true,backref,pdfauthor={Jan\ Hollan}]
  {hyperref}
\newcommand{\mylabel}[2]{\protect\label{#1}\protect\hypertarget{#1}{#2}} 
\newcommand  {\myref}[2]{\protect\hyperlink{#1}{#2}} 
\newcommand{\wwws}[1]{\href{#1}{\nolinkurl{#1}}}

\begin{document}
\subsection*{Letošní Hodina Země byla jiná...}

 Vlna symbolického večerního vypnutí světel na jednu hodinu, běžící po 
Zemi večer ze soboty na neděli koncem března 
(\wwws{http://earthhour.org}), získala letos jiný akcent, než měla 
v~minulých dvou letech.

 Tehdy totiž naprostá většina aktivních účastníků ještě žila v~domnění, že 
je sice potřeba začít měnit zaběhlé způsoby rozmarného života vyžadujícího 
čím dál více fosilních paliv, ale že ještě máme chvíli času. Že stačí jen 
,,přibrzdit``, že zemské ovzduší ještě něco snese, takže světla můžeme po 
hodině zase všechna klidně zapnout.

Během roku 2008 jsme se ale dozvěděli, že už před dvaceti lety 
přesáhlo složení atmosféry, pokud jde o~lidmi produkované skleníkové plyny, 
kritickou hladinu. Pokud by trvalo řadu desítek let, natož stovek let, 
znamenalo by zásadní, nebezpečný zásah do klimatického systému Země.

 Jak je možné, že se taková zvěst dostala na veřejnost až v~roce 2008? Že 
se o~tom nemluvilo už dříve?

 Hlavním důvodem je, že oteplující vliv přidaných skleníkových  plynů
byl do značné míry vyrovnán ochlazujícím vlivem antropogenních aerosolů.
Zejména takových, které vznikají z oxidů síry a~dusíku, nežádoucích
vedlejších produktů spalování. Vlivem zvýšeného množství aerosolů se na
zemský povrch dostává méně slunečního záření. Nebýt velkých průběžných
emisí těchto zdraví škodlivých látek s nevelkou životností v ovzduší,
oteplování by zejména od poloviny dvacátého století probíhalo výrazně 
rychleji. Pokud ale tyto emise ,,SOXů a NOXů`` klesnou, díky snahám
o~ozdravení  ovzduší (jako se to už stalo v~případě síry v~EU), a~časem
i~díky poklesu  užívání fosilních paliv vůbec, vliv přidaných
skleníkových plynů se  projeví naplno. I~kdyby koncentrace skleníkových 
plynů s dlouhou životností zůstaly na dnešní úrovni -- nehledě na to, 
žekoncentrace toho hlavního, oxidu uhličitého, ale stále rychleji rostou 
-- narostla by  teplota už během 21. století nad mez,
kterou EU vyhlásila za nejvyšší  přípustnou, tedy o~2 stupně oproti době
před průmyslovou revolucí.  A~rostla by dále. (Ramanathan a~Feng,
Schellnhuber, 2008).

 Vliv aerosolů na zpomalení oteplování je znám jen velmi nepřesně. 
Pravděpodobně je větší, než se běžně soudilo; to podle toho, že  dle
měření probíhá ohřívání oceánů pomaleji, než vychází z~modelů, které
k~dobře známému vlivu skleníkových plynů připočítávají hrubě odhadovaný
vliv aerosolů. Jestli hloubky oceánů teplo opravdu neodebírají teplo ze
svých  povrchových vrstev tak rychle, jak se doposud uvažovalo, pak se
oteplování může ,,s vyčištěním`` ovzduší od oxidů síry a dusíku dosti
zrychlit.   Na brzké ,,nebezpečné antropogenní narušení   klimatického
systému`` (viz podrobněji
\wwws{http://amper.ped.muni.cz/gw/unfccc\_cz}), jemuž jsme se spolu
s prakticky všemi státy světa začátkem devadesátých let  zavázali
Rámcovou úmluvou OSN o změně  klimatu předejít, máme tedy už bohužel
,,zaděláno``.

 Jedno takové narušení už ostatně probíhá: letní rozpad souvislého mořského
ledu plovoucího na Severním ledovém oceánu. Nikdo na světě jej tak brzy nečekal.
Tmavá hladina místo  bílého ledu se sněhem má následně silný oteplující
vliv... To, spolu se  zrychlováním úbytku masy Grónského ledového
příkrovu, odumíráním korálů a~tropických deštných lesů, uvolňováním
metanu z~rozmrzající Sibiře, Aljašky a~Kanady atd. je silnou indicií, že
již  \emph{dnešní} stav ovzduší znamená vážné  dopady. Na mnoho
ekosystémů, kultur, populací. A~také ohrožení vlivem nástupu  silných
zesilujících zpětných vazeb, které až dosud bylo možné přehlížet.

 Rozhodující práce, která přesvědčivě dokázala, že nelze připustit další  dlouhodobý růst koncentrací zejména oxidu uhličitého nad dnešní úroveň,  ale že je naopak nutno růst co nejdříve zastavit a~koncentrace uměle  snižovat, byla publikována až v~listopadu 2008 (Hansen et al 2008). Ta již  není zatížena nejistotami kolem dnešního vlivu aerosolů. Jejím hlavním  podkladem jsou údaje o~klimatu během uplynulých desítek miliónů let. Ty  ukazují, že dlouhodobá citlivost klimatu na změnu složení ovzduší je  dvojnásobná oproti citlivosti krátkodobé. U~té krátkodobé se totiž  neuvažuje změna albeda vlivem úbytku sněhu a~ledu a~nástupu vegetace do  oblastí dříve pustých a~proto světlejších. A~také uvolňování metanu i~CO$_2$  z~rozmrzajících půd a~mořského dna. A~jen s~tou krátkodobou citlivostí  počítaly modely, dle nichž se zdálo, že jsme se na úroveň oněch  nebezpečných koncentrací ještě nedostali...

 Je pravda, že zatím neumíme dost přesně spočítat tempo oteplování během tohoto  století. Přesto ale spolehlivě víme, že kdyby trvaly koncentrace současné,  oteplí se oproti dnešku ještě alespoň o~další dva stupně. Nepotřebujeme k~tomu  modelovat vývoj klimatu, stačí, že známe souvislost koncentrací oxidu  uhličitého a~průměrné globální teploty v~minulých dobách, před deseti tisíci až  deseti milióny let. Jsou to doby, kdy byla zaledněná Antarktida a~kolísalo  zalednění v~Arktidě.

 Ke konci roku 2008 dosáhla časově zprůměrovaná koncentrace CO$_2$ v~ovzduší  hodnoty 386 ppm (zaokrouhleně tedy 0,4 promile; na milión molekul vzduchu  připadá 386 molekul CO$_2$), tempo jejího nárůstu je nyní už 2 ppm za rok. V~osmnáctém století před začátkem průmyslové revoluce bylo oxidu uhličitého jen  0,3 promile, přesněji 280 ppm, o~sedm tisíc let dříve dokonce jen 260 ppm.

 Před rokem 2008 se běžně uvádělo, že nechat jeho koncentraci narůst až na 450  ppm a~takovou pak udržovat nebude ještě představovat skutečné nebezpečí pro  budoucnost přírody a~lidstva na Zemi. I~takový cíl byl a~je dosud považován za  ohromně náročný, stěží dosažitelný, ve starších pracech se proto uváděla  častěji i~ještě volnější mez 550 ppm.

 V~roce 2009 ale už víme, že bezpečná koncentrace CO$_2$ není větší, ale 
\emph{menší}  než ta současná! Rozhodně nepřesahuje 350 ppm, tedy
úroveň, kterou naposledy  měla v~roce 1988. Vrátit se přinejmenším pod
tuto hodnotu je nezbytné, pokud  chceme zachovat naději na to, že se
Země zcela nepromění a~zůstane ve stavu  podobném tomu, v~jakém byla
během celého vývoje civilizace (v~období zvaném  holocén). Jen při
návratu pod tuto hladinu koncentrace je šance splnit onen téměř všeobecně
uznávaný nezbytný cíl, vyhnout se oteplení většímu než o~2,0~°C  oproti
době před průmyslem (či oproti druhé polovině 19. století, z~níž už máme 
dostatek měření; teploty o~sto let dříve byly podobné). To znamená,
oteplení  většímu než o~1,3~°C oproti začátku 21. století. Ve
skutečnosti by i~takové  oteplení bylo příliš velké, bezpečnější limit
je jen 1,0~°C oproti začátku  století.

 Aby nebyl překročen, je nutno nejen vrátit koncentraci CO$_2$ pod 350
 ppm, ale  také co nejvíce zkrátit dobu, po kterou ji bude přesahovat.
 To lze jen tak, že  zastavíme růst emisí velmi brzy a~zajistíme jejich
 další, rychlý a~trvalý  pokles. Bude dokonce nutné, aby se antropogenní
 emise staly už během druhé  poloviny století negativní, tj. kdysi
 zoxidovaný uhlík z~fosilních paliv,  někdejších lesů a~půd byl
 z~ovzduší opět ukládán do země tempem mnohem vyšším, než bude jinde 
 v nějaké míře uvolňován.

 Na ono ukládání nejsou ani nebudou žádné zázračné technologie, které by to  dokázaly dělat rychle. Jde to jen zvolna tak, že vypěstovaná biomasa se užije  složitějším způsobem, než je zatím běžné. CO$_2$ z~jejích spalin je možné natrvalo  ukládat do podzemních vrstev (to se označuje jako CCS, carbon capture and  storage), kdekoliv to půjde. Nejde to zdaleka všude, natož pro většinu biomasy.  Významnější je proto druhý způsob, totiž biomasu energeticky využít jen zčásti  a~např. třetinu její sušiny jen nechat ve vhodných reaktorech zuhelnatět.  Jemnozrnný uhel (Biochar, viz odkazy dole) takto vyrobený lze ve značném  množství vpravovat do půdy, ev. jej předtím ještě smísit s~hnojivy, či dokonce  na něj adsorbovat část CO$_2$ ze spalin. Takové bude druhé nejdůležitější poslání  zemědělství a~lesnictví v~tomto i~během dalších staletí... tím hlavním  samozřejmě zůstane produkce potravin a~krmiv či paliv. Ta nebude stačit pro  deset miliard lidí, možná ani pro tři miliardy, i~když budou dosti skromní.  Změna klimatu totiž kapacitu Země, pokud jde o~zemědělskou produkci, značně  sníží.

 Jak moc, to záleží na tom, kolik uhlíku ještě z~rezervoárů pozemních (lesů,  půd) a~hlavně podzemních (fosilní paliva, vápenec) do ovzduší uvolníme. Každé  tuny je škoda, na desítky, stovky, tisíce let přispěje k~oteplování a~bude  potřeba vynaložit mnoho úsilí na její odčerpání zpět do země.

 Prohlédnutí, které nám rok 2008 přinesl, lze přirovnat k~vystřízlivění poté, co  se ukázalo, že nejen že nemáme hotovost na zaplacení útraty, ale že jsme  prohráli či propili všechen majetek a~zadlužili své potomky na mnoho  generací... U~dluhů se to naštěstí stát nemůže, věřitelé jich většinu prostě  ,,odepíší``, dlužníky a~jejich potomky dnes v~civilizovaném světě ani nezabaví  coby otroky. Znečištění ovzduší a~oceánů oxidem uhličitým ale žádným právním  aktem zrušit nelze.

 Ještě před rokem mohla většina z~nás považovat spotřebu fosilních paliv za  oprávněnou nezbytnost, či v~případě zjevného plýtvání za rozmařilost, kterou si  lze ještě pár let dovolit. Dnes se na ni, poučeni, musíme chtě nechtě dívat  jako na hřích. Jistě se bez ní nemůžeme ze dne na den zcela obejít, to by se  naše společnost zhroutila. Ale v~mnohých případech můžeme jejich spotřebu  radikálně snížit opravdu rychle. Ve kterých, to si brzy uvědomíme, pokud budeme  mít stále na paměti, že spalování fosilních paliv se už dávno stalo  zavrženíhodné. Že už proměnilo holocén v~další geologickou epochu, antropocén,  a~začalo rozvracet dosud dobře fungující služby, které lidstvu a~všem dalším  společenstvím Země během holocénu poskytovala.

 Korálové útesy s~bohatstvím ryb na ně vázaných jsou jedním takovým příkladem:  odumírají nejen vinou vyšší teploty vody, ale také zvýšené kyselosti  povrchových vrstev oceánů. Ta je dána právě zvýšenou koncentrací CO$_2$ v~ovzduší.  Až když ji snížíme zpět pod hodnoty z~roku 1988 a~dřívější, mohou se snad začít  opět obnovovat.

 Vrátit se alespoň na 350 ppm je ten první, počáteční, hlavní cíl. U~fenoménů,  jako je ledová pokrývka arktického oceánu během léta, to pro nápravu stačit  nebude. Dost možná bude potřeba se vrátit pod 300 ppm, tedy na úrovně ze  začátku 20. století. Nebo i~pod úrovně ještě starší, předprůmyslové -- aby se  zastavily samovolné další změny, které se za vyšších teplot rozběhnou. To  všechno dnes nevíme. Víme ale, že tu možnost musíme dalším generacím zachovat  otevřenou. Na nás je jen ten první krok: zpět na 350, co nejdříve!

 Je jasné, že smířit se s~takovou skutečností, ba začít se podle ní chovat,  je gigantická změna paradigmatu. Větší, než přinesl Albert Einstein svými dvěma  teoriemi relativity, speciální a~obecnou. Pro většinu lidí šlo tehdy o~to, zda  tomu věřit či ne. Jen malá část vědecké obce byla schopna si Einsteinovy práce  prostudovat a~posoudit, jsou-li správné, ještě menší část to udělala. Mnoho  fyziků toho formálně schopných to ani tak nezvládlo a~teorii relativity ze  zásady odmítali: příčila se jejich pojetí světa. V~Brně se tím ,,proslavil``  prof. Hostinský -- nebýt toho, jeho jméno by dnes bylo takřka neznámé.

 Plně pochopit přelomovou práci kolektivu Hansen a~spol. může být ještě  obtížnější, např. proto, že se týká řady oborů. Opět platí, že vědci, kteří  jsou toho schopni, by tak měli učinit. A~pak své zjištění tlumočit veřejnosti.  U~teorie relativity šlo jen o~společenskou konverzaci. V~případě změny klimatu  jde ale o~život. Jde nyní také o~poslední léta, ne-li měsíce, kdy ještě máme  naději Zemi, tak jak nám byla svěřena, zachránit a~umožnit v~tom pokračovat  dalším generacím. Pokud to nezvládneme, nikdo další už to nikdy (během  nejbližších tisíciletí) nebude moci napravit.


\bigskip\noindent
 Jan Hollan, Hvězdárna a~planetárium M. Koperníka v~Brně



\subsection*{Odkazy:}
\parindent=0pt
\parskip=\baselineskip
\raggedright

    Ramanathan, V.,  Feng, Y (2008):    On avoiding dangerous anthropogenic interference with the    climate system: Formidable challenges ahead.    Proc Natl Acad Sci USA 105:14245-14250;    published online before print September 17, 2008,    doi:10.1073/pnas.0803838105

    Schellnhuber, H.J. (2008):    Global warming: Stop worrying, start panicking?    Proc Natl Acad Sci USA 105:14239-14240;    published online before print September 18, 2008,    doi:10.1073/pnas.0807331105

    Hansen, J., Sato, M., Kharecha, P., Beerling, D., Berner, R., et al (2008):    Target atmospheric CO$_2$: Where should humanity aim?    Open Atmos. Sci. J., 2, 217-231, doi:10.2174/1874282300802010217.    Abstrakt a~plný text i~na    
    \wwws{http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/2008/Hansen\_etal.html}

    Překlady starších Hansenových textů, tisková zpráva University Yale    k~výše uvedené publikaci a~odkaz na jeho stránky s~dalšími pracemi viz    \wwws{http://amper.ped.muni.cz/gw/hansen}

    Osvětě o~dnešním stavu poznání se věnuje hnutí    \wwws{http://350.org}

\subsubsection*{Uhel z~biomasy:}

      Biochar - Wikipedia, the free encyclopedia,      \wwws{http://en.wikipedia.org/wiki/Biochar}

      \wwws{http://www.biochar-international.org}

      "The Promise of Biochar", film pro konferenci COP14 v~Poznani, 
atd.,      \wwws{http://www.venearth.com/}

\subsubsection*{Ekonomické nástroje -- viz odkazy z~textu}
     Nové práce o~uhlíkových poplatcích,
     \wwws{http://www.ekolist.cz/nazor.shtml?x=2158405}
\end{document}
