Stručný přehled problematiky. KLIMATICKÝCH ZMĚN a BOJE S CIVILIZAČNÍM ZDROJEM CO 2 OXIDEM UHLIČITÝM. Ing. Stanislav Štýs, DrSc. stys@ecoconsult.

Transkript

1 Stručný přehled problematiky 1 KLIMATICKÝCH ZMĚN a BOJE S CIVILIZAČNÍM ZDROJEM CO 2 OXIDEM UHLIČITÝM Ing. Stanislav Štýs, DrSc. stys@ecoconsult.cz HOSPODÁŘSKÁ A SOCIÁLNÍ RADA MOSTECKA

2 2 ZJEDNODUŠENÉ SCHÉMA FOTOSYNTÉZY CO 2 je základním faktorem a činitelem fotosyntézy a růstu rostlin Rostliny tvoří počátek potravinového řetězce Jsou základní složkou ekosystémů a tím i životního prostředí

3 3 SKLENÍKOVÝ EFEKT Skleníkové plyny: vodní pára, metan, oxidy dusíku, ozon, CO 2 oxid uhličitý Bez skleníkového efektu atmosféry by byla průměrná teplota Země minus 18 C Díky skleníkovým plynům je současná teplota Země kolem plus 15 C (v našem mírném zeměpisném pásmu o 3 až 4 C více)

4 4 V horní části je podvodně zpracovaný tisíciletý teplotní vývoj, který se stal v rámci IPCC hlavním argumentem dominantního vlivu člověka na globální oteplování (Mannova hokejka). Klimatická hokejka byla rychle vyvrácena mnoha dalšími autory (viz spodní graf). Klimatický panel OSN (IPCC) přesto dosud ve svých závěrech v podstatě z hokejky vychází. 5

5 Příklad vývoje teplot za posledních 10 tisíc let (poledová doba) podle výzkumu v centrální části Grónského ledovce.

6 6 Přehledné vyjádření teplotní oscilace v poledové době.

7 Graf: 7 Klimatické podmínky se vždy významně podílejí na vzniku a zániku civilizací V teplých obdobích civilizace vždy prosperovaly (Mínojská civilizace, římské období, středověké optimum) Ochlazení vždy znamenalo neúrody, hlad, epidemie, hospodářské problémy což často vedlo ke stěhování národů, válkám a k zániku některých říší. (krize říše římské 3. stol. n.l., opuštění Mayských měst 9. stol. n.l., vpád mořských národů do Egypta př.n.l. - Trójská válka, Exodus, pád Chetitské říše atd.).

8 8 Z tohoto grafu (Berner a Kothaval 2001) je zřejmé, že pro případ č. (1) před 550 mil. a 200 mil. léty byly teploty prakticky stejné, ale úroveň CO 2 je v prvním případě ppm a v případě druhém ppm. A ve druhém případě (2) je dokumentována situace před 450 mil. a před 300 mil. léty. V obou případech je teplota opět stejná, kdežto obsahy CO 2 se významně lišily (4 500 ppm cca 400 ppm).

9 9 Tento graf (Humlum et al. 2012), na kterém jsou modře vyznačeny teploty oceánů, červeně teploty povrchů pevnin zeleně přírůstky CO 2 prokazuje, že RŮST OBSAHU CO 2 VŽDY NÁSLEDNĚ REAGUJE NA RŮST TEPLOT. Teploty současného období se dosud ani nepřiblížily středověkému optimu, lze považovat za VYROVNÁVÁNÍ PO MALÉ DOBĚ LEDOVÉ. DOUFEJME, ŽE SMĚŘUJEME K DALŠÍMU KLIMATICKÉMU OPTIMU.

10 KLIMATICKÉ ZMĚNY PŘÍČINY 10 0 Astronomické faktory - Sluneční aktivita výkyvy ve výskytu slunečních skvrn a magnetické aktivity - Milankovičovy cykly způsobují změny intenzity slunečního záření výstřednost ekliptické dráhy Země (perioda 92 tis. let) změna sklonu zemské osy (perioda 40 tis. let) precese rotační osy Země (perioda 21 tis. let). Mořské proudy v důsledku nerovnováhy teploty a slanosti vody se mořské proudy mění. Jsou globálním výměníkem tepla (např. Golfský proud přesouvá teplotu od Floridy do SZ Evropy, kde navyšuje teplotu až o 5 C). Skleníkové plyny bez atmosféry, obsahující skleníkové plyny, by byla teplota Země minus 18 C. Současná je cca 15 C. Rozdíl 33 C je způsobován atmosférou. Posun kontinentů v době vzniku černého uhlí bylo naše území v rámci Pangei na rovníku. Aerosoly, vulkány, asteroidy omezují průchodnost atmosféry pro sluneční záření. Magnetické pole Země ovlivňuje klima s periodicitou 10 tisíc let. Vegetační kryt odlesnění a orná půda větší oteplení povrchu, větší uvolňování CO 2 je příčinou oteplování. Civilizační aktivity průmysl, doprava, vytápění. VÝVOJ KLIMATU JE VÝSLEDNICÍ VŠECH TĚCHTO FAKTORŮ A ČINITELŮ

11 11 VLIV OBSAHU CO 2 V ATMOSFÉŘE NA RŮST ROSTLIN Nezávislé výzkumy prokazují, že lidský CO 2 není znečišťující látkou, prospívá suchozemské i vodní vegetaci a následně živočichům a člověku. Z tohoto grafu je zřejmé, že současná úroveň 400 ppm co 2 je z bioklimatických hledisek poddimenzovaná. Je to zřejmé i z následujícího obrázku 12, a také z grafu na obr. 8, kdy 550 let byla průměrná teplota 25 C a koncentrace CO 2 byla ppm. Během tzv. Boreálu (během 7. a 6. tisíciletí př.n.l.) se zvýšily teploty o 2 až 3 C, což i u nás stimulovalo rozvoj lesů s převahou dubu, lípy, javoru a jasanu. ZVYŠOVÁNÍ TEPLOTY, OBSAHU CO 2 A VODY ZVYŠUJE ROSTLINNOU PRODUKCI.

12 12 OBRAZOVÉ ZNÁZORNĚNÍ FAKTU, ŽE CO 2 JE POTRAVA PRO ROSTLINY. Za doklad velmi vysoké produktivity pravěkých tropických systémů éry dinosaurů, před 250 mil. léty, kdy při průměrné roční teplotě 25 C a průměrném obsahu CO 2 v atmosféře ppm, nám mohou posloužit jehličnaté araukárie (blahočet ztepilý), které dosahovaly až 100 metrových výšek a dinosauři, jejíchž váha se blížila až ke 100 tunám. Dlouhodobý vývoj nás přesvědčuje, že posledních 500 mil. let se koncentrace CO 2 stále snižuje. V období kambria (540 až 488 mil. let) dosahovala vrcholu, až ppm. Během křídy je zaznamenán pokles na ppm a v terciéru již na 400 ppm.

13 Graf: 13 Satelity ukazují, že od počátku 80. let minulého století díky nárůstu teplot a hladin CO 2 dochází k zazelenání planety Země. Zvýšily se srážky a prodloužilo se vegetační období. V Severní Americe o 12 ± 5 dnů a v Euroasii o 18 ± 4 dnů, což se projevuje i vyššími úrodami.

14 14 VLIV KLIMATU NA ČLOVĚKA A SPOLEČNOST Člověk má neobyčejnou schopnost přizpůsobování se změnám teplot. Základním problémem je disponibilita vody. Vzhledem k tomu, že se zrodil jako Australopithecus v tropickém prostředí africké Velké příkopové propadliny, je dodnes v podstatě tropickým druhem, který má však adaptační schopnost přizpůsobit se až krutému polárnímu prostředí O vlivu klimatu na společnost pojednává již obr. 7 této série. Vyšší teploty jsou vždy doprovázeny zvyšováním výparu z oceánů, a tím i zvyšováním srážek. Klimatická optima se proto vyznačují vyššími teplotními srážkami, což stimulovalo rozkvět civilizací a kultur. Klimatická minima stimulovala neúrody, hlad, války Příkladem může být Bondův cyklus, kdy během let dochází ke klimatickým tepelným optimům a k ochlazování (malé doby ledové). Pro lidskou společnost je problémem ochlazování, kdy dochází k poklesu srážek a ke zkracování vegetačního cyklu. Společnost to řeší buď migrací, válkami o nové zdroje nebo adaptací na nové poměry. Viz následující obr. 15.

15 Graf: KLIMATICKÝ BONDŮV CYKLUS kolísání v cyklu let 15 Nultý Bondův cyklus malá doba ledová. Zánik vikingských osad v Grónsku. V Evropě zima, neúrody, hlad, třicetiletá válka, upalování čarodějnic. Emigrace do zámoří. První Bondův cyklus podílel se chladem a suchem na zániku římské říše a Mayské říše (Mayové emigrovali). Druhý Bondův cyklus přivodil tzv. Homérské temno. Pád mykénské a chetitské říše. Trójská válka. Třetí Bondův cyklus byl příčinou prvního přechodného období. V Egyptě končí Stará říše. Čtvrtý Bondův cyklus způsobil vyschnutí SAHARY. Díky adaptabilitě byl i počátkem civilizace v Egyptě (migrace do Nilského údolí) a přispěl ke vzniku prvních civilizací v Sumeru (migrace k řekám Eufrat a Tigris).

16 16 KRITIKA SKLENÍKOVÉ HYPOTÉZY Novou skutečností je přesné datování teplot a koncentrací CO 2 z ledovců (Grónsko, Antarktida) Výsledek: Během 2,5 mil. let se koncentrace CO 2 měnily v mezích ppm, a sice vždy s časovým zpožděním za změnou teploty. Tím je prokázáno, že klimatické oscilace byly ovlivňovány jinými faktory než obsahy CO 2. Během posledních čtyř interglaciálů byla vždy teplota vyšší o 2 5 C než náš současný průměr. A to stále při obsahu CO 2 max. 280 ppm. Skleníkový efekt s vazbou na CO 2 není faktorem způsobujícím klimatické změny. Během holocénu (posledních let) je zaznamenáno 9 výrazně teplých period (až + 2,9 C oproti současnosti). Skleníkový efekt platí. Je pro nás existenčně důležitý. Člověk se na něm pravděpodobně částečně také podílí. Emise CO 2 však nejsou dominantním faktorem oteplování. Skleníková hypotéza vědecky dosud nikým prokázána nebyla. Vědecký důkaz nelze nahradit principem koncensu či předběžnou opatrností. Skleníková hypotéza neodpovídá principu nevyvratitelnosti - principu opakovatelnosti PŘESTO SE STALA VÝCHOZÍM DOGMATEM BOJE PROTI KLIMATICKÉ ZMĚNĚ

17 17 JAK TO VIDÍ IPCC - MEZIVLÁDNÍ PANEL PRO KLIMATICKÉ ZMĚNY Lineární trend globální teploty vykazuje 0,85 C za období 1880 až Od roku 1750 se obsah CO 2 zvýšil z 280 ppm na 400 ppm. Srážková činnost se přitom zvýšila! Střední výška hladiny oceánu se během období 1901 až 2010 zvýšila o 0,19 m. Během posledního interglaciálu (před tisíci léty) při teplotě min. o 2 C vyšší než dnes byla hladina oceánu vyšší o 5 10 m než dnes. Scénáře se orientují vesměs na zvyšování obsahů CO 2 od 421 ppm v roce Předpokládají, že při současném snižování emisí CO 2 by došlo k nárůstu teploty o 3 C. (Evropa iniciovala zpřísnění na max. o 2 C. Hlavní řešení je do roku 2100 úplná dekarbonizace. Zatím se k závazkům plně hlásí jen Evropa, která emituje 10 % CO 2.

18 18 JAK TO VIDÍ ENERGETICKO-KLIMATICKÁ EVROPA (Evropská komise) Do roku 2020 (oproti 1990) tři cíle: Snížit emise skleníkových plynů o 20 %; Zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů o 20 %; Zvýšit energetickou účinnost o 20 %. Do roku 2030 (oproti 1990): Závazně snížit emise skleníkových plynů o 40 %; Závazně zvýšit podíl energie z obnovitelných zdrojů na min. 27 %; Zlepšit energetickou účinnost. V létech věnovat na tento program minimálně 20 % podíl rozpočtu Evropské Unie. Dopady na evropský průmysl: Vysoké ceny elektřiny v důsledku nesystémové podpory obnovitelných zdrojů, odchod průmyslu z EU, ztráta konkurenceschopnosti, sociální důsledky, SVĚTOVÍ EMITENTI EVROPU NENÁSLEDUJÍ. SEK by měla respektovat vědecký fakt, že CO 2 není nepřítel, ale životodárný plyn, a podle toho schválit mix s maximálním využitím domácích disponibilních surovin hlavně uhlí.

19 19 HLAVNÍ TRENDY ŘEŠENÍ Současná a projektovaná opatření pro snižování emisí CO 2 nebudou podstatně zpomalovat ani nezastaví růst teploty. K oscilacím teploty bude docházet i nadále (přírodní cykličnost). Zvyšování teplot je lepší alternativa k ochlazení. Technicky a investičně náročné způsoby omezování až zrušení produkce skleníkových plynů, hlavně CO 2, jsou kontraproduktivní, neboť zvýšený obsah CO 2 v ovzduší ekologicky nevadí a při dostatku vláhy stimuluje fotosyntézu a vzrůst zemědělské produkce o 20 až 50 %. Orientovat se proto na zvyšování účinnosti spalovacích technologií a na úspory energií. Hlavně však na adaptační opatření. Vzhledem k faktu, že CO 2 není hlavní příčinou oteplovacího trendu, lze eradikaci CO 2, emisní povolenky, uhlíkové daně, neúměrně vysokou podporu OZE obnovitelných zdrojů energie považovat za ekonomicky i ekologicky kontraproduktivní. Pozici ČR ke klimaticko-energetickým cílům EU v tomto směru novelizovat.

20 20 ADAPTAČNÍ OPATŘENÍ OBECNĚ Vycházet z předpokladu zvyšování teplot a také srážek. Vysoké teploty nevadí, problémem by bylo sucho, když by srážkové vody rychle a bez užitku utíkaly opět do moře Hlavním adaptačním opatřením musí být proto snaha o zajišťování max. retenční schopnosti krajiny (technická i biologická opatření). Hlavně zvyšovat retenční schopnost lesních a zemědělských půd s cílem transformace povrchového odtoku v odtok podpovrchový. Z technických opatření zvyšovat kapacitu všech vodních nádrží s retenční a akumulační funkcí (rybníky, jezera, přehrady, ). V horských oblastech lesní hospodářství orientovat na zvýšení vodohospodářského významu lesa. V rámci zemědělství uplatňovat větší podíl trvale zatravněných pozemků a pícnin na orné půdě, s cílem zvyšovat dešťovou kapacitu půd (což souvisí i s omezováním urychlené půdní eroze). Podpora roztroušené vysoké zeleně v krajině.

21 21 ADAPTAČNÍ OPATŘENÍ V RÁMCI REKULTIVACÍ Dlouhodobý rekultivační program obnovy těžbou dotčených území v regionu Severozápad plně odpovídá adaptačním opatřením, přizpůsobit se zvyšování teplot. Je realizován soustavně již 60 let podle upřesňovaných generelů rekultivací a je programově koncipován až do ukončení těžby. Mix způsobů rekultivace do ukončení těžby koresponduje s adaptačními opatřeními, s přizpůsobením se zvýšeným teplotám a zvýšeným srážkám: lesnická rekultivace 46 % 212 mil. stromků; zemědělská rekultivace. 28 %; hydrologická rekultivace 16 %; ostatní způsoby. 10 %. Dominantním opatřením je hydrologická rekultivace s mimořádně velkou akumulační kapacitou 2 2,5 miliard m 3 kvalitní všestranně využitelné kvalitní vody (ve všech nádržích a rybnících České republiky je cca 5,5 miliard m 3 ). Vzhledem k lokalizaci rekultivačních jezer v pánvi pod Krušnými horami (výškový rozdíl 500 až 600 m) bude možné i jejich energetické využití (přečerpávací elektrárny), a to pro případy oteplování i ochlazování.

22 22 Mostecká pánev Název lomu Předpoklad zahájení napouštění Plocha hladiny (ha) Objem vody (mil. m 3 ) prům. Hloubka vody (m) max. Bílina Chabařovice Ležáky-Most po r napuštěno napuštěno 1 145,0 226,0 311,1 645,0 35,0 69,8 56,0 15,6 22,4 170,0 23,3 75,0 ČSA Vršany+Šverma Libouš ,5 390, ,2 447,0 73,6 248,0 42,0 18,8 22,9 140,0 40,0 75,8 Vrbenský-Matylda Barbora napuštěno napuštěno 38,7 63,0 1,4 11,0 3,5 30,0 4,0 60,0 Sokolovská pánev Medard-Libík ,5 136,5 26,5 50,0 Jiří ,3 514,9 40,6 93,0 Michal napuštěno 30,0 0,9 3,0 5,6 Podkrušnohorské pánve celkem 6 058, ,1

23 23

24 24

25 25

26 26 Úprava svahů výsypky Merkur v roce 1974 Stejné území v roce 1994 Severní část vnitřní výsypky lomu J. Šverma roku 1970 a v roce 1990

27 27 Vnější výsypka lomu Bílina (Radovesická výsypka) v roce 1985 Stejné území v roce 2005 Pro lesnickou výsadbu na Střimické výsypce byla uplatněna odpadní kůra z výroby celulózy. Významně to podpořilo růst porostu. Stav v létech 1984 a 1990

28 28 Jedna z prvních velkých rekultivací bylo území zbytkového lomu Karolina II v obci Bžany na Teplicku. Stav části svahů roku 1956 V roce 1995 vypadalo toto území takto Lom Chabařovice těsně před jeho ukončením v roce 1990 Stejné území Rekultivace s rekreační funkcí není dosud ukončena

29 29 Stav území vytěženého lomu Barbora v iniciační fázi rekultivace - cílené na rekreační jezerní areál Stejné území v roce 1997 Nejvýmluvnější je pohled z ptačí perspektivy, který seznamuje nejen s jezerem, ale i s úspěšně zalesněnými výsypkami Areál Barbora s mimořádně čistou vodou je vyhledávaný nejen místní, ale i zahraniční klientelou 2000

30 30 Hnědouhelný lom Most v místě bývalého královského města Mostu v posledním roce své existence Roku 2011 vypadalo toto území s dosud rozpracovanou rekultivací takto Pohled do lomu Most roku 1977 a na stejné území ze zalesněných svahů roku 2012

31 31 Letecký snímek jezera Milada

32 32 Jezero Medard

33 33

34 34 DB Bílina aktualizace lom Bílina po ukončení rekultivace

35 PLÁN LOMU ČSA - po ukončení rekultivace 35