Vliv klimatu na vývoj člověka
- první hominidi se vyvinuly ve východní a jižní Africe v miocénu - spodní miocén - Afrika pokryta deštným pralesem, před 10 Ma se klima v Africe stává výrazně sušším rozloha pralesa se zmenšila na úkor savany silný tlak na přežití druhů - další klimatické změny - na počátku kvartéru - glaciály - suché klima, velké omezení rozlohy pralesů, rozšíření savan nutná adaptace mnoha skupin rostlin a živočichů na nové podmínky - interglaciály - pluviální charakter, hodně srážek, rozšiřování pralesa
Klima a změny rozlohy deštného pralesa Bell, Walker, 1992 Plimer, 2009
- Australopithecus afarensis Keňa - (5-3.6 Ma), Etiopie (2.9 Ma) - žili na hranici pralesa a savany Wilson et al., 2001 Williams et al., 1998
- 2 Ma - Homo habilis - Tanzánie (Olduvai), Keňa (Koobi Fora) první kamenné nástroje, všežravec - 1,6 Ma - Homo erectus, 1,5-1 Ma pronikl do jv. Asie, 0,9 Ma se objevuje v Evropě, velká schopnost adaptace - klimatické změny v období 900-450 ka BP se pravděpodobně příliš neprojevily na sociální i kulturní struktuře lidské společnosti - kamenné nástroje beze změn (acheuléen) - v Africe se z člověka vzpřímeného vyvinul Homo heidelbergensis, který se stal po migraci do Evropy předkem neandertálců
Kamenné industrie Williams et al., 1998
200 ka - Homo sapiens - V Africe se z Homo heidelbergensis vyvinul anatomicky moderní člověk Homo sapiens. 100-50 ka - Homo sapiens neanderthalensis - Evropa, jz. Asie adaptace na chladné podmínky 100 ka - Homo sapiens sapiens, nejdříve v Africe a jz. Asii, během posledního glaciálu se rozšířil do Evropy, zpočátku žil společně s neandertálci, rychlé rozšíření a postupná kolonizace všech kontinentů (Austrálie 70-50 ka, Amerika - 30-20 ka), - technologická i kulturní expanze (dokonalé kamenné i kostěné nástroje, umění) Wilson et al., 2001
Mladečské jeskyně nejstarší pozůstatky člověka moderního typu v ČR (30-32 ka) Wolpoff et al., 2006 Frayer et al., 2006
Umělecké projevy moderního člověka Wilson et al., 2001
Vliv člověka na klima
Počet obyvatel Země před 10 000 roky 5 milionů před 5 000 roky 100 milionů před 300 roky 500 milionů 1850 1 miliarda 1930 2 miliardy 1978 4 miliardy 1990 5 miliard 1999 6 miliard 2011 7 miliard 2013 7,125 miliardy
Šíření neolitického zemědělství Roberts, 2014
Důsledek neolitického zemědělství? Roberts, 2014
Klima a vznik a zánik civilizací Pokorný, 2014 Roberts, 1998
C [Mt/rok] Emise uhlíku celkové ropa uhlí plyn cement Houghton, 1998 http://en.wikipedia.org/wiki/greenhouse_gas
Skleníkový efekt bez atmosféry by průměrná teplota povrchu Země byla -18 C, dnešní průměrná teplota povrchu Země je 15 C teplota závisí na obsahu skleníkových plynů v atmosféře Vodní pára oteplení o 1 C o 6 % vodní páry více v atmosféře teplejší atmosféra pojme více vodní páry zvyšuje se skleníkový efekt, stoupá teplota, větší srážky životnost a atmosféře 8 dní
CO 2 důsledek pálení fosilních paliv a kácení pralesů (dnes vykácena 1/3 stromů brazilského pralesa) o 30 % větší obsah než před začátek průmyslové revoluce (měření koncentrací v ledu polárních ledovců), ročně vzrůstá koncentrace o 0,3 % odlesňování se může podílet přibližně 50 % na zvýšení obsahu CO 2 od r. 1800 atmosféra obsahuje 750 mld tun C, člověk vypouští do atmosféry 7 mld tun C/rok (ve formě CO 2 ), 2 mld tun spotřebují suchozemské rostliny, 2 mld tun absorbuje moře, 4 mld C zůstává v atmosféře při současném trendu zvyšování koncentrace v atmosféře v r. 2060 budou hodnoty dvojnásobné, na konci příštího století čtyřnásobné, předpokládaný nárůst teploty o 1-3,5 C životnost a atmosféře 100 let Metan (CH 4 ) mikrobiální aktivitou během mineralizace C v annaerobních podmínkách (např. rýžová pole, farmářství, skládky odpadu), těžba přírodního plynu a uhlí 2,5x vyšší obsah než před začátek průmyslové revoluce, nárůst 1-2 % za rok, do poloviny 18.stol. - malý nárůst (data z ledovců) životnost a atmosféře 10 let
Oxidy dusíky (NO x ) mikrobiální procesy v půdě, pálení fosilních paliv a biomasy, minerální hnojiva, automobilizmus o 15 % více než před začátek průmyslové revoluce, na počátku století nárůst o 0,1 %/rok, v posledním desetiletí nárůst o1,3 %/rok Ozon (O 3 ) koncentrace vzrůstá ( důsledek fotochemických procesů způsobených zvýšeným obsahem CO 2, CH 4, NO x v atmosféře), nad s. Amerikou a částmi Evropy vzrostla koncentrace troposférického ozónu během posledních 100 let v průměru 2-3x, nad severní hemisférou o 50 % vyšší koncentrace než nad jižní polokoulí stratosféra - snížení koncentrace ozónu v důsledku antropogenní činnosti freony (clorofluorokarbonáty) - začátek výroby před 60.lety, chladící média, rozpouštědla, spreje, v 80.letech se koncentrace zvyšovala o 6 %/rok, největší koncentrace v severních středních zeměpisných šířkách, i přes omezení může do roku 2025 vzrůstat koncentrace freonů o 4,5-5 %/rok Ochlazování aerosoly v atmosféře (sopečné erupce, pálení sirnatého uhlí), kouř a prach odhad - aerosoly redukovaly ve 20. stol. oteplování až o 20 %
Koncentrace skleníkových plynů Wilson et al., 2001
Antropogenní vlivy versus skleníkové plyny Roberts, 2014
Proxy záznam variací sluneční aktivity během posledního tisíciletí Svensmark, 2008 Plimer, 2009
Nárůst teploty IPCC, 2013
Doklad oteplování Pohlednice Photoglob Zurich
Globální úbytek ledu IPCC, 2013
Klima ve 20. století - zvýšení průměrné teploty o 0,6 C, nejvíce patrné mezi 40. a 70. stupněm s.š. (Evropa, Rusko, USA - největší koncentrace průmyslu), 13 nejteplejších let ve 20. stol. bylo od r. 1980, r. 1997 byl nejteplejší - zmenšení sněhového pokryvu na s. polokouli o 10 % za posledních 21 let (zmenšení albeda), tání ledovců, lokálně dochází k jejich zvětšování - např. Skandinávie - vegetační sezóna se v USA prodloužila o 1 týden - migrace organizmů - oteplování hladiny moře o 0,1 %/rok - vzrůst výšky hladiny moře o 10-15 cm - možné vysvětlení oteplování: - důsledek antrogenní činnosti - přirozený jev - zvýšení teploty po LIA, antropogenní vlivy jsou na přírodní naložené
Variace srážek v různých zeměpisných šířkách Bell, Walker, 1992
Teploty 20. století Plimer, 2009 Moldan, 2009
Koncentrace CO 2 Houghton, 2009
Vliv CO 2 Plimer, 2009 IPCC, 2013
Antropogenní příspěvek globálnímu oteplování Plimer, 2009 Moldan, 2009
počet slunečních skvrn koncentrace 10 Be Proxy záznam variací sluneční aktivity http://en.wikipedia.org/wiki/solar_variation#sunspots
Souvislost mezi počtem slunečních skvrn a teplotou na Zemi Reid, 1987
Variace sluneční aktivity Plimer, 2009
Oscilace mořské hladiny Moldan, 2009 Plimer, 2009
Aktuální koncentrace CO 2 a CH 4 Antropogenní příspěvek National Geographic, February 2002
Prognózy vývoje klimatu Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) ustanoven 1988 pro hodnocení problému globálního oteplování modelování vývoje klimatu, expertízy, konference, prognózy do budoucnosti vliv lidstva na globální klima je nepochybný, není ovšem jisté, do jaké míry člověk přispívá k oteplení, odhaduje se, že 60 % oteplení od r. 1850 má na svědomí pálení fosilních paliv Konference v Kyoto (1997) vliv člověka na změny klimatu při zastavení produkce skleníkových plynů bude oteplování pokračovat dalších několik desetiletí Předpovědi IPCC několik scénářů na základě modelování - zdvojnásobení CO 2 na konci příštího století teplota o 2,5 C vyšší, nárůst výšky mořské hladiny o 66 cm Na základě analogie s minulostí jsou vytvářeny scénáře vývoje klimatu v budoucnosti, proxy data jsou využívána v počítačových simulacích, které dovolují předpovídat průběh klimatických změn.
Scénáře předpokládaného nárůstu teploty ve 21. století v důsledku emisí skleníkových plynů Čtvrtá hodnotící zpráva IPCC, 2007
Proxy záznam Milankovičových parametrů IPCC, 2013
Pravděpodobný dlouhodobý vývoj klimatu Wilson et al., 2001
Bude ohrožený náš život?
http://www.nazeleno.cz/nazelenoplus/wwf-duvody-proc-cesko-nejvice-zatezuje-planetu.aspx
Anthropozoic = Catastrophozoic??? In 40,000 years, fully modern humans have spread across the Earth three times, with devastating consequences for the rest of life. From Rewilding North America by Dave Foreman, 2004