Klima v krizi
Průměrná globální teplota za posledních 200 let stoupla zhruba o jeden stupeň Celsia. To nezní nijak dramaticky – avšak v porovnání s hodnotami posledních 12.000 let se jedná o nárůst enormní.
Změna klimatu je realitou a je způsobena člověkem. Říká to 99 % odborníků. Mezivládní panel pro změnu klimatu předpokládá, že klimatické změny jsou způsobeny především emisemi skleníkových plynů, zejména uvolňováním oxidu uhličitého (CO2) při spalování uhlí, ropy a zemního plynu. Velké dopady má také produkce živočišných potravin.
Mnoho lidí již v současné době vyzývá k rychlému jednání. Jednou z nich je mladá Švédka Greta Thunbergová. V roce 2018 jako patnáctiletá zahájila školní stávku za ochranu klimatu, z níž vzešlo mezinárodní hnutí „Fridays for Future“, podle nějž je klimatická krize jednou z hlavních výzev 21. století.Zamrzlá v polárním moři
Nikde není změna klimatu zjevnější než v Arktidě. Právě proto zahájil Institut Alfreda Wegenera pro polární a mořský výzkum v říjnu 2019 největší arktickou expedici všech dob. Výzkumná loď „Polarstern“ zamrzlá ve velké ledové kře driftuje po dobu jednoho roku přes severní pól. Vědci z 20 zemí přitom v okolí lodi zkoumají Arktidu v různých ročních obdobích.
© Stefan Hendricks / Alfred-Wegener-Institut / CC BY-SA 4.0
Vyhodnocení nasbíraných dat bude trvat ještě několik let. Ale leccos je zjevné již nyní. Teploty v zimě 2019/20 byly zhruba o 10 stupňů Celsia vyšší než ty, které naměřil polárník Fridtjof Nansen před 125 lety. Změna klimatu je rychlá.
© Dirk Notz
Každá tuna oxidu uhličitého vyprodukovaná kdekoli na zeměkouli způsobí zmenšení letního mořského ledu v Arktidě o tři čtvereční kilometry. Zjistila to mezinárodní studie pod vedením Dirka Notze, klimatologa z Ústavu Maxe Plancka pro meteorologii a Hamburské univerzity. Zatím je severní pól ještě po celý rok pokrytý mořským ledem. Každý rok v létě se ledový příkrov zmenší, v zimě zase doroste. Plocha letního mořského ledu v Arktidě však za posledních 40 let zhruba o polovinu ubyla. A výpočty vědců ukazují, že i kdybychom rychle snížili emise CO2, Arktida již v polovině tohoto století zažije nejedno léto bez ledu. Čím menší jsou ledové plochy, tím méně slunečního záření se od nich odráží. Místo toho je pohlceno oceánem a ohřívá vodu. Led v zimě odděluje relativně teplou vodu od mnohem chladnějšího vzduchu. Jinak by se z oceánu uvolňovalo obrovské množství tepla.
© Max-Planck-Gesellschaft
© Sebastian Brill / Max- Planck-Institut für Chemie, Mainz
Amazonské pralesy v Brazílii mají pro klima na naší planetě velký význam. Představují pouhá čtyři procenta pevniny, ale dávají do pohybu obrovská množství vody a energie. Otázku, jakým způsobem tyto lesy ovlivňují atmosféru a globální klima, zkoumá společný německo-brazilský projekt. Důležitým nástrojem je mu ATTO neboli „Atmospheric Tall Tower Observatory“. Je to 325 m vysoká věž tyčící se uprostřed deštného pralesa daleko od civilizace. Nejmodernější měřicí přístroje zde nepřetržitě sbírají údaje o koncentraci skleníkových plynů a aerosolů, o vlastnostech mraků a o pohybu vzduchu. Vědci pak mohou analyzovat interakci mezi pralesem a vzduchovými hmotami pohybujícími se nad ním. O koordinaci projektu ATTO se starají Susan Trumbore, ředitelka Ústavu Maxe Plancka pro biochemii v Jeně, a Beto Quesada z institutu INPA v Manausu.
© Max-Planck-Gesellschaft
© Deutscher Zukunftspreis/Ansgar Pudenz
Všechny suroviny s obsahem uhlíku skončí dříve či později v atmosféře jako skleníkový plyn CO2. Proto je nutné snížit mimo jiné používání fosilních paliv. Také chemický průmysl potřebuje velké množství uhlíku jako výchozí surovinu pro své produkty. Většinou dnes používá ropu. Walter Leitner z Ústavu Maxe Plancka pro chemickou konverzi energie v Mülheimu se spolu se svým týmem pokouší nahradit ropu oxidem uhličitým, tedy smysluplně využívat již existující CO2. Proměnit škodlivý oxid uhličitý v surovinu však není nijak jednoduché, jelikož vazba mezi uhlíkem a kyslíkem je velmi stabilní a k jejímu rozvolnění je zapotřebí velké množství energie. Velkou pomocí jsou zde katalyzátory, které při chemické reakci snižují spotřebu energie a řídí reakci žádoucím směrem. Vědci z Mülheimu pracují na vývoji speciálních katalyzátorů, které pomohou sloučit CO2 s vodíkem a dalšími chemickými komponentami.
Mnoho lidí již v současné době vyzývá k rychlému jednání. Jednou z nich je mladá Švédka Greta Thunbergová. V roce 2018 jako patnáctiletá zahájila školní stávku za ochranu klimatu, z níž vzešlo mezinárodní hnutí „Fridays for Future“, podle nějž je klimatická krize jednou z hlavních výzev 21. století.
Zamrzlá v polárním moři
Nikde není změna klimatu zjevnější než v Arktidě. Právě proto zahájil Institut Alfreda Wegenera pro polární a mořský výzkum v říjnu 2019 největší arktickou expedici všech dob. Výzkumná loď „Polarstern“ zamrzlá ve velké ledové kře driftuje po dobu jednoho roku přes severní pól. Vědci z 20 zemí přitom v okolí lodi zkoumají Arktidu v různých ročních obdobích.
Vyhodnocení nasbíraných dat bude trvat ještě několik let. Ale leccos je zjevné již nyní. Teploty v zimě 2019/20 byly zhruba o 10 stupňů Celsia vyšší než ty, které naměřil polárník Fridtjof Nansen před 125 lety. Změna klimatu je rychlá.
Arktida bez ledu?
Každá tuna oxidu uhličitého vyprodukovaná kdekoli na zeměkouli způsobí zmenšení letního mořského ledu v Arktidě o tři čtvereční kilometry. Zjistila to mezinárodní studie pod vedením Dirka Notze, klimatologa z Ústavu Maxe Plancka pro meteorologii a Hamburské univerzity. Zatím je severní pól ještě po celý rok pokrytý mořským ledem. Každý rok v létě se ledový příkrov zmenší, v zimě zase doroste. Plocha letního mořského ledu v Arktidě však za posledních 40 let zhruba o polovinu ubyla. A výpočty vědců ukazují, že i kdybychom rychle snížili emise CO2, Arktida již v polovině tohoto století zažije nejedno léto bez ledu. Čím menší jsou ledové plochy, tím méně slunečního záření se od nich odráží. Místo toho je pohlceno oceánem a ohřívá vodu. Led v zimě odděluje relativně teplou vodu od mnohem chladnějšího vzduchu. Jinak by se z oceánu uvolňovalo obrovské množství tepla.
Výzkum mezi nebem a zemí
Amazonské pralesy v Brazílii mají pro klima na naší planetě velký význam. Představují pouhá čtyři procenta pevniny, ale dávají do pohybu obrovská množství vody a energie. Otázku, jakým způsobem tyto lesy ovlivňují atmosféru a globální klima, zkoumá společný německo-brazilský projekt. Důležitým nástrojem je mu ATTO neboli „Atmospheric Tall Tower Observatory“. Je to 325 m vysoká věž tyčící se uprostřed deštného pralesa daleko od civilizace. Nejmodernější měřicí přístroje zde nepřetržitě sbírají údaje o koncentraci skleníkových plynů a aerosolů, o vlastnostech mraků a o pohybu vzduchu. Vědci pak mohou analyzovat interakci mezi pralesem a vzduchovými hmotami pohybujícími se nad ním. O koordinaci projektu ATTO se starají Susan Trumbore, ředitelka Ústavu Maxe Plancka pro biochemii v Jeně, a Beto Quesada z institutu INPA v Manausu.
Smysluplné využití CO2
Všechny suroviny s obsahem uhlíku skončí dříve či později v atmosféře jako skleníkový plyn CO2. Proto je nutné snížit mimo jiné používání fosilních paliv. Také chemický průmysl potřebuje velké množství uhlíku jako výchozí surovinu pro své produkty. Většinou dnes používá ropu. Walter Leitner z Ústavu Maxe Plancka pro chemickou konverzi energie v Mülheimu se spolu se svým týmem pokouší nahradit ropu oxidem uhličitým, tedy smysluplně využívat již existující CO2. Proměnit škodlivý oxid uhličitý v surovinu však není nijak jednoduché, jelikož vazba mezi uhlíkem a kyslíkem je velmi stabilní a k jejímu rozvolnění je zapotřebí velké množství energie. Velkou pomocí jsou zde katalyzátory, které při chemické reakci snižují spotřebu energie a řídí reakci žádoucím směrem. Vědci z Mülheimu pracují na vývoji speciálních katalyzátorů, které pomohou sloučit CO2 s vodíkem a dalšími chemickými komponentami.
Spolupracující partneři
|
|
