Kam jde teplo? Na tuto otázku odpovídá nová zpráva o energetické nerovnováze Země od GCOS

Rozmístění plováku Argo do oceánu. Kredit: CSRIO

Energetická nerovnováha Země (EEI) je popsána jako rozdíl mezi množstvím energie ze Slunce přicházející na Zemi a množstvím vracející se do vesmíru. Slouží jako základní metrika, která vědecké komunitě a veřejnosti umožňuje posoudit, jak dobře svět reaguje na úkol dostat změnu klimatu pod kontrolu.

Podle GCOS představuje nová zpráva dosud nejpřesnější a nejmodernější studii inventarizace tepla Země. Ukazuje, že energetická nerovnováha Země neustále roste a v posledním desetiletí (2010–2018) se zdvojnásobila ve srovnání se střední hodnotou z let 1971–2018.

V období 1971-2018 se přibližně 1 % tohoto tepla nachází v atmosféře. Naprostá většina přebytečného tepla (89 %) je absorbována oceánem. Nová hodnocení měření vrtů ukazují, že vytápění pozemku je 6 %. Asi 4 % přebytečného tepla způsobí ztrátu (tání) suchozemského i plovoucího ledu.

V tomto rozhovoru slyšíme od hlavního autora, Dr. Karina von Schuckmann, a Profesor Han Dolman, předseda řídícího výboru GCOS.

Spolu s třiceti dalšími výzkumníky jste se zabývali energetickou nerovnováhou Země. V podstatě jste hledali odpověď na otázku – kam jde teplo? co jsi objevil? Můžete nám říci něco o výzkumných metodách, které jste použili při hledání odpovědí?

Karina: Dívali jsme se na soupis zemského tepla. Kvůli klimatickým změnám je v současné době pozitivní nerovnováha energie Země v horní části atmosféry, což znamená, že méně tepla odchází, než jde dovnitř. Chtěli jsme vědět, kde se toto teplo ukládá v komponentách zemského systému, jako je např. oceán, atmosféra, země a kryosféra. Jednalo se o velmi multidisciplinární přístup – vytvořili jsme mezinárodní tým pokrývající různé součásti systému Země, systém pozorování klimatu a modely, abychom dosáhli našich zjištění.

Han: Toto jsou série dlouhodobých klimatických dat o základních klimatických proměnných, které GCOS identifikoval, aby porozuměl změně klimatu. Pro pozorování oceánů byl od počátku 21. století používán nový systém^st století pomocí Argo plave, což je skutečně komplexní soubor dat, který snížil nejistotu ve výsledcích.

Popírači klimatu naskakují na nejistotu, takže toto je velmi silné poselství vycházející ze zprávy.

Han: Je těžké číst myšlenky popíračů klimatických změn. To, co vědci dokázali s těmito datovými soubory udělat, bylo získat číslo v rámci 10% jistoty. To je velký úspěch. Je to konzistentní analýza a měla by být vítána.

Zpráva uvádí, že 89 % energie pocházející z efektu skleníkových plynů jde do oceánu. Chystáme se vstoupit do Dekády OSN pro oceánskou vědu pro udržitelný rozvoj. Co vaše zjištění znamenají pro oceán a vlastně i planetu?

Karina: Oceán nám poskytuje významnou ekosystémovou službu, protože odebírá většinu tohoto naakumulovaného tepla ze změny klimatu v systému Země. Přímým dopadem je oteplování oceánů, které způsobuje 30–40 % průměrného globálního vzestupu hladiny moří, což bude mít různé důsledky, zejména na mořské ekosystémy. A nejvíce znepokojující jsou rychlé změny, ke kterým došlo v posledním desetiletí, které jsme pozorovali v naší studii. Oceán je ohrožen a Dekáda oceánské vědy OSN pro udržitelný rozvoj je jedinečná příležitost k vytvoření Budoucnost, kterou chceme povzbuzením vědy o oceánech a informací pro budoucí generace.

Han: V zásadě to vypadá hezky, že oceán pobere všechnu tu energii, ale nevýhodou je, že v určitém okamžiku ta energie zase vyjde ven. Je dlouhodobým rezervoárem tepla a některé jeho oteplování má dopad v určitých oblastech, jako jsou ledovce.

Karina: Toto teplo, které se ukládá v zemském systému, je ve skutečnosti „teplo v potrubí“ – zemský systém na toto teplo ještě nereagoval a rychle se zvýšil. Ano, toto číslo je velmi vysoké pro oceán, 89 %, ale i když se jiná čísla tepelné zásoby zdají malá, jako 4 % pro kryosféru, stále to má velký dopad na planetární systém. Dnes tání pevninského ledu představuje asi 70 % globálního průměrného vzestupu hladiny moří.

Han: Ano, těch 6 % vstupujících do země má zásadní vliv na vlny veder a věci, jako je zabezpečení potravin a vody. Pořád je to značné množství energie.

UNFCCC od roku 1992 a nedávno zdůrazněný Pařížskou klimatickou dohodou z roku 2015 vyžaduje, aby EEI byla snížena přibližně na nulu, aby se systém Země dostal do kvazirovnováhy. Aktuálně se ukazatel EEI pohybuje kolem 0.87 W/m2. Zní to jako docela skličující úkol – abychom snížili EEI na nulu, musíme snížit CO2 v atmosféře ze 410 ppm na 350 ppm. Jak mohou pozorovací systémy, zejména pozorování oceánů a klimatu, pomoci dostat změnu klimatu pod kontrolu?

Han: Bylo by opravdu hezké, kdyby vlády a tvůrci politik naslouchali klimatologům stejným způsobem, jakým poslouchají virology během této pandemie. V praxi to bude těžký úkol a ještě obtížnější dostat CO2 ze vzduchu. Měli jsme začít před 10 lety.

Karina: Tolik bychom mohli dosáhnout prostřednictvím mezinárodního transdisciplinárního výzkumu založeného na systémech pozorování klimatu. Musíme udržovat a rozšiřovat naše pozorovací systémy. Naše zpráva uvádí, že existují mezery v měření a musíme snížit nejistotu prostřednictvím lepšího monitorování, abychom mohli lépe plánovat budoucnost. Musíme také vidět, zda dosahujeme svých cílů, nebo zda dosahujeme bodů zvratu. Můžeme to udělat pouze prostřednictvím trvalých a rozsáhlých pozorovacích systémů.

Han: Náš systém pozorování oceánů je zranitelný. Během krize COVID-19 byla běžná práce při výměně plováků Argos vážně ovlivněna, což vedlo k problémům se sběrem dat. Pokud nepůjde o pandemii, dojde k další krizi nebo budoucím krizím – musíme mít robustní pozorovací systém, který je také rozšířen, aby čelil těmto extrémním silám. 

Máte pocit naděje, že s robustním pozorovacím systémem a tvůrci politik, kteří naslouchají klimatologům, to věda a veřejnost mohou napravit?

Han: Nebyl bych člověkem, kdybych neměl naději. Pozorovací systém je jako měření teploty nemocné planety. Pozorovací systém nám umožňuje určit, že planeta má vysokou horečku – víme, že má vysokou horečku – ale nyní to víme nad jistotou. Nyní potřebujeme starostlivé rodiče, aby vzali nemocnou planetu k lékaři a aplikovali lék. Zde vstupují politici a veřejnost.

Karina: Opakuji, co řekl Han. Věřím, že tato nová zpráva dává naději – zde bylo obrovské odhodlání mnoha odborníků v mezinárodních týmech po celém světě, kteří poskytli jedinečné zapojení, pracovat na tomto tématu a co nejlépe odhadnout EEI a poskytnout tyto informace veřejnost. Naše zjištění poskytují zásadní informace pro 6^th Zpráva o hodnocení Mezivládní panel pro změnu klimatu a pro tvůrce politik, zejména v souvislosti s agendou OSN 2030 Udržitelný rozvoj Cíle.

Jedno Globální systém pozorování klimatu (GCOS) byla založena po podepsání memoranda o porozumění dne 9. dubna 1992 WMO, MOV UNESCO, UNEP a ISC (formálně ICSU).

Kredit: CSIRO

Další hlášení: GCOS