Proč se znepokojovat v 21. století?

MB130P60 Globální změny, fotosyntéza a trvalá udržitelnost. ZS 2012/2013

Globální změny klimatu, fotosyntéza, trvale udržitelný rozvoj 10. Klima se měnilo vždycky. Proč se znepokojovat v 21. století? Lubomír Nátr © Lubomír Nátr, 2012

10. Klima se měnilo vždycky. Proč se znepokojovat v 21. století? Zákonité, pravděpodobné a možné důsledky změny klimatu v 21. stoleti. Vzájemné vztahy mezi ekosystémy, klimatem a ekonomikou. Služby ekosystémů: rozhodující nebo mylné spojení ekonomie a přírodovědy? Hodnocení ekosystémů na přelomu millenia a jeho varování. Vybrané indikátory kvantitativního hodnocení závislosti lidstva na přírodě: ekologická stopa, emergie, zelený HDP).

© Lubomír Nátr, 2012

Život člověka

Příroda

UMOŽŇUJE

Služby přírody: - udržování klimatu - čištění vzduchu - obnova vody - tvorba půdy - koloběh prvků - likvidace odpadů

Klimatické podmínky Zdroje potravin a surovin Půdní úrodnost Genetické zdroje Čištění vzduchu Pitná voda

-

Člověk 21. století rozhodne o stavu přírody, a tím i udržitelnosti vyspělých civilizací ©Lubomír LubomírNátr Nátr,2009 2012

Ekonomické aspekty 1. Zákaz freonů Montrealskýmn protokolem: Postiženo jen několik firem – producentů. Snižování emisí: většina průmyslu a zemědělství. 2. Snižování emisí CO2: - Dotýká se vyhledávání těžby zpracování distribuce fosilních paliv převažující forem výroby energie - Kdo má nést náklady: Původci (vyspělé země) nebo všichni (většina – rozvojové země) 3. Podporovat rozvoj alternativních zdrojů energie? 4. Financovat výzkum - nových zdrojů energie © Lubomír Nátr, 2012 - technologií pro geoinženýrská řešení 5. Financovat „hnojení oceánů“ – zvýšení fixace CO2 v mořích

Ekonomické aspekty 3. Podporovat rozvoj alternativních zdrojů energie? 4. Financovat výzkum - nových zdrojů energie - technologií pro geoinženýrská řešení 5. Financovat „hnojení oceánů“ – zvýšení fixace CO2 v mořích 6. Financovat zastavení odlesňování a podporu zalesňování (viz odlesnění v tropech a mírném pásu) © Lubomír Nátr, 2012

Společenské důsledky = = ekonomické + + politické


Natural sciences: If x then y

Climate

CO2 Plants

Social sciences: If x then

?

Sustainability

??? © Lubomír © Lubomír Nátr, Nátr 2012

Několik skutečností o stavu Země Produkce potravin: Každý člověk musí jíst. Také v podmínkách neznámého klimatu: - Sucho - Horko -záplavy © Lubomír Nátr, 2012

Fragmenty o stavu planety Země Základní požadavek života člověka: Potraviny. Necelé 2 miliardy lidí zabezpečující produkci potravin musejí jejich množství výrazně zvýšit, protože: 1. Populace roste o cca 1,5% ročně (V r. 2050 bude lidí o 3 miliardy víc než v r. 2000) 2. Spotřeba každého se zvyšuje (Energetická spotřeba průměrného obyvatele Země se oproti r. 1960 zvýšila o pětinu) 3. Růst populace + spotřeby (V r. 2050 bude potřeba o 70% až 100% více potravin než dnes) ALE: Cribb, 2010


Zelená revoluce 60. let 20. století se nemůže opakovat, protože: (1) Chybí voda (2) (3)

(4)

(5)

(6) (7)

(Stále více obyvatel ve stále větších městech mají stále vyšší požadavky na vodu. S polovinou stávající vody se „musí“ vypěstovat dvojnásobek potravin!) Není dost další vhodné půdy (Roste zábor městy, rekreačními oblastmi, průmyslem…) Ztráta živin (Větrná a vodní eroze. Nevyužívá se asi polovina aplikovaných hnojiv a vyhazuje se až polovina potravin) Energetické dilema (Navíc v r. 2020 se využije jako biopalivo až 400 milionů tun obilnin = = celosvětová produkce rýže) Oceány (Do poloviny 21. století se očekává zhroucení mořských ekosystémů. Navíc: acidifikace oceánů, likvidace korálů, pobřežní farmy…) Změny klimatu (Změny teploty, srážek, „nepřírodní“ – antropogenní – přírodní katastrofy) Ekonomie, politika a obchod (Nedávná finanční krize mírně zvýšila ceny potravin – hladoví 850 milionů lidí. Spekulace s potravinami na burzách. Dotace a pokřivení trhu s potravinami. Přednost dotovaných biopaliv před méně dotovanými potravinami) © Lubomír Nátr, 2012

Cribb, 2010

The human appropriation of aboveground net primary production reached 21.5 Tg C per year in 2006 or 56% of the annual potential natural productivity. productivity.




Foely et al. (2007): „Je nejvyšší čas ptát se, kolik z produktivity biosféry si můžeme sami přivlastňovat, než se začnou planetární systémy hroutit. 30 %? 40 %? 50 %? Ještě víc? Nebo jsme už tuto hranici překročili?“



Mezivládní panel pro změnu klimatu Anglický ekvivalent: Intergovernmental Panel on Climate Change

Mezivládní

orgán zabývající se problematikou globálního

oteplování způsobeného navyšováním skleníkového efektu. Založily jej dvě instituce OSN:

1. Světová meteorologická organizace (World Meteorological Organization, WMO) a 2. Program Spojených národů pro životní prostředí (United Nations Environmental Programme, UNEP) v roce 1988. První setkání Panelu se konalo v listopadu 1988 a byly na něm ustanoveny tři pracovní skupiny. První skupina se zabývá vědeckými poznatky o klimatických změnách, druhá skupina jejich dopady a http://www.enviweb.cz/eslovnik/138 třetí skupina politickými reakcemi.© Lubomír Nátr, 2012

předseda Rádžendra Pačaurí

Ladislav Metelka - doktorát z meteorologie a klimatologie získal na Matematicko-fyzikální fakultě UK v Praze. Přibližně třicet let se klimatologii věnuje v pobočce Českého hydrometeorologického ústavu v Hradci Králové, v současnosti tady vede oddělení meteorologie a klimatologie. Zabývá se zejména změnami klimatu, empirickým nelineárním modelováním procesů v klimatickém systému a využitím systémů umělé inteligence v meteorologii a klimatologii. Od léta 2009 je kontaktní osobou ČR pro Mezivládní panel pro klimatické změny (IPCC).


Mezivládní panel pro změnu klimatu

První souhrnnou zprávu k problematice změny klimatu zveřejnil Panel koncem května v r. 1990 a zpráva se následně stala klíčovým dokumentem pro Summit Země v Riu v r. 1992 a podnětem pro vznik Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu, kterou podepsalo více než

160 států včetně ČR. Konkrétním krátkodobým cílem Úmluvy byl požadavek, aby všechny státy

snížily do roku 2000 emise skleníkových plynů na úroveň roku 1990. Dlouhodobým cílem Úmluvy vyjádřeným v článku 2 je: stabilizovat koncentraci skleníkových plynů v atmosféře na

"úrovni, jež by umožnila předejít nebezpečným důsledkům interakce lidstva a klimatického systému". http://www.enviweb.cz/eslovnik/138 © Lubomír Nátr, 2012


http://www.tolasz.cz/zivotopis

Narodil jsem se v první polovině šedesátých let minulého století (1964) ve Frýdku Místku v rodině báňského inženýra. Vyrůstal jsem v Havířově a v Šenově, kde jsem taky musel chodit do školy a na gympl. V roce 1987 jsem zamával brněnské universitě a s prvním titulem se vydal do odborného světa. Protože jsem se nemohl dočkat, tak jsem už v roce 1986 nastoupil na ostravskou pobočku ČHMÚ. Postupně jsem se potkal s klimatologií, meteorologií, hydrologií a okrajově i s čistotou ovzduší. Ve stejném roce jsem začal externě vyučovat na Ostravské universitě, kde se snažím s malým úvazkem zůstat v kontaktu se studentským životem dodnes. V roce 1991 jsem začal stoupat po kariérním žebříčku. Byl jsem vedoucím oddělení meteorologie a klimatologie. Většina mých podřízených byla starší než já a byla to klidná a krásná doba. V roce 1996 jsem se začal zabývat klimatologickou databází v ČHMÚ a postupně jsem ne zcela oprávněně získal pověst „stvořitele aplikace CLIDATA“. Tato aplikace se dnes používá v ČHMÚ a vyvezli jsme ji do několika dalších zemí (Ghana, Makedonie, Litva, Lotyšsko, Estonsko, Barbados, Niger, Etiopie, Dominikánská republika, Bosna a Hercegovina, Srbsko, Namibie, Černá Hora a další) a ve spolupráci s AGRHYMET v Nigeru je aplikace šířena do dalších zemí Afriky. V roce 2003 jsem se pracovně přesunul do Prahy, kde jsem se usadil na židli „nejvyššího“ českého meteorologa. Vydržel jsem to do konce roku 2011. V roce 2012 jsem se vrátil do Ostravy ke klimatologii. Po dlouhém úsilí a na druhý pokus se mi podařilo v červnu 2007 obhájit disertaci. © Lubomír Nátr, 2012 Od 16. srpna 2010 má moje dcera dceru. Okolí mi začalo říkat „dědečku“.


Metelka, Tolasz, 2009

Metelka, Tolasz, 2009 © Lubomír Nátr, 2012



http://co2now.org/

Figure 4. The observed trajectory from 1850 to 2005 of carbon emissions due to fossil fuel combustion (58). Note the acceleration in emissions since 2000. The gap between current emission rates and those required to stabilise atmospheric CO2 concentration at various levels (450, 650, and 1000 ppm) is growing rapidly.


For at least the past two centuries the application of scientific and technological knowledge has been a critical factor in human development. Today, more than ever, the public and policymakers are looking to the community of scientific researchers to play a fundamental role in addressing present and future problems.

However, this time, the problems we are facing are more numerous, more urgent, more complex and therefore more difficult to solve. Solutions will require the collective insights and experience of scientists, policy-makers, industry and non-governmental groups

http://www.nature.com/nature/supplements/collections/npgpublications/twas/ © Lubomír Nátr, 2012


Zmírnění antropogenních změn klimatu 1.Snížení energetické náročnosti všeho 2.Alternativní zdroje energie 3.IPCC: použitelná řešení 4.Dlouhodobé ukládání části emitovaného CO2 5.Geoinženýrská řešení



http://www.alternative-energynews.info/technology/energy-economy/ © Lubomír Nátr, 2012

The causality analysis of climate change and large-scale human crisis David D. Zhanga, Harry F. Leea,b, Cong Wangd, Baosheng Lie, Qing Peia,b, Jane Zhangf, and Yulun Anc

17296–17301 | PNAS | October 18, 2011 | vol. 108 | no. 42

Rizika lidstva vyplývající ze změn klimatu © Lubomír Nátr, 2012

Heijman et al. (2003), silně pozměněno.

Energetika

Průmysl

Klima

CO2

CH4

SKLENÍKOVÝ EFEKT

EUTROFIZACE

N2O+NOx Zemědělství Freony

Doprava

SO2

Mořská pobřeží

Jezera

Plodiny

ACIDIFIKACE

OZÓN v TROPOSFÉŘE

Přirozené ekosystémy

Spodní voda

Lidské zdraví

Služby ekosystémů? Zdroje

© Lubomír Nátr, 2012 Polutanty Účinky

Místo působení

Úvod: Vývoj uvědomování si významu přírody

Platón se svými žáky

George Perkins Marsh


18 trillion USD per year (1012 USD year-1) © Lubomír Nátr, 2012

Znepokojení (nejen) přírodovědců

1. The Industrial Era (ca. 1800– 1800–1945): Stage 1 of the Anthropocene 2. The Great Acceleration (1945– (1945–ca. 2015): Stage 2 of the Anthropocene 3. Stewards of the Earth System? (ca. 2015– 2015–?): Stage 3 of the Anthropocene © Lubomír Nátr, 2012

Anthromes nthromes anthropogenic biomes While there is no doubt that global patterns of ecosystem

form and process will continue to be influenced and constrained by climate and other geophysical and biotic factors, wherever human populations and activities are present, The realized form and dynamics of terrestrial ecosystems, including the presence of trees and their successional state, are determined largely by the type, intensity and duration of human interactions with ecosystems (Hobbs et al., 2006; Ellis & Ramankutty Ramankutty,, 2008).

To characterize and understand these interactions and the global ecological patterns produced by them, Ellis & Ramankutty (2008) introduced the concept of

anthropogenic biomes, or anthromes, and developed a global classification and map of these as a new framework for global ecology and earth science (Alessa & Chapin, 2008). © Lubomír Nátr, 2012 Ellis et al., 2010.

Johan RockstrÖm et al.:.

A safe operating space for humanity NATURE|Vol 461|24 September 2009 Změny klimatu

Okyselování oceánů

Chemické znečištění

Úbytek ozónu ve stratosféře

Aerosoly v atmosféře

Ztráta biodiverzity

Koloběh dusíku a fosforu Změny ve využívání krajiny

Spotřeba sladké vody


©Lubomír LubomírNátr Nátr,2009 2012


Základní pojmy: Služby a ekosystémy Služby („Service“):

činnost v něčí prospěch. Nebo také: : „Ekonomická činnost, která uspokojuje lidské potřeby svým průběhem.“ (Peštová a Rotport, 2004).

Služba je jakákoliv podnikatelská činnost, která je určena k nabídce spotřebiteli, http://business.center.cz/business/pojmy/p445-sluzba.aspx

Službou je podnikatelská činnost uskutečňovaná pro příjemce, který ji nevyužívá pro vlastní podnikání. Římská smlouva EHS stanoví jako typický znak služby úplatnost. http://www.spotrebitel.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=110857&catid=112&Itemid=358

Služba je prostředek dodávání hodnoty zákazníkovi (tj. tomu, kdo službu odebírá) http://www.itsmportal.cz/cs/-ITSM-ITIL-/-Co-je-to-sluzba-IT.alej


První formulace pojmu „ekosystém“ Tansley A. G.: The use and abuse of vegetational concepts and terms.

Ecology 16: 284-307, 1935.

Tansley (1935). „But the more fundamental conception is, as it seems to me, the whole system (in the sense of physics), including not only the organism-complex, but also the whole complex of physical factors forming what we call the environment of the biome – the habitat factors in the widest sense…It is the systems so formed which from the point of view of the ecologist, are the basic units of nature on the face of the earth. Our natural human prejudices force us to consider the organisms (in the sense of the biologist) as the most important parts of these systems, but certainly the inorganic “factors” are also parts – there could be no systems without them, and there is constant interchange of the most various kinds within each system, not only between the organisms bt between the organic and the inorganic.

These ecosystems, as we may call them, are of the most various kinds and sizes”. Odum (1983) používá výraz „ekosystém“ a „environmentální systém“ jako identické. Přitom specifikuje, že

ekosystém představuje organizovaný systém zahrnující půdu, vodstva, minerální cykly, živé organismy a kontrolní mechanismy řídící jejich vztahy. …ekosystémy zahrnují také lidi, a to včetně farem, průmyslu a měst. ©Lubomír LubomírNátr Nátr,2011 2012

Služby (ekonomie) ekosystémů (přírodní vědy)

Ekosystém poskytuje (1)Produkty (1) Produkty (2)Služby (2) Služby Služby ekosystémů přinášejí lidstvu užitek, za který se téměř vůbec neplatí.


Zvykli jsme si mít zdarma: - čistý vzduch, - Čistou vodu, - Přírodu Tyto „věci“ nebyly nikdy kvantifikovány, Byly to hodnoty kvalitativní. Vytvářelo se povědomí, že zhodnocení přínosu nedotčené (původní) přírody a srovnání s využíváním přírodních zdrojů usnadní rozhodování, co je pro člověka důležitější. © Lubomír Nátr, 2012

Principy a příklady hodnocení finančního vyjádření služeb ekosystémů

Hodnota (cena?) ekosystémů (služeb): Náklady dodatečně vynakládané při změně (přeměně) daného ekosystémů a služeb služeb,, které poskytuje. Náklady nezbytné na náhradu dané služby ekosystému technickým řešením © Lubomír Nátr, 2012

Příklady některých služeb ekosystémů (biomů) a jejich ročního finančního hodnocení (převzato z publikace Costanza et al., 1997, upraveno).

Služba ekosystému

Miliardy dolarů ročně

Kontrola složení atmosféry

1341

Řízení klimatu

684

Čištění a zásobování vodou

2807

Tvorba a udržování úrodnosti půdy

53

Likvidace odpadů

2277

Opylování

117

Produkce potravin

1386

Kulturní a rekreační požitky

3830

Celkem (v tabulce nejsou všechny služby)

33268


Služby ekosystémů: -Udržování stálé koncentrace plynů v atmosféře (konc. CO2, O2, ozonová vrstva,… -Udržování klimatu (skleníkový efekt, cirkulace vod v oceánech,… -Zásobování vodou (spodní voda, závlahy, samočisticí schopnost… -Vytváření a udržování půdy (zvětrávání nerostů, obohacení organickou hmotou -Likvidace odpadů (detoxifikace, rozklad,… -Opylování (hmyzem, větrem,… -Genetické zdroje (fytofarmaka, GMO resitentní,… -Rekreace © Lubomír Nátr, 2012 -Estetika

Finanční hodnota 4 vybraných služeb mokřadního ekosystému. Podle Heina et al. (2006).

Služba ekosystému Sklizeň rákosu Rybolov Rekreace Uchování přírody Celková hodnota vybraných služeb

web.uvic.ca


Finanční hodnota (eur rok-1) 480000 140000 1680000 2200000 4500000

mbgnet.net

Služby lesního ekosystému

Roční hodnota služeb lesních ekosystémů Finska hodnocená za období 1995 až 2002 Hodnoty v závorkách udávají cenu příslušné položky (milióny eur).

Vytěžené dřevo

Turistika využívající lesy Likvidace odpadů Další služby

(Matero a Saastamoinen, 2007)

Ztráta biodiverzity Důsledky pro změny klimatu

Změny zásob minerálních látek v půdě Další služby, jejichž hodnoty zatím nebyly finančně vyjádřeny

Podrobnější popis některých složek služby (nejsou uvedeny všechny)

Vytěženo 59,4 106 m3 (1498) Přírostek stromů 12,36 . 106 m3 (140) Daň z uhlíku (-1123) Managament a mzdy (244) Depozice NOx 55000 t (30) Depozice SO2 105000 t (171) Sběr dekorativních lišejíků (1) Sobi: 2,2 . 106 kg maso, Vánoční stromky (7) Sběr plodů a hub Jiné rekreační aktivity v lesích Potřeba sídlišť pro 650 druhů ohrožených organismů Roční emise CO2 : 85,5 . 103 t (-1184) Roční absorpce CO2 : 101,3 . 103 t (1876) Roční zvýšení obsahu C v půdě: 15,9 . 103 t (136) Omezení výdeje CO2, CH4 a N2O z rašelinišť (295) Odtok sloučenin dusíku, fosforu a sedimentů

Celková hodnota (milióny eur) 1052

2695 201 825

-463 1123

-129

Nemovitosti: vliv na charakter bydlení, snížení hluku a větru, krása okolí apod. Zvyšování obsahu kovů ve vodách: Fe, Al, Hg Emise těkavých látek: monoterpeny, isoterpeny aj. Hydrologické změny: snížení rizik povodní, využití vodních toků pro výrobu elektřiny. Kontrola chorob a škůdců Větrná eroze

CELKEM © Lubomír Nátr, 2012 Všechny hodnocené služby

2609

Funkce

Funkce, produkty a služby Produkční funkce křovinatého území opuncií.Potraviny Podle Rodriguez et al. (2007)

Suroviny

Zdroje pro umělecké a upomínkové předměty Habitat funkce Refugia

Regulační funkce Ochrana před katastrofami

opuntiads.com

Regulace vodního provozu

Řada druhů rostlin a jejich částí využitelných k tvorbě ozdobných a upomínkových předmětů Životní prostředí pro volně žijící druhy rostlin a živočichů Keře opuncií poskytují podklady pro šlechtění hmyzu nopálovce produkujícího košenilu Udržování důležitých ekologických procesů Biomasa opuncií chrání před hladomory Keře regulují odtok vody ze svahů

Produkty a služby

Plody a mladá fylokladia, krmivo, sirup, nápoje apod. Palivo, produkce bioplynu, ogranické hnojivo a kompost Výrobky domácích řemeslníků, různé druhy barviv apod.

Udržování společenství nopálovce karmínového

Ochrana před suchem Regulace odtoku vody

Opuncie zvyšují schopnost půdy udržet vodu Kořenový systém a půdní organismy chrání půdu před erozí

Zvyšuje se účinnost využití srážkové vody Ochrana proti erozi

Regulace obsahu živin v Opuncie výrazně zvyšují obsah půdě organické hmoty a dusíku v půdě Informační funkce Příležitosti pro rozvoj znalostí Kulturní a umělecké Rozvoj kulturních a uměleckých informace aktivit © Lubomír Nátr, 2012

Uchování půdní úrodnosti

Zásobování vodou Ochrana půdy

rochester.edu

Procesy ekosystému a příslušné složky Poskytování přírodních zdrojů Přeměna sluneční energie v rostlinné a živočišné potraviny Přeměna sluneční energie v biomasu pro různé použití

Básně, písně, zvyky, tradice inspirované opunciemi

Také v Česku: Pokorný a Seják Hodnota vybraných služeb ekosystému říční nivy v povodí Stropnice (Seják a Pokorný, 2008), a to podle finančních nákladů, které by si vyžádala antropogenní zajištění vhodnými technologickými postupy.

Hodnotili následující služby: Protipovodňová ochrana. Náhradní technické řešení by stálo 0,5 milinů Kč, takže roční přínos samotné nivy odpovídá 25 000 Kč. Produkce nadzemní biomasy. S roční produkcí biomasy 5 tun představující energetický zdroj o velikosti 20 MWh a při ceně 2 Kč za 1 kWh to odpovídá ročnímu přínosu 20 000 Kč. Retence živin. Ve srovnání s meliorovanou ornou půdou zadrží tato niva ročně asi 1 tunu živin, což při ceně 35 Kč za 1 kg přispívá ročně sumou 35 000 Kč. Biodiversita Podle stávajících způsobů hodnocení bioodiversity tato služby činí 284 000 Kč ročně. Produkce kyslíku. Při ceně 0,5 Kč za 1 L kyslíku a roční produkci 3,5 milionů kyslíku to odpovídá přínosu 1 750 000 Kč. © Lubomír Nátr, 2012

1. protipovodňová služba nivy stojí na investičních vkladech náhradního řešení (investiční limit 100 Kč na zadržení 1 m3 umělou hrází) 0,5 mil. Kč na 1 ha nivy, což v přepočtu na roční protipovodňovou službu (při 5% diskontu) představuje částku cca 2. produkce nadzemní biomasy: 5 tun ročně x 4 MWh (=4 tis. KWh) x 2 Kč/kWh x 0,5 (efektivnost) = 20 000 Kč ročně 3. retence živin: zadržení 1 tuny alkálií oproti meliorovaným orným půdám (Seják a kol. 2008) = 1 000 kg x 30-40 Kč 35 000 Kč ročně 4. biodiverzita: aluviální psárkové louky T 1.4 jsou hodnoceny 46 body/m2 (Seják, Dejmal a kol. 2003), což na 1 ha představuje 460 000 b odů x 12,36 Kč/bod = 5,685 mil. Kč, při 5% diskontu představuje roční službu v biodiverzitě ve výši cca 284 000 Kč ročně 5. produkce kyslíku: 3,5 mil. litrů O2 x min. 0,25-0,73 Kč/litr (0,50) 1 750 000 Kč ročně 6. klimatizační služba: 700 litrů odpařené vody ročně z 1 m2 v přepočtu na 1 ha znamená 700 x 1,4 kWh (0,7 kWh chlazení, 0,7 kWh oteplování) x 10000x 2 Kč/kWh 19 600 000 Kč ročně 7. podpora krátkého vodního cyklu, vrácených 500 litrů/m2 za rok znamená roční službu z 1 ha nivy: © Lubomír Nátr, 2012 (500 litrů/m2) x cca 2,85 Kč (cena destil. vody) x 10000 = 14 250 000 Kč ročně Celkem služeb z 1 ha nivy 35 964 000 Kč ročně

SEJÁK J. A KOL. Hodnocení funkcí a služeb ekosystémů České republiky , 2010

Odhad hodnoty (Kč ročně) ročních služeb z 1 hektaru zaplavované říční nivy: 1.protipovodňová služba 20 000 2.produkce nadzemní biomasy 35 000 3.retence živin: 35 000 4.biodiverzita: aluviální psárkové louky 284 000 5.produkce kyslíku: 1 750 000 Odhad hodnoty ročních služeb z 1 hektaru zaplavované říční nivy: 6.klimatizační služba: 19 600 000 7.podpora krátkého vodního cyklu, 14 250 000 Celkem služeb z 1 ha nivy 35 964 000 Kč ročně z 1 ha

SEJÁK J. A KOL. Hodnocení funkcí a služeb ekosystémů České republiky , 2010

Odhad hodnoty (Kč ročně) ročních služeb z 1 hektaru lesa (zdravý smíšený les s dostatkem vody): 1. Biodiverzita 400 000 2. Odhad kyslíkové služby lesního porostu 3 500 000 Odhad hodnoty ročních ekosystémovýchslužby služeb 1 halesního lesa (zdravýporostu smíšený les s22 dostatkem vody): 3. Odhad klimatizační 400 000 1. Biodiverzita: L2.3 Tvrdé luhy nížinných řek jsou hodnoceny 66 body na 1 m , tj. 660 000 bodů x 12,36 Kč/bod = 8,158 mil. Kč, při 5% diskontu představuje roční službu v biodiverzitě ve výši cca 400 000 Kč ročně 4. podpora krátkého vodního cyklu 17 100 000 2. Odhad kyslíkové služby lesního porostu Jeden hektar listnatého opadavého lesa v podmínkách mírného pásma vyprodukuje za rok průměrně 10 tun čisté produkce kyslíku. Celkem služeb z 1 ha lesa 43 400 000 Pro přepočet mezi kilogramy a litry 0 platí vztah 1,429 kg/m neboli 1 kg 0 = 700 litrů 0 . 2

2

3

2

2

10 000 kg/ha x 700 litrů x 0,50 Kč/litr = 3 500 000 Kč ročně 2. Odhad klimatizační služby lesního porostu Vycházíme z úvahy, že strom s průměrem koruny cca 5 m (tj. plochou cca 20 m2), který je dostatečně zásoben vodou, odpaří za slunných dnů více než 100 litrů vody denně (cca 70 kWh) a zužitkuje tak podstatnou část slunečního záření (cca 80 %) na ochlazení prostřednictvím výparu. Naopak v noci vodní pára kondenzuje na chladnějších místech, čímž dochází k jejich oteplení a návratu vody do krajiny. Strom tedy působí jako přirozené klimatizační zařízení s dvojitou funkcí ochlazování za slunečního svitu a oteplování při poklesu teplot. S ohledem na počet slunných dnů v roce a střídavou disponibilitu vody můžeme předpokládat, že v průměru z 1 m2 zapojeného lesa za rok evapotranspiruje 800 l vody 400 stromů/ha x 140 kWh/den a strom x 200 dnů x 2 Kč/kWh = 22 400 000 Kč ročně 2 (800 l/m a rok x 1,4 kWh x 10 000 x 2 Kč/kWh = 22,4 mil. Kč ročně) 3. podpora krátkého vodního cyklu, vrácených 600 litrů/m2 za rok znamená roční službu z 1 ha lesa: © Lubomír Nátr, 2012 (600 litrů/m2) x cca 2,85 Kč (cena litru destil. vody) x 10000 = 17 100 000 Kč ročně Celkem služeb z 1 ha lesa 43 400 000 Kč ročně

Prospěch Společenský Soukromý

Mokřad

Pole (rekreační oblast…)


Prospěch Společenský Soukromý

Mokřad

Pole (rekreační oblast…)


Vybrané vlastnosti pojmu „služby ekosystémů“

Pojem a idea „Služby ekosystémů“ -

Nejsou předmětem ekologie, ale… Neexistují v přírodě bez lidí Jsou výhradně antropocentrické Nejsou projevem studu lidstva za jeho vztah k přírodě Jsou výrazem obav o budoucnost lidstva, ne přírody Nevznikly by, kdyby nebyla ohrožena existence lidstva Jsou pokryteckým projevem zájmu lidí o přírodu Mají smysl?



14 12 10 8 6

673 Gt C

4 2 0 16 14

175 Gt C

Roční emise (Gt C) z fosilních paliv Roční emise (Gt C) z fosilních paliv

Různé aspekty. návrhy, řešení

16

12 10 8 6

498 Gt C

4 2 0 2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

Roky PACALA_CO2_do_2060 Horní graf udává nejčastější předpokjlad růstu emisí z fosilních paliv do roku 2060. Na spodním grafu je znázorněna možnost stabilizace ročních emisí na úrovni roku 2004 (7 Gt C). Celkové emise do roku 2054 by se tak snížily o 175 Gt C. Upraveno podle Pacala a Socolow (2004)

PACALA_CO2_do_2060 Horní graf udává nejčastější předpokjlad růstu emisí z fosilních paliv do roku 2060. Na spodním grafu je znázorněna možnost stabilizace ročních emisí na úrovniNátr, roku2012 2004 (7 Gt C). Celkové emise do roku 2054 by © Lubomír se tak snížily o 175 Gt C. Upraveno podle Pacala a Socolow (2004)

Emergie

Howard Thomas Odum (also known as Tom or just H.T.) (1924–2002) was an American ecologist. He is known for his pioneering work on ecosystem ecology, and for his provocative proposals for additional laws of thermodynamics, informed by his work on general systems theory http://en.wikipedia.org/wiki/Howard_T._Odum © Lubomír Nátr, 2012

E. P. Odum Eugene Pleasants Odum Born

September 17, 1913 Newport, New Hampshire, USA

Died

August 10, 2002 (aged 88) Athens, Georgia, USA

Residence

USA

Nationality

American

Fields

mathematician, ecologist, natur al philosopher, and systems ecologist

Institutions

University of Georgia

Alma mater

University of Illinois (Ph.D.)

Known for

pioneering the concept of the ecosystem; the interdependence of divergent ecosystems as the basis of how the earth was designed to © Lubomír Nátr, 2012 function

Emergie: Vyjádření množství veškeré energie využité v procesech, jimiž se vytváří určitý produkt nebo služba, a to jediným druhem energie. Sluneční emergie vyjadřuje pak emergii produktu v ekvivalentu sluneční energie nezbytné na vytvoření jednotky uvedeného produktu.

Emjoul: jednotka emergie. Je vyjádřena množstvím energie nezbytné pro vytvoření určitého produktu. Například emergie určitého množství dřeva udává celkové množství energie slunečního záření, které bylo nezbytné na produkci tohoto množství dřeva.

Hodnota emergie zahrnuje také služby poskytované přírodou, které při běžném vyjádření cen nejsou vůbec zohledňovány


Čím více práce se musí vynaložit na vytvoření určitého produktu, tedy čím více energie je transformováno, tím více emergie obsahuje výsledný produkt. Poměr emergie potřebné na vytvoření určitého produktu k množství energie obsažené v konečném produktu se označuje jako

transformita s jednotkou sej J . -1

Pro odvození množství sluneční emergie určitého zdroje nebo určitého statku je nezbytné hodnotit zpětně všechny zdroje a veškerou energii, které byly na jejich tvorbu vynaloženy.


Sluneční transformita: Poměr celkové sluneční emergie nezbytné na vytvoření produktu nebo služby k aktuálnímu množství energie vytvořeného produktu nebo poskytnuté služby. Jednotkou je

emergie energie-1.



Ecological footprint (EF) analysis attempts to measure human demand on nature. It compares human consumption of natural resources with planet Earth's ecological capacity to regenerate them. • An

ecological footprint =

= demand for (and impacts on) biological product, which is defined as the area (mostly land) needed for that product. •Biological productivity (bioproductivity) or biocapacity = = supply of biological product (biomass). Using this assessment, it is possible to estimate how many planet Earths it would take to support humanity if everybody lived a given lifestyle.


Kitzes et al., 2007 © Lubomír Nátr, 2012

© Lubomír Nátr, 2012 http://www.bestfootforward.com/carbonlife.htm

Green GDP Theoretically, it has been well established that gross domestic product (GDP) fails as a true measure of economic welfare

GDP has been criticized for its failure to appropriately address the degradation and depletion of natural capital, gross income inequalities, and economic activity that is purely defensive in nature such as expenditures needed to clean up toxic waste Talberth, 2006 (Castaneda, 1999; Torras, 2003). © Lubomír Nátr, 2012

Moreover, by only counting those goods and services that are priced in the market, GDP ignores a large number of economically valuable inputs and outputs that are not bought and sold in the marketplace such as the wide range of ecosystem service values associated with protected natural areas (NRC, 1999).


Major objectives of these

green GDP accounting systems are to provide a more accurate measure of welfare and to gauge whether or not an economy is on a sustainable time path (Hanley, 2000). Two of the most popular green GDP systems are the Index of Sustainable Economic Welfare (ISEW) and the Genuine Progress Indicator (GPI)


Proč se znepokojovat v 21. století?

Recommend Documents