1
Stručný přehled problematiky KLIMATICKÝCH ZMĚN a BOJE S CIVILIZAČNÍM ZDROJEM CO2 – OXIDEM UHLIČITÝM Ing. Stanislav Štýs, DrSc.
[email protected]
HOSPODÁŘSKÁ A SOCIÁLNÍ RADA MOSTECKA 12. 01. 2015 © Stanislav Štýs
2
ZJEDNODUŠENÉ SCHÉMA FOTOSYNTÉZY
CO2 je základním faktorem a činitelem fotosyntézy a růstu rostlin Rostliny tvoří počátek potravinového řetězce Jsou základní složkou ekosystémů a tím i životního prostředí
© Stanislav Štýs
3
SKLENÍKOVÝ EFEKT
Skleníkové plyny: vodní pára, metan, oxidy dusíku, ozon, CO2 – 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) © Stanislav Štýs
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. © Stanislav Štýs
5
Příklad vývoje teplot za posledních 10 tisíc let (poledová doba) podle výzkumu v centrální části Grónského ledovce.
© Stanislav Štýs
6
Přehledné vyjádření teplotní oscilace v poledové době. © Stanislav Štýs
7
Graf: http://www.klimaskeptik.cz/dopady-otepleni/zanik-civilizace/
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 1 200 př.n.l. - Trójská válka, Exodus, pád Chetitské říše atd.). © Stanislav Štýs
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 CO2 je v prvním případě 7 000 ppm a v případě druhém 1 550 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 CO2 se významně lišily (4 500 ppm – cca 400 ppm). © Stanislav Štýs
9
Tento graf (Humlum et al. 2012), na kterém jsou modře vyznačeny teploty oceánů, červeně teploty povrchů pevnin zeleně přírůstky CO2 prokazuje, že RŮST OBSAHU CO2 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. © Stanislav Štýs
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 CO2 je příčinou oteplování.
Civilizační aktivity – průmysl, doprava, vytápění.
VÝVOJ KLIMATU JE VÝSLEDNICÍ VŠECH TĚCHTO FAKTORŮ A ČINITELŮ © Stanislav Štýs
11 VLIV OBSAHU CO2 V ATMOSFÉŘE NA RŮST ROSTLIN
Nezávislé výzkumy prokazují, že
lidský CO2 není znečišťující látkou, prospívá suchozemské i vodní vegetaci a následně živočichům a člověku.
Z tohoto grafu je zřejmé, že současná úroveň 400 ppm co2 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 CO2 byla 7 000 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 CO2 A VODY ZVYŠUJE ROSTLINNOU PRODUKCI. © Stanislav Štýs
12
OBRAZOVÉ ZNÁZORNĚNÍ FAKTU, ŽE CO2 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 CO2 v atmosféře 2 000 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 CO2 stále snižuje. V období kambria (540 až 488 mil. let) dosahovala vrcholu, 4 500 až 7 000 ppm. Během křídy je zaznamenán pokles na 1 000 ppm a v terciéru již na 400 ppm. © Stanislav Štýs
Graf: http://www.klimaskeptik.cz/co-rika-veda/potraviny/
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. © Stanislav Štýs
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 1 500 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. © Stanislav Štýs
15
Graf: http://www.klimaskeptik.cz/priciny-otepleni/bonduv-cyklus/ KLIMATICKÝ BONDŮV CYKLUS – kolísání v cyklu 1 500 let
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). © Stanislav Štýs
16 KRITIKA SKLENÍKOVÉ HYPOTÉZY
Novou skutečností je přesné datování teplot a koncentrací CO2 z ledovců (Grónsko, Antarktida)
Výsledek: Během 2,5 mil. let se koncentrace CO2 měnily v mezích 180 – 280 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 CO2 max. 280 ppm. Skleníkový efekt s vazbou na CO2 není faktorem způsobujícím klimatické změny. Během holocénu (posledních 11 500 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 CO2 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 © Stanislav Štýs
17
JAK TO VIDÍ IPCC - MEZIVLÁDNÍ PANEL PRO KLIMATICKÉ ZMĚNY
Lineární trend globální teploty vykazuje 0,85 °C za období 1880 až 2012. Od roku 1750 se obsah CO2 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 129 – 116 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 CO2 – od 421 ppm v roce 2100. Předpokládají, že při současném snižování emisí CO2 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 % CO2.
© Stanislav Štýs
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 2014 – 2020 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 CO2 není nepřítel, ale životodárný plyn, a podle toho schválit mix s maximálním využitím domácích disponibilních surovin – hlavně uhlí.
© Stanislav Štýs
19
HLAVNÍ TRENDY ŘEŠENÍ
Současná a projektovaná opatření pro snižování emisí CO2 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 CO2, jsou kontraproduktivní, neboť zvýšený obsah CO2 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 CO2 není hlavní příčinou oteplovacího trendu, lze eradikaci CO2, 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.
© Stanislav Štýs
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.
10.2 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.
© Stanislav Štýs
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 m3 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. © Stanislav Štýs
22
Mostecká pánev Název lomu
Bílina Chabařovice Ležáky-Most ČSA Vršany+Šverma Libouš Vrbenský-Matylda Barbora
Předpoklad zahájení napouštění
Plocha hladiny (ha)
Hloubka vody (m)
Objem vody (mil. m3)
prům.
max.
po r. 2050 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
2071 2050 2038
963,5 390,0 1 083,2
447,0 73,6 248,0
42,0 18,8 22,9
140,0 40,0 75,8
38,7 63,0
1,4 11,0
3,5 30,0
4,0 60,0
136,5 514,9 0,9
26,5 40,6 3,0
50,0 93,0 5,6
napuštěno napuštěno
Sokolovská pánev Medard-Libík Jiří Michal
2010 2038 napuštěno
Podkrušnohorské pánve celkem
485,5 1 322,3 30,0
6 058,3
2 183,1 © Stanislav Štýs
23
© Stanislav Štýs
24
© Stanislav Štýs
25
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 © Stanislav Štýs
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 © Stanislav Štýs
28
Jedna z prvních velkých rekultivací bylo území zbytkového lomu Karolina II v obci Bžany na Teplicku. Stav části svahů roku 1956
Lom Chabařovice těsně před jeho ukončením v roce 1990
V roce 1995 vypadalo toto území takto
Stejné území 2005. Rekultivace s rekreační funkcí není dosud ukončena © Stanislav Štýs
29
Stav území vytěženého lomu Barbora v iniciační fázi rekultivace cílené na rekreační jezerní areál - 1977
Nejvýmluvnější je pohled z ptačí perspektivy, který seznamuje nejen s jezerem, ale i s úspěšně zalesněnými výsypkami - 2004
Stejné území v roce 1997
Areál Barbora s mimořádně čistou vodou je vyhledávaný nejen místní, ale i zahraniční klientelou – 2000 © Stanislav Štýs
30
Hnědouhelný lom Most v místě bývalého královského města Mostu v posledním roce své existence - 1999
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 © Stanislav Štýs
31
Letecký snímek jezera Milada © Stanislav Štýs
32
Jezero Medard © Stanislav Štýs
33
© Stanislav Štýs
34
DB Bílina aktualizace 2013 - lom Bílina po ukončení rekultivace © Stanislav Štýs
PLÁN LOMU ČSA - po ukončení rekultivace
35
© Stanislav Štýs
