Pokud dokážeme posoudit možné dopady klimatických změn, můžeme hledat adaptační opatření a přizpůsobovat se tak tomu, čemu nemůžeme plně zabránit.

Vletech 2007 až 2011 byl v Českém hydrometeorologickém ústavu ve spolupráci s Výzkumným ústavem vodohospodářským TGM, v.v.i., Matematicko-fyzikální fakultou UK, Centrem výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. a Výzkumným ústavem rostlinné výroby, v.v.i. a s finanční podporou Ministerstva životního prostředí (MŽP) řešen projekt „Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny v sektorech vodního hospodářství, zemědělství a lesnictví a návrhy adaptačních opatření”. Jeho hlavním cílem byla analýza vývoje klimatu ČR v letech 1961–2010 a následně zpřesnění a aktualizace scénářů pravděpodobného vývoje v krátkodobém, střednědobém a dlouhodobém výhledu (období 2010–2039, 2040–2069, resp. 2070–2099).

Provedli jsme také analýzu dopadů stávajících i předpokládaných změn na vodní hospodářství, zemědělství a lesní hospodářství a formulovali návrhy základních typů vhodných adaptačních opatření včetně pilotních cost-benefit analýz jejich očekávaných účinností. Vzhledem k tomu, že modelové odhady jsou vztaženy k relativně vzdáleným časovým obdobím, byly provedeny i analýzy nejistot s ohledem na nejistoty vstupů a dalších parametrů.

Teploty a srážky 1961–2010

Teplotní a srážkové charakteristiky představují dvě skupiny nejvýznamnějších indikátorů vývoje regionálního klimatu a jeho změn. Průměrná roční teplota v posledním padesátiletí podle očekávání podléhala výrazným meziročním změnám s lineárním trendem nárůstu téměř 0,3 oC/10 let; výrazněji se teplota zvyšovala v teplé, pomaleji v chladné polovině roku. Současně narůstala i teplotní extremita, tj. zvyšoval se průměrný počet dní s vysokými teplotami (letní a tropické dny, tropické noci a dny s maximálními teplotami nad 35 °C) a snižoval průměrný počet dní s nízkými teplotami (mrazové, ledové a arktické dny).

Změny průměrných denních teplot u nás mají dlouhodobě charakteristický zřetelný roční chod – v zimě jsou jejich mezidenní změny vyšší, v létě nižší. V posledních dvou desetiletích se však tento chod zvýrazňuje – v zimě teploty více kolísají a naopak v létě nejsou změny tak zřetelné. Potvrzuje to, že z pohledu dlouhodobých změn teploty je nejvýznamnější právě její rostoucí extremita. Prostorová proměnlivost kolísání teploty je minimální a příliš se nemění se ani v průběhu let.

Průměrné roční úhrny srážek vykazovaly standardně značnou meziroční proměnlivost (např. rok 2002 byl v celé padesátileté řadě srážkově nejbohatší a již následný rok 2003 naopak nejchudší) s velmi mírně vzrůstajícím trendem (méně než 2 %/10 let). Hlavní rysy ročního chodu srážek zůstávají sice zachovány (maximum v létě, minimum v zimě), ale dochází k redistribuci měsíčních srážkových úhrnů během roku (pokles duben až červen, nárůst červenec – září). Teplá polovina roku je ke změnám srážkového režimu zřetelněji náchylnější než chladná a k výraznějším změnám v obou směrech dochází zejména v přechodových obdobích mezi létem a podzimem, resp. zimou a jarem.

Mezidenní proměnlivost srážkových úhrnů vykazuje výraznější roční chod než tomu je u teplot (vyšší proměnlivost v létě, nižší v zimě) a v posledních dvou desetiletích se v létě zvyšuje a na jaře snižuje. Prostorová proměnlivost srážek je v porovnání s teplotou vyšší a rovněž se v poslední době zvyšuje. I v případě srážek je tedy patrný posun k vyšší extremitě, vedoucí k častějšímu výskytu intenzivních srážek (zejména v létě) s velmi proměnlivou lokalizací, stejně jako k vyšším rizikům výskytu sucha (zvláště ve druhé polovině jara s možností jeho prodloužení až do léta).

Regionální scénáře

Aktualizované scénáře klimatické změny byly připraveny ve snaze nalézt v rámci určitých předpokladů meze budoucího pravděpodobného vývoje klimatu u nás. Jejich základem jsou výstupy regionálního klimatického modelu ALADIN-CLIMATE/ CZ v rozlišení 25 km pro období 1961–2100 a opravené o chyby modelu, které byly identifikovány při porovnávání modelové simulace pro období 1961–1990 (referenční období) s naměřenými hodnotami. Model je řízen francouzským globálním klimatickým modelem ARPEGE-CLIMATE a je provozován v ČHMÚ. Modelové odhady byly pro krátkodobý výhled (2010–2039) prováděny v návaznosti na emisní scénář SRES A1B (střední scénář emisního vývoje s vyváženým využíváním dostupných energetických zdrojů podporovaný velmi rychlým ekonomickým růstem a průběžným zaváděním nových technologií), neboť pro takto blízké období jsou mezi jednotlivými scénáři pouze nevýznamné rozdíly. Pro další období byly odhady prováděny i pro scénáře A2 a B1, nicméně v zájmu vzájemné porovnatelnosti výsledků zde uvádíme výstupy pouze pro scénář A1B.

Scénář možných změn v krátkodobém výhledu ukazuje na průměrné zvýšení teploty vzduchu vzhledem k referenčnímu období o cca 1 °C, oteplení v létě a zimě je jen o něco nižší než na jaře a na podzim, prostorové změny jsou zanedbatelné. Celkový průměrný roční úhrn srážek signalizuje zvýšení přibližně o 3 %, nicméně u sezónních změn je situace složitější. V zimě udávají simulace na většině území pokles srážek (někde až do 20 %) a na jaře jejich zvýšení (2 – 16 %). V létě a zejména na podzim se situace v různých částech území liší (od slabého poklesu o několik procent až po zvýšení o 20–26 %), v létě převládá slabý pokles. V simulacích je dominantní poměrně výrazná prostorová proměnlivost předpokládaných změn srážek, a tak je možné, že případný klimatický signál může být překryt projevy přirozených (meziročních) fluktuací srážkových úhrnů. Vzhledem ke slabému signálu změn, simulace relativní vlhkosti, slunečního svitu a rychlosti větru signalizují jen nevýznamné změny vůči období referenčnímu období.

Ve střednědobém výhledu je simulovaný nárůst teploty již výraznější, nejvíce se zvýší průměrné teploty vzduchu v létě (2,3 – 3,2 °C), nejméně v zimě (1,5 – 2,0 °C). Ročních srážkových úhrnů by mělo v porovnání s předchozím obdobím postupně ubývat, zimní pokles srážek je již charakteristický (místy až o 20 %), stejně jako podzimní zvýšení. V létě začíná na převážné části našeho území dominovat pokles srážkových úhrnů. V důsledku celkového zvýšení teploty lze očekávat průměrný pokles relativní vlhkosti vzduchu zhruba o 5 % stavu v referenčním období (v létě až o 10 %). Roční úhrny slunečního svitu by se oproti referenčnímu období mohly zvýšit o zhruba 7 %, nejvíce v zimě (až o 10 %), v ostatních částech roku o zhruba 4 %, poklesy relativní vlhkosti začínají být již zřejmé a největší jsou indikovány v létě.

V dlouhodobém výhledu je simulován teplotní nárůst v rozmezí 3,5 – 4,7 °C, na podzim a v zimě v rozmezí 2,6 – 3,1 °C. I nadále by měly roční úhrny srážek klesat přibližně na stav v referenčním období, a to zejména v létě. Vzhledem k pokračujícímu nárůstu teploty a zvyšování počtu hodin slunečního svitu (v průměru o 2 % oproti předchozímu období, v létě až o 7 %) by měl nadále pokračovat pokles relativní vlhkosti vzduchu.

Výsledky simulací pro scénář A1B jsou pouze jednou z možných variant budoucího vývoje klimatu a je třeba je zařadit do kontextu všech neurčitostí vyplývajících z použití RCM, řídícího globálního modelu a použitého emisního scénáře. Možné následky změn

Základní projevy klimatické změny mohou způsobit nebo přispět ke zvýšení potíží v obou extrémech hydrologického režimu, tj. jak v obdobích meteorologického či hydrologického sucha, tak i při výskytu povodňových situací. Oba extrémy mohou poškozovat ekosystémy v měřítku krajiny, zejména však ty, které jsou přímo spojené s vodními toky. Výskyt období s nedostatkem vody lze ale očekávat s větší pravděpodobností než zvýšení intenzity a četnosti přívalových srážek jako hlavní příčiny povodní.

Naše území se nachází v přelomové oblasti mezi předpokládaným růstem srážek na severu a jejich poklesem na jihu Evropy, a proto i podrobnější analýza je spjata s vyšší nejistotou odhadu změn roční srážkové bilance, resp. odtoku a ostatních složek hydrologického cyklu. Modelové projekce srážek naznačují pro letní měsíce úbytek srážek, a proto v důsledku poklesu zásob vody v povodí nemůže docházet k výraznému zvyšování územního výparu. Důležitým faktorem ovlivňujícím změny odtoku je posun doby tání v důsledku vyšší teploty přibližně z dubna na leden až únor. Změny odtoku v období leden až květen jsou tedy dominantně určeny právě odlišnou dynamikou sněhové zásoby, změny v letním období zejména úbytkem srážek.

S rostoucí teplotou roste potenciální evapotranspirace (a pokud je v povodí dostupná voda, i územní výpar) a dochází tak k rychlejšímu úbytku vody z povodí. Pozorovaný růst teplot již v současnosti vede k růstu potenciální evapotranspirace v ročním průměru o 5 – 10 %; v zimě až o více než 20 %, na podzim jsou změny minimální. Na velké části našeho území je růst potenciální evapotranspirace částečně kompenzován zvýšením srážkových úhrnů, nicméně zejména ve střední části našeho území se nacházejí povodí, v nichž je hydrologická bilance dlouhodobě pasivní. Obecně lze očekávat zvýšení odtoků v zimě (5 – 10 %, místy až 20 %) a jejich pokles po zbytek roku (v létě až o 20 – 40 %).

Zvýšení míry povodňového rizika – stejně jako zvýšení frekvence minimálních průtoků – jsou často zmiňované důsledky budoucích změn. Zejména v případě povodní však dosavadní studie nejsou schopny poskytnout jednoznačný a metodicky správný závěr, zda se míra povodňového rizika změní. Zásadní vliv bude mít množství a intenzita srážek v letním období. Simulace naznačují pro vzdálenější časové horizonty spíše pokles četnosti výskytu i velikosti povodní, zatímco v krátkodobém výhledu jsou získané signály zatím dost nejednoznačné. Důsledky měnících se klimatických podmínek se projevují i v zemědělství, a to zvláště na výnosech plodin.

Podílejí se na tom zejména vlivy extrémních počasových jevů – minimální teploty vzduchu (zvláště holomrazy) a sucha, škody působí též povodně a záplavy. Definovat a interpretovat vliv jednotlivých klimatologických prvků na výnosy v provozních podmínkách je mimořádně obtížné. Dokladem je třeba vysoká proměnlivost výnosů v posledních letech.

Vyšší teploty vyvolávají rychlejší vývoj plodin, který též ovlivní většinu agrotechnických operací. Současně s tím se vyskytují i určitá rizika, např. kratší doba růstu, předčasný vývoj ozimů na podzim s vyšším rizikem výskytu chorob a škůdců, nedostatečné otužení ozimů a poškození epizodami vpádu studeného vzduchu v zimě a na jaře, apod. Jistou předností může být rozšíření nových druhů teplomilných plodin, zelenin a ovocných dřevin a zlepšené podmínky pro celoroční pastvu. Je patrný trend prodlužování vegetačního období, kdy např. délka tzv. velkého vegetačního období s průměrnou denní teplotou vyšší než 5 oC může být v dlouhodobém výhledu v nadmořských výškách 300– 400 m v průměru o 40 dní delší než bylo 220 dní v referenčním období 1961–1990.

V podstatě jediným zdrojem vody pro zemědělství jsou srážky. Jejich množství by v blízké budoucnosti mělo být mírně vyšší, ve vzdálenější zhruba srovnatelné s množstvím srážek v referenčním období. V mnohem větší míře než teplotních změn se zemědělství může obávat zvýšené variability srážek a tedy nárůstu bezesrážkových období. Vláhové podmínky zemědělských půd budou odpovídat rozdílu mezi srážkami a evapotranspirací. V budoucích obdobích se bude zvyšovat riziko úbytku vody v půdě, a tím ke snižování její vlhkosti (kritickým se deficit může stávat zvláště v době vrcholícího léta a na počátku podzimu).

Výstupy projektu hodnotí také současná a budoucí environmentální rizika v lesním hospodářství a zmiňují zejména významnou pravděpodobnost narušení stávajících lesních ekosystémů s převahou smrku. Již v krátkodobém výhledu lze odhadnout, že se sníží rozlohy lesních ploch vhodné pro růst smrku ztepilého na přibližně 70 % současné plochy, ve střednědobém na téměř polovinu a v dlouhodobém již pouze na třetinu. To se zároveň projeví i ve zhoršeném zdravotním stavu porostů s převahou smrku ztepilého v těchto oblastech. Snižování vitality lesních porostů je důsledkem synergického působení extrémních klimatických výkyvů a dlouhodobé acidifikace půdy (především imisní zátěže) a hospodářských zásahů. Nelze sice předpokládat, že by již v krátkodobém výhledu mělo docházet k výraznějším posunům tzv. lesních vegetačních stupňů, nicméně zejména v dlouhodobém výhledu však již lze očekávat jejich posun o zpravidla dva stupně níže.

Kromě důsledků v uvedených sektorech se mohou v našich podmínkách změny – klimatu, a zejména riziko zvýšená extremity počasí – projevit přímo či nepřímo a v různé míře i na zdraví obyvatelstva, v cestovním ruchu, dopravě, průmyslu či energetice. S ohledem na výsledky scénářů krátkodobého a střednědobého výhledu i na závažnost možných rizik lze však předpokládat, že v těchto oblastech budou dopady nižší a budou se projevovat spíše nárazově než systematicky.

V sektoru energetiky může vlivem změn docházet v některých obdobích k zásadnějším rozdílům mezi nabídkou a poptávkou po energiích. Simulovaný nárůst průměrné zimní teploty ve střednědobém výhledu o téměř 2 °C by se mohl projevit na poklesu poptávky (vytápění), naopak zvýšení průměrných letních teplot o 2,7 °C a zejména jejich vyšší extremita by mohla vyvolat její zvýšení (chladící a klimatizační procesy). Takové změny by však z hlediska jejich dopadů na provoz distribučních a přenosových soustav měly v porovnání se změnami vyvolanými např. provozem fotovoltaických elektráren zcela marginální dopad.

Možnosti zmírňování následků

Dnes je již zcela zřejmé, že k jistým posunům ve vývoji nejen globálního, ale i regionálního klimatu dochází, a že jinak tomu nebude ani v příštích desetiletích. Je tedy možné alespoň ty nejvýznamnější změny trochu ovlivňovat?

Zamyslíme-li se nad podstatou problému v celé jeho šíři a spokojíme-li se s pouhým zmírňováním jejich důsledků, pak může být odpověď kladná. Pokud se však někdo domnívá, že lze celý proces změn zastavit a klimatický systém vrátit do stavu, ve kterém byl v předindustriální éře, pak musí být odpověď záporná! Z problému, do kterého se svět v několika posledních desetiletích dostal, nás mohou, a stejně pouze částečně, vyvést dvě cesty, které je třeba vzájemně kombinovat. Jednou je snaha o snižování emisí skleníkových plynů, druhou je cesta aktivního přizpůsobování našeho života projevům změn ve snaze o přiměřenou minimalizaci jejich dopadů, většinou negativních.

Omezíme-li produkci látek zesilujících přirozený skleníkový efekt, průměrná teplota troposféry se sníží. Kdy a o kolik, to však přesně nevíme, protože ve hře je spousta faktorů – fyzikálních, ale i ekonomických a politických. Navíc jsou tyto látky schopny v atmosféře působit desítky až tisíce let. Pokud však budeme schopni alespoň s uspokojivou jistotou poznat podstatu a míru rizik dopadů změn a budeme-li schopni je alespoň přibližně lokalizovat, lze je i s dostatečným předstihem předjímat. Pak lze alespoň ty nejzranitelnější složky přírodního a antropogenního systému změnám aktivně přizpůsobovat, což je podstata adaptačních opatření. Je však třeba je postupně posouvat z polohy reaktivní (likvidace následků) do polohy proaktivní (předjímání následků), což je v naprosté většině případů přístup efektivnější a i ekonomicky přijatelnější.

Ve vodním hospodářství je třeba adaptační opatření zaměřit zejména na revitalizace vodních toků, zefektivnění hospodaření s vodními zdroji a čištění odpadních vod. V zemědělství pak primárně na úpravy zemědělské činnosti a využívání agrotechnických opatření (udržení úrodnosti půdy a změny pěstebních postupů), optimalizace závlahových systémů a ochranu před zvýšeným tlakem infekčních chorob a škůdců. V lesním hospodářství je třeba se zaměřit zvláště na změny v druhové, genové a věkové diverzifikací porostů a na změny ve způsobech hospodaření, včetně těžby.

Důsledky dopadů na energetický sektor v našich podmínkách nejsou a zřejmě i v krátkodobém a střednědobém výhledu nebudou v porovnání s výše uvedenými sektory nikterak dominantní. Přesto by však měly by být při aktualizaci Státní energetické koncepce brány v potaz nejenom zájmy evropské politiky v oblasti klimatu (orientované bohužel zatím převážně na „boj proti změně klimatu” prostřednictvím různých záměrů na snižování emisí skleníkových plynů), ale i fakta, založená na skutečném stavu našeho regionálního klimatu a na odhadech jeho dalšího pravděpodobného vývoje, byť založeného „pouze” na modelových simulacích, spjatých se stále relativně vysokou mírou nejistot. Ale nakonec a upřímně, co je vlastně v dnešní době jisté...?

***

O AUTOROVI RNDr. JAN PRETEL, CSc. vystudoval meteorologii a klimatologii na MFF UK a od roku 1993 se v Českém hydrometeorologickém ústavu (ČHMÚ) zabývá problematikou klimatické změny. V letech 1995 – 2004 byl členem delegací ČR na jednáních k Rámcové úmluvě OSN o změně klimatu a Kjótskému protokolu a v různých obdobích působil jako externí konzultant MŽP v této problematice. Do roku 2009 zastupoval ČR v mezivládním panelu ke klimatické změně IPCC (v letech 1997–2002 byl členem jeho výboru). Kontakt: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.