Zdroj: Technický týdeník
Datum: 09.01.2007
Autor: JAN BALTUS
Rubrika: Technický týdeník
VYČÍSLENÉ ŠKODY
Jak ovlivní klimatické změny lesní hospodářství, tedy lesní společenstva, která mohou člověku nesmírně napomoci v jímání CO 2? Proces fotosyntézy v podmínkách vyšších koncentrací CO 2 v ovzduší je nesmírně složitý, jak prokazují speciální studia v tzv. skleníkových minisférách, z nichž dvě vlastní i Akademie věd na Bílém Kříži v Moravskoslezských Beskydách. V tomto prostředí s řízenou atmosférou, tedy se sledovaným a měřitelným obohacením CO 2 je možné pozorovat, co se bude dít s některými dřevinami, budou- li vystaveny zvyšující se koncentraci CO 2 po dobu několika let. Vyšší teplota i koncentrace CO 2 pravděpodobně podporují růst lesů v oblastech, kde krutá zima udržuje půdu zamrzlou po celý rok, tzv. permafrost. Vyšší produkce lesní hmoty je však jen dočasnou výhodou, škody převažují. Porosty lesů na permafrostu při jeho tání do hloubky ztrácejí doslova půdu pod nohama a padají jeden přes druhý, připomínajíc větrné polomy. Ztrácejí oporu kořenového systému. Ale hlavní škody vznikají především tím, že severské tundrové lesy jsou vzhledem k vyšším teplotám náchylnější na působení škůdců. Plochy škůdci napadených lesů na severní polokouli jsou tak rozsáhlé, že šedivé suché svahy v národním parku Šumava jsou proti tomu jen dětskými hřišti. Škůdci zničené lesy jsou brzy obětí požárů, při nichž je do atmosféry uvolňován další CO 2 a co horšího, obnova lesa je už prakticky nemožná. Na dvě stě třicet odborníků lesního hospodářství a vědců podepsalo v květnu loňského roku petici volající po záchraně českých lesů. Jsou v katastrofálním stavu, i když emise škodlivých plynů z energetiky, zvláště oxidu siřičitého SO 2 poklesla od roku 1990 do roku 1997 na 87 procent původního množství. Co se stane, když budou dřeviny několik let vystaveny zvyšující se koncentraci CO 2, zkoumají vědci z české Akademie věd na Bílém Kříži v Moravskoslezských Beskydách. Vytvořili zde takzvané skleníkové minisféry, což v podstatě není nic jiného, než obrovské skleníky umístěné v normálním lesním porostu. Vzduch je obohacován CO 2, teplotu a hlavně ventilaci hlídají počítače.. Jinak musí být vše jako v okolní přírodě - na stromy dopadá přímá sluneční záře, mají stejný dostatek vláhy a tak podobně. Výsledky mají podpořit nebo naopak popřít názory optimistů, kteří tvrdí, že takové prostředí je pro rostliny dokonce blahodárné a ve svém důsledku povede k větší produkci biomasy i kyslíku, a tím se situace v ovzduší zlepší. Vedoucí tohoto projektu prof. Ing. Michal Marek, Dr. Sc., ředitel Ústavu systémové biologie a ekologie Akademie věd České republiky k tomu říká: "Vyšší koncentrace CO 2 má skutečně pozitivní vliv na akceleraci fotosyntetické aktivity a tedy i nárůst biomasy. To je fakt, ale my, a další badatelé ve světě jsme zároveň prokázali, že se při působení vyšší koncentrace CO 2 po jisté době proces fotosyntézy naopak zpomalí." Příčin je více, ale hlavní je, že se zpomalí růst buněk dřeva a pletiv. Dřeviny pak přijímají stále méně CO 2, až dojde k depresi. Odpovídá to starému českému přísloví: Všeho s mírou. Podle RNDr. Václava Cílka, CSc., ředitele Geologického ústavu Akademie věd současný stav lesů souvisí s okyselením lesních půd a vymýváním vápníku, draslíku a dalších prvků kyselými dešti, které jsou z větší míry lidským produktem. "Právě kyselé deště způsobily nevratnou degradaci celých krajinných celků. Pokud do takto oslabeného lesa spadnou klimatické změny v podobě letních such, přívalů mokrého těžkého sněhu nebo silných větrů, nebezpečně se skombinují dva rizikové faktory. Další lesní kalamitu bych čekal v Jeseníkách nebo na Vysočině," dodává Cílek. " I lesníci se budou muset naučit měnit své metody s ohledem na klimatické změny," dodává k tomu prof. Michal Marek.
NĚKDY TO VYPADÁ, JAKOBY SI PŘÍRODA VYMÝŠLELA NEPŘEDVÍDATELNÉ CESTY SVÉ ZKÁZY
Celá Evropa v roce 2003 zažila nejteplejší léto za posledních nejméně 500 let, když byla překonána i poslední nejvyšší teplota naměřená v roce 1757. Takže jsme i v Praze zažili nejteplejší rok s průměrnou teplotou léta 22,35 oC , tedy za 232 let měření. Bohužel nemáme srovnání s předchozími léty, neboť Klementinum měří až od roku 1775. Druhým nejteplejším létem byl rok 1834, kdy bylo v průměru 22,1 oC , třetím pak léto roku 1811, kdy byla průměrná letní teplota 22 oC. Po ničivých povodních roku 2002 však zcela nepředpokládaně kvůli extrémnímu suchu chyběla v ČR voda. Nejen ve studních, ale i v řekách, jezerech i přehradách. Proti běžnému průměru chybělo na území republiky až 50 % vody. Například na Orlické přehradě klesla na podzim toho roku hladina až o deset metrů. Sklizeň obilovin se podle Českého statistického úřadu snížila oproti roku 2002 o 16 % na 5,72 miliónu tun. Produkce brambor klesla meziročně o 18,1 % a cukrovky o 18,6 %. Nižší sklizeň poznamenalo zejména teplo a sucho, v některých oblastech úrodu poškodily také kroupy a prudké nárazové deště. Z obilovin byla nižší produkce zejména u kukuřice o 24,4 %. Sklizeň řepky klesla o 44,6 %. Někteří zemědělci čelili existenční krizi. Nedostatek krmiva, způsobený suchem, donutil některé zemědělce snížit stavy dobytka. Celkové škody nebyly vyčísleny, neboť lze nyní jen těžko nalézt společná kritéria hodnocení ztrát. Nižší byla i sklizeň brambor o 20,7 %, podle odhadu klesla i sklizeň sena z trvalých travních porostů o 12,7 %. Sklidilo se také méně ovoce. Tropické teploty způsobily obrovské problémy také rybářům. Kvůli horkům bez pořádného deště v řekách i potocích ubylo vody a výrazně stoupla její teplota, což jen v Moravskoslezském kraji způsobilo úhyn tisíců ryb. I když samozřejmě nemůžeme všechna čísla přičíst obrovskému výkyvu klimatických podmínek let 2002, 2003 a 2004, představu o vlivu těchto změn na zemědělskou produkci to vytváří. A to žijeme v mírném pásmu, kde se vliv klimatických změn neprojevuje příliš razantně. Ale například pro východní oblasti Číny jde o rozsáhlou katastrofu spojenou s odvátím orné půdy větrem. Velká prašná bouře v červenci roku 1995, která znemožnila život v Pekingu, už není výjimečnou katastrofou. Opakuje se každoročně a dle čínských vědců je to právě vzrůstající teplota v celé střední Číně a v Tibetu, která způsobuje překrývání celých vesnic návějemi prachu a písku. Své škody v hodnotě miliard eur spočítali také v Řecku, Chorvatsku, Itálii, Francii, Španělsku a Portugalsku. Klimatické změny těchto let způsobily podle odborníků z pojišťovacích společností v Evropě škody za 60 miliard USD. (Tedy cca 1,7 bilionů korun.) Evropská vedra v těchto letech zapříčinila jen v Evropě zvýšení úmrtnosti o 20 000 mrtvých, což představuje náklady v hodnotě 280 miliard korun. V Číně bylo naproti tomu záplavami zničeno na 650 000 domů a tornáda v USA si vyžádala náklady na opravách za 84 miliard USD. Skutečná cena za škody po hurikánu Katrina není dosud vyčíslena. Zahynulo při něm 1300 lidí, dalších 2300 je nezvětsných. Zdevastována byla plocha země třikrát větší než je rozloha České republiky. Na této ploše není úroda, válejí se zde zbytky budov a automobilů, není naděje na brzké osídlení. Podle údajů WHO, světové zdravotnické organizace, přinášejí klimatické změny mimo jiné i jedno nebezpečí, o jehož zdárné likvidaci byli lidé v minulém století téměř přesvědčeni - malárii. Vyšší teploty umožňují přežít komárům v krajinách, kde se malárie nikdy nevyskytovala a lidé na tuto nemoc nejsou připraveni. Malárie se znovu šíří v tropech a subtropech v rozsahu, který byl ještě před 30 lety nepředstavitelný. Ne všechny klimatické změny jsou spojeny jen s efektem vyšší teploty. Představa celkového oteplování atmosféry je jakoby zpochybňována krutými mrazy a nevídaným sněžením některých zim, namísto suchého období v některých oblastech vytrvale prší a krajiny mizí pod vodou. Lidé se neumějí těmto změnám přizpůsobit, některým přírodním jevům ani není možné se bránit. V důsledku toho se předpokládá v budoucích letech snížení hodnot HDP, tedy snížení ekonomických výsledků všech států na Zemi. Ochrana troposféry Země se tak velmi rychle stává nikoliv posmívanou třešničkou na dortu, ale ekonomickým faktorem, jenž hrozí stále větší tíží a je s to rozvrátit celý ekonomický a politický systém světového společenství. Bude- li například zvyšování teploty pokračovat až do úrovně 2 oC, bude mít závažní potíže se zásobováním vodou na 3,5 miliard lidí. Polovina celé lidské populace na Zemi.
KOLIK TO BUDE STÁT
Snížení produkce skleníkových plynů průmyslovými zeměmi nebude zadarmo, bude stát obrovské sumy peněz a naše chápání funkce politického systému bude zcela odlišné od dnešního. Klimatické katastrofě lze stěží zamezit, nedohodnou- li se státy na společné strategii. Komise evropských společenství vydala v únoru 2005 pro Evropský parlament a členské země zprávu, která je jakýmsi vodítkem dalšího vývoje. Prof. Bedřich Moldan, DrCs., první skutečně vzdělaný odborník na postu ministra životního prostředí a jeden z předních odborníků na vědecko- politická vyjednávání o klimatických změnách dokonce tvrdí, " že právě spolupráce na panelu IPCC je vzorem patřičné reakce politiků na vědecky shromážděná a vyhodnocená fakta. Zvláště po druhém kole jednání v Monteralu se jeví dokonce i dříve beznadějná situace kolem Kjótského protokolu jako velmi nadějná." (Kjótský protokol je bojkotován především USA, jež argumentují ekonomickou ztrátou a budí nedůvěru rozvojových zemí, které se obávají vysokých nákladů na čistou energetiku, na kterou pochopitelně nemají. V době psaní tohoto článku proběhla další konference v Nairobi, kde se státy, signatáři Kjótského protokolu, dohodly, že lhůta pro vypracování dalších limitů se zkrátí na období do roku 2009, neboť situaci vidí ještě naléhavější.) Jaké kroky už byly dohodnuty? Předpokládá se odpovědnost zemí, které produkuji 75 % všech skleníkových plynů, tedy průmyslových velmocí G8 společně s Čínou a Indií a novými zeměmi EU. Počítá se s nutností snížení produkce CO 2 z průmyslové činnosti na 5,4 miliardy tun z původních 8 miliard tun. Naplnění Kjótského protokolu musí být realitou, i když realizovat projekt tak vysmívaný například i některými českými politiky, bude při pohledu na politický vývoj ve světě nesmírně těžké, ba nemožné. Pomalu ale jistě se prosazuje tzv. uhlíková daň, jejíž praktickou formou je vydávání povolenek na produkci CO 2, s nimiž se dá dokonce obchodovat. Největší energetické společnosti v USA, Kanadě a v Evropě začínají propočítávat a porovnávat různé varianty technologického odstraňování CO 2 z imisí elektrárenských zdrojů i chemického průmyslu. Technicky se dokonce zdá vše vyřešeno. V úvahu připadá například membránová separace CO 2 a jeho následné uložení v hlubinách země, dále chemické procesy na bázi reakce sirovodíku a uhličitanu vápenatého, tedy sloučenin známých už z průběhu odsiřovacích procesů instalovaných na nových elektrárnách dneška. Zkouší se dokonce technologie jímání CO 2 do některých hornin na bázi magnezia. Technicky jsou možná různá řešení, rozhodující jsou peníze. Technikům v USA vycházejí náklady na odstranění CO 2 v hodnotách 2,5 až 4 centů USD na výrobu jedné kWh. Jiné prameny hovoří o dvojnásobku. V našich cenách tedy nejméně 1 Kč a více na kWh vyrobené elektřiny k ceně základní, ale pravděpodobně mnohem více. Jedním z největších problémů je uložení kapalného CO 2 získaného ze všech těchto procesů tak, aby nebyl uvolňován zpět do atmosféry. Kanada například provedla společně s V. Británií průzkum míst, kam by se mohl CO 2 pod tlakem přečerpávat. Jde zpravidla o odtěžená ropná pole, případně je využíván tlak CO 2 k dotěžení ropy. Nevýhodou jsou samozřejmě vzdálenosti, na které by bylo třeba CO 2 transportovat, neboť dnešní uhelné elektrárny jsou stavěny z ekonomických důvodů nad zásobami uhlí a nikoliv ropy. Šlo by tedy o opačný proces než je vedení ropy z nalezišť k rafinériím, v tomto případě by se kapalný nebo plynný CO 2 transportoval potrubím od elektráren do bývalých vrtných plošin a odtud pumpoval pod tlakem do podzemí. Z předběžné kalkulace vyplývá, že tyto zemní zásobníky jsou schopny pojmout asi 750 miliard tun CO 2. Uvažuje se také o možnosti transportovat CO 2 do hlubin oceánů pod úroveň 3000 m pod hladinou, kde je již dostatečný tlak k udržení kapalného CO 2 u dna. Šílený nápad, neboť kapalný CO 2 by zahubil podmořský život. Zároveň těmito propočty a úvahami se objevuje termín win- win řešení. Což znamená, že lze najít způsoby, jak lidstvo z marasmu klimatických změn vyvést, zbavit Zemi skleníkového efektu a zároveň pomoci udržet ekonomickou stabilitu. Řešením jsou nové technologie. Předpokládá se, že vývoj nových technologií spalování fosilních paliv by přinesl větší účinnost, tedy efektivitu výroby elektrické a tepelné energie, které by zaplatily vyšší náklady na skladování CO 2. Již před lety se objevily technologie zplyňování uhlí, které znovu ožily s vývojem plynových turbín odvozených od leteckých tryskových motorů. Technologie takového nového zdroje je zdánlivě jednoduchá: uhlí je za vysoké teploty a s použitím páry zplyňováno, od plynů s vysokým podílem vodíkových komponent se odděluje SO 2, tedy nesmírně škodlivý imisní plyn, a nově i CO 2. Upravené plynové turbíny namísto leteckého kerosinu využívají tyto vyčištěné plyny, zatím co SO 2 a CO 2 jsou separátně vedeny do zásobníků. SO 2 je využitelný k výrobě sádry, tzv. energosádrovec, z něhož jsou dnes vyrobeny sádrokartonové desky, CO 2 musí být transportován do podzemí - pokud se pro něj nenajde jiné využití. Už jen tento stručný popis technologie však naznačuje různá technická úskalí, které je nutné řešit. Od energetické náročnosti zplyňování až po vyřešení spalování plynů s vysokým obsahem vodíku v turbínách. Ostatně tato teorie vývoje nových technologií je i důvod, pro který se USA rozhodly nepodpořit Kjótský protokol. Prosazují tedy spíše technický vývoj než systematickou snahu o společném postupu všech států. Nicméně od Číny nebo Indie, případě afrických zemí, které teprve elektrifikují svá území, není možné očekávat podíl na vývoji nových technologií spalování fosilních paliv, či to, že budou ochotně platit horentní částky za tyto nové technologie bohatým zemím. Jsou ochotny spíše nakládat se spalováním fosilních paliv plánovitěji a šetrněji než například právě USA, kde je spotřeba elektrické energie na občana přímo enormní. A jsme v našem popisu klimatických změn vlastně na začátku, u politiky a peněz. Ale dnes si už snad uvědomujeme, že stojíme před problémem, který není řešitelný bez vzájemné, skutečně vzájemné spolupráce všech států, celého lidského společenství. Nazírání na další vývoj člověka, postavení států a nadnárodních organizaci dostává pojednou zcela jiný význam než doposud. Zneužívaný pojem suverenita státu, či spíše důležitost jedince- politika, navíc mu pouze propůjčená, dostává zcela jiný obsah tváří v tvář k tomu, co by se mohlo této Zemi stát. Uvařit se ve skleníku, který Zemi zbudovali sami lidé.
JAN BALTUS
