Rozuzlení sporu o klima

Ještě před dvaceti lety bychom nevěřili tomu, že jeden z hlavních vědeckých sporů počátku třetího tisíciletí se bude týkat něčeho zdánlivě tak akademického, jako je průměrná teplota povrchu planety za posledních tisíc let. Jablkem sváru se stala především spolehlivost studií, z nichž vycházíme.

Debata začala v roce 1998, kdy klimatologové M. Mann, R. Bradley a M. Hughes publikovali v časopise Nature křivku, zachycující teplotu na povrchu glóbu v posledním tisíciletí. Později se pro ni vžil název „hokejka“, protože její průběh v letech 1000–1890 sledoval sice kolísavou, ale v podstatě rovnou čáru, která teprve v posledních několika desetiletích rychle vyběhla vzhůru. Autoři ukázali, že nikdy za posledních tisíc let nebyla průměrná teplota Země tak vysoká. Demonstrovali i to, že ještě nikdy nedošlo k tak rychlé klimatické změně. Alarmující tedy není jenom vysoká teplota, ale také rychlost změn.

Ze stránek Nature klimatická křivka „utekla“ do médií včetně televize, a tím se stala politickým tématem. Jedni považovali „hokejku“ za jednoznačný důkaz oteplování Země, zatímco jiní, včetně mnoha vědců, upozorňovali, že vůbec není jasné, jakým způsobem autoři výzkumu ke křivce dospěli.

V situaci, kdy politici jednali o Kjótském protokolu a obchodování s emisemi, se taková nejistota mnohým hodila – sloužila jim jako argument, pomocí něhož chystaná opatření zpochybňovali. Ale ani zastánci snižování emisí nemohli ignorovat skutečnost, že naše znalosti nestojí na příliš pevných základech. Americká Národní akademie věd byla proto požádána, aby vytvořila výbor pro výzkum tohoto problému a jasně formulované výsledky jeho práce zveřejnila, padni komu padni.

Stalo se tak letos, kdy v knižní podobě vyšla publikace nazvaná Rekonstrukce povrchové teploty za posledních 2000 let. Celý text knihy se dá dokonce stáhnout z webu. Zatímco původní autoři (skoro půl roku jsem sloužil v oddělení jednoho z nich – R. Bradleyho) sledovali hlavně vědecké cíle a sami byli překvapeni politickým dopadem výzkumu, je nová zpráva vědomě formulována takovým způsobem, aby obstála v případném soudním sporu. Obsahuje–li sporná či diskutabilní tvrzení, je to v ní uvedeno i se zdůvodněním, proč tomu tak je. Už samotná kultura jednoznačného jazyka a průhledné argumentace představuje vzor, jak k problému přistupovat. Potvrdil se tedy původní výzkum, nebo se ukázal jako nevěrohodný?

Píseň korálů a stromů

Každá studie tohoto typu závisí mimo jiné na kvalitě výchozích dat. Je proto důležité vědět, z jakých údajů autoři letošní zprávy vycházeli.

Přímá měření povrchových teplot provádíme kolem 200 let. Při hodnocení globálních změn nám ale příliš nepomohou, protože skoro nic neprozrazují o obrovských plochách oceánu. Měření teplot vody v oceánech máme sice k dispozici také, musíme je však složitě normalizovat, protože jedni námořníci vodu nabírali do skládacích plátěných kbelíků, jiní do kovových a další měřili teplotu vody vstupující do chladicího systému své lodě. Potřebujeme proto nějakou nezávislou databanku údajů.

Na pevnině ji nabízejí letokruhy stromů. Zabývá se jimi obrovské množství výzkumů z oboru tzv. dendrometrie – mezinárodní databáze obsahuje víc než deset tisíc prací vypovídajících o přírůstkových liniích různých dřev. Na stovkách míst odborníci proměřili a analyzovali statisíce stromů. Jenže šířka letokruhu nezávisí jenom na teplotě, ale také na vláze a na tom, zda jaro přijde časně, či později. Mladý strom navíc roste rychleji, starý košatí pomalu. Pokud chceme získat důvěryhodnou představu o tom, co se v daném období dělo s klimatem, musíme zkoumat celé soubory stromů z různých stanovišť – suchých i polosuchých a položených v různých výškách, například od úpatí Alp až do nížin. Teprve pak získáme nějakou křivku, o které sice víme, že má klimatický význam, ale tento význam bude směsicí několika faktorů – teplot, srážek a chodu ročních dob.

Teprve v tomto okamžiku můžeme využít přímá měření teplot. Pokud uvidíme, že se teploty naměřené teploměrem během posledních, dejme tomu, sta let shodují s letokruhy stromů, získáváme rozumnou jistotu, že podobná závislost bude platit i dál do minulosti. Navíc tuto lokální teplotní křivku lze většinou porovnat s jinou lokalitou. Postupně je možné rozšířit srovnávání na celé rozsáhlé oblasti a části kontinentů. Je to nesmírně pracné, ale v základních rysech to vede ke spolehlivým výsledkům.

Problémy nastanou tam, kde stromy nerostou. V poušti, vysoko v horách či za polárním kruhem se můžeme pokusit obejít problém stromů tím, že měříme přírůstkové vrstvičky krápníků nebo vrstvičky sedimentů v jezerech. Jinde zase poslouží zprávy kronikářů nebo záznamy o úrodách vína či daňových odvodech ze zemědělské činnosti. V tropických mořích představují skoro ideální databanku klimatických údajů růstové vrstvičky korálů. Ty přirůstají každý den, takže na některých lokalitách existuje odhad proměn klimatu den po dni tisíce let do minulosti.

Vedoucí výzkumu z roku 1998 M. Mann a jeho spoluautoři ve svém článku provedli spíše intuitivní krok než přesnou analýzu – smíchali různé, ale navzájem podobné křivky ze souše a moře do jednoho záznamu. Právě tak vznikla ona slavná „hokejka“. Jako důkaz by u soudu neobstála, protože hází do jednoho pytle stromy a korály, tedy klimatické hrušky a jablka.

Jenže když různé klimatické křivky – získané pomocí stromů, krápníků, jezerních sedimentů a podobně – seřadíme pod sebe, zjistíme, že v základních rysech hrají stejnou klimatickou píseň. Shoda klimatické křivky například pro Evropu a Čínu je až zarážející. Klima má své lokální odchylky, ale globalizovalo se již dávno.

A teď zpět k oné letošní studii: ukázala, že se Mannův tým skutečně nemýlil. Jak to tedy je se současnými klimatickými změnami?

Správě se rozhodnout

Zhruba od roku 1500 existuje velké množství kronikářských záznamů, obrazů zimních krajin a později i četná měření. S velkou jistotou tedy můžeme říci, že klima posledních desetiletí je nejteplejší za posledních pět set let. Na druhou stranu zhruba v letech 1500–1900 svět opakovaně prožíval několik velice chladných desetiletí, která nazýváme „malou ledovou dobou“. Na současné oteplování bychom se tedy mohli tak trochu dívat jako na návrat k normálním teplotám.

O průběhu teplot v letech 1000–1500 máme mnohem méně údajů a také se již nemůžeme opřít o srovnání skutečně naměřených teplot s teplotami dedukovanými z přírodních archivů. V některých částech světa bylo během určitých dekád let 1000–1250 stejně teplo, jako je dnes, ale na většině míst vládly chladnější teploty. I pokud tedy zvolíme velmi opatrná slova, můžeme konstatovat, že téměř jistě žijeme od roku 1970 v nejteplejším období posledního tisíce let.

Co znamená slovo „nejteplejší“? Průměrná teplota severní polokoule vzrostla ve 20. století o 0,6 stupně Celsia a ve 21. století o zhruba 0,1 °C.  Pro Českou republiku se obvykle uvádí růst teplot o 0,3 °C. Většina klimatických změn, které u nás prožíváme, však nesouvisí s vyššími teplotami, ale se změněnými směry větrů, které k nám přinášejí tu vlhký a teplý vzduch z Atlantiku, tu suchý chlad sibiřské výše. V Evropě se nemění jenom teploty, ale něco ještě důležitějšího – větry a na ně vázaný hydrologický cyklus.

Zbývá říci, kdo za to může. Nemám tuhle otázku rád; jakmile ji položíme, hledání viníků střídá snahu pochopit, co se s klimatem opravdu děje. Odpověď nicméně existuje: vědecký konsenzus je ten, že hlavním klimatickým činitelem se v posledním století stal člověk, především kvůli spalování fosilních paliv. Dokonce je pravděpodobné, že se přirozená klimatická variabilita zkombinovala s lidským působením; kdyby to bylo jenom na přírodě, již brzy by se začalo opět mírně ochlazovat. Emise oxidu uhličitého však nejspíš tuto přirozenou tendenci přehluší. Teplota by v tomto století mohla vzrůst o nejméně 1,5 °C.

Zmíněná zpráva americké Národní akademie věd obsahuje odstavec, který je nutné přeložit doslova: Historické a archeologické poznatky mohou ukázat, jak společnosti reagovaly na minulé klimatické změny. Tato data ukazují, že není možné dopředu předpovědět chování takto ovlivněných společností a že úspěšná adaptace na nové klimatické podmínky závisí na dobrých či špatných rozhodnutích, která lidé udělají.

Autor je geolog.