Klimatológ otvorene o osude našej krajiny

Veľmi teplé a extrémne suché leto 2015 je ochutnávkou toho, čo už v polovici tohto storočia bude na Slovensku celkom bežné

Život v centrách miest sa počas najteplejších letných dní stane pre ľudí postupne neznesiteľný. Klimatické zmeny nabrali už pred 30 rokmi rýchly spád a dotýkajú sa všetkého, čo sa hýbe a dýcha. O tom, ako bude vyzerať podnebie Slovenska o niekoľko desaťročí, sme sa zhovárali so známym slovenským klimatológom Pavlom Matejovičom.

Ako sa z pohľadu klimatológa za uplynulých sto rokov zmenila klíma Slovenska?

Klíma sa na Slovensku začala výraznejšie meniť až približne v posledných tridsiatich rokoch, teda približne od roku 1990. Až do sedemdesiatych rokov dvadsiateho storočia sme mali na Slovensku klímu, ktorá sa až tak veľmi nelíšila od tej, ktorá tu panovala v 18. a 19. storočí. Napríklad v šesťdesiatych rokoch sme mali veľa tuhých zím a posledná veľmi studená zima sa u nás vyskytla v roku 1985. Až do deväťdesiatych rokov 20. storočia sa prirodzene striedali studené, normálne a teplé roky. V posledných tridsiatich rokoch sa však výrazne oteplilo, tuhé zimy sa úplne vytratili a po roku 1990 boli všetka letá nad dlhodobým priemerom.

Keby ste mali načrtnúť klimatický scenár pre našu krajinu na najbližších sto rokov, čo nás čaká?

Doterajší trend otepľovania bude pokračovať a ešte sa zvýrazní. Zároveň sa budú zvýrazňovať aj extrémne prejavy počasia, letá budú ešte teplejšie ako tie dnešné. S horúcimi letami prídu aj silné búrky s prívalovými dažďami. Na strane jednej budú obdobia, keď v krátkom čase spadne veľké množstvo zrážok, na strane druhej sa budú vyskytovať extrémne suchá. To povedie k celkovému vysušovaniu krajiny. Krajina hlavne v južných oblastiach Slovenska nadobudne stepný charakter. Zmení sa aj ekosystém, rozšíria sa rôzne invázne druhy a parazity. Napríklad už dnes sa vyskytujú kliešte v nadmorských výškach, v ktorých sa predtým nevyskytovali. 

 

Obr. 1: Klimatická zmena či globálne otepľovanie nie sú už ani zďaleka len abstraktné pojmy - od začiatku 90. rokov 20. storočia pozorujeme aj na Slovensku výrazné zmeny klimatického režimu teploty a zrážok. Dlhodtrvajúce sucho, nedostatok vody či rastúca extrémnosť počasia - to sú problémy, ktorým budú musieť v budúcnosti čeliť aj obyvatelia Slovenska (Zdroj)

Voda bude vraj do roku 2030 vzácnejšia ako ropa. Kedy pocítime aj my, Slováci, že Modrá planéta vysychá a naše vodné zásoby sa míňajú?

Nedostatok vody bude jeden z najväčších problémov, ktorý ľudstvo v budúcnosti čaká. Pôjde hlavne o zásoby sladkej vody, ktoré budú čoraz vzácnejšie. Už dnes sú oblasti, kde je voda vzácnejšia než ropa. V prípade Slovenska bude dôležité, ako budeme s vodou hospodáriť, resp. zvyšovať tzv. retenčnú schopnosť krajiny. Veľmi dôležité je preto vybudovanie systému, ktorý toto umožní. Mali by sme sa snažiť zachytiť čo najviac vody na našom území. Na to by mali slúžiť najmä vodné nádrže, jazerá a poldre, ktoré by sa v čase výdatnejších zrážok naplnili vodou. Tá by sa potom mohla využívať na rôzne účely. Dôležitú funkciu zohrávajú aj les, močiare a mokrade. Takýto systém by mal zároveň plniť aj funkciu protipovodňovej ochrany. S vodou by sa malo aj rozumne hospodáriť, nemali by sme ju napríklad vyvážať vodovodmi do zahraničia, pretože tak by sme sa mohli pripraviť o zásoby podzemných vôd. Voda by sa teda nemala stať zdrojom biznisu, pretože by sme na to mohli všetci doplatiť. Voda je strategickou surovinou a v budúcnosti jej hodnota ešte vzrastie.

Zmeny klímy vplývajú na poľnohospodárstvo, faunu i flóru. Ako sa to prejaví na slovenských lesoch či v rodinných záhradách a pestovateľských sadoch?

Už dnes poľnohospodári pestujú teplomilné plodiny v oblastiach, kde sa im v minulosti nedarilo, pretože tam bola chladnejšia klíma. Počul som, že poľnohospodári chcú postupne vysádzať na našom území aj plodiny, ktoré sa predtým pestovali hlavne v subtrópoch. Problémom sa však môže stať vybudovanie efektívneho závlahového systému, bez vody nevyrastie nič. Zmeny by mali nastať aj v lesnom hospodárstve, vysádzať by sa mali najmä stromy, ktoré sú odolnejšie proti suchu. Veľkou hrozbou v čase sucha budú aj požiare. V každom prípade, čím viac zelene, tým lepšie, platí to aj pre mestá. Stromy v centrách miest môžu aspoň čiastočne zmierňovať horúčavy. Rozhorúčený betón môže totiž spôsobiť, že život počas najväčších horúčav sa v centrách miest stane pre človeka neznesiteľný. Developeri napáchali v centrách miest obrovské škody, zničili zeleň, parky a na ich mieste postavili betónové parkoviská a sklenené monštrá. Všetko prevalcoval biznis a nekompetentné rozhodnutia politikov.

Meteorológovia a klimatológovia upozorňujú, že rok 2015 by mohol byť najteplejším v histórii. Ako sa pozeráte na túto prognózu?

Je to dosť pravdepodobné, ale ešte treba počkať, aká bude druhá polovica roka. Oceány sú však rekordne teplé a skleníkový efekt atmosféry sa čoraz viac zosilňuje. Rekordne teplý bol globálne, vrátane Slovenska, vlaňajší rok a nemožno vylúčiť, že tento rok ho prekoná. 

Obr. 2: Čakájú nás v auguste podobné extrémne horúčavy, aké zasiahli západnú Európu v roku 2003 a Rusko v roku 2010, a vyžiadali si tisíce obetí? Podľa predpovedných modelov sa zdá, že Slovensko v najbližších dňoch zasiahne jedna z najdlhších a najextrémnejších vĺn horúčav aspoň za posledných 135 rokov (na obrázku hore GFS model pre maximálnu teplotu vzduchu v čase o 12:00 UTC v období od 7.8. do 12.8.2015; Zdroj)

Sú všetky ničivé prírodné katastrofy prirodzeným dôsledkom klimatických zmien? Na čo by v tejto súvislosti malo byť pripravené Slovensko?

Viaceré vedecké štúdie dokazujú, že medzi zmenou klímy a výskytom extrémov v počasí existuje úzka súvislosť. No aj v minulosti sa vyskytovali extrémne prejavy počasia, teda nemožno povedať, že všetky extrémy sú dôsledkom klimatickej zmeny. Výrazne oproti minulosti sa však zvýšila napríklad frekvencia horúčav, alebo výskyt suchých období. Pokiaľ ide o búrky a tornáda, je predpoklad, že ich intenzita sa v budúcnosti bude zvyšovať. Tornáda sa však vyskytovali aj v minulosti, len nepriťahovali takú pozornosť médií ako dnes. Zrejme aj v budúcnosti to budú v našich zemepisných šírkach skôr exotické javy. Oveľa väčšie škody u nás spôsobujú húľavy, čo sú vlastne víry, ktoré majú horizontálnu os otáčania, čiže majú tvar valca na rozdiel od tornád, ktoré pripomínajú chobot. Húľavy, ako aj tornáda sú vždy spojené s búrkami.

Vedci nedávno pustili do pléna informáciu, že do roku 2030 má nastať malá doba ľadová (naposledy tzv. Maunderovo minimum) v rámci striedania slnečných cyklov a poklesu solárnej aktivity. Ako to pocítime a dá sa tejto informácii veriť?

Najskôr by som uviedol na pravú mieru označenie malá doba ľadová. Toto obdobie u nás vlastne skončilo až v šesťdesiatych rokoch dvadsiateho storočia. V roku 1963 sa u nás a v celej Európe naposledy vyskytla mimoriadne tuhá zima, ktorá bola porovnateľná s najtuhšími zimami v tzv. malej dobe ľadovej. Počas spomenutej zimy zamrzla napríklad aj londýnska Temža. Tzv. malá doba ľadová (17. až 19. storočie) bola v podstate normálna klíma, len z dnešného pohľadu sa nám javí v porovnaní so súčasnou klímou ako chladnejšia, preto ju tak niektorí klimatológovia obrazne pomenovali. Skutočná ľadová doba sa skončila pred 11 000 rokmi. Prirodzené faktory, ako napríklad kolísanie slnečnej aktivity, mali v minulosti na prirodzené kolísanie klímy väčší vplyv. Majú vplyv aj dnes, no antropogénny faktor je v súčasnosti asi 8-krát silnejší, a preto prekrýva tie prirodzené. Okrem toho, každý rok sa niekde v médiách objaví informácia, že prichádza nejaká ľadová doba. Autormi takýchto informácií však nie sú vedci, často sa tiež stáva, že ich vyjadrenie niekto pozmení a domyslí si rôzne fakty. Prečo to niekto robí, môžeme si ľahko domyslieť. Zmena klímy bude pokračovať a nič nenaznačuje, že by sa to malo zmeniť.

Koľko rokov „klimatického zdravia“ dávate ešte Slovensku?

Klíma sa už žiaľ zmenila a procesy sú už nezvratné, nakoniec to zažívame aj toto leto. V zdravšej klíme však môžu žiť o niekoľko storočí budúce generácie. Závisí to aj od nás, dnes im vlastne pripravujeme budúcu klímu. Toto je skôr morálny problém, dnes sa však, žiaľ, pred ekologickým povedomím viac oceňuje dravosť a túžba po zisku a bohatstve. Čím viac rastie spotreba, tým sa aj do ovzdušia vypustí viac oxidu uhličitého. Veľmi výstižne to nakoniec pomenoval pápež František vo svojej najnovšej encyklike, keď upozornil, že súčasná civilizácia sa stala obeťou konzumizmu. „Klimatické zdravie“ je tade v tomto prípade závislé od zdravia spoločnosti.

 

Rozhovor bol na Concerned Climatologist zverejnený s láskavým dovolením Dr. Pavla Matejoviča.

Na polceste ku kritickej hranici oteplenia?

Ako ďaleko sa nachádzame od 2-stupňovej hranice oteplenia?

Myslím, že je skutočne načase zbystriť pozornosť a upriamiť ju na to, čo sa v najbližších týždňoch a mesiacoch bude diať s oceánom a počasím v Pacifiku a nakoniec aj na celej severnej pologuli. A prečo by nás to malo zaujímať?

Nuž, stačí sa dobre pozrieť na priložený obrázok (Obr. 1), na ktorom možno vidieť priestorové rozloženie teploty morskej vody, resp. jej odchýlky od dlhodobého priemeru [napr. červené odtiene signalizujú prítomnosť vody s teplotou vyššou, než je pre danú oblasť typické]. Okrem dlhodobo rekordne teplého severovýchodného Pacifiku [južne od pobrežia Aljašky] sa v centrálnom a východnom Tichom oceáne začína veľmi nápadne presadzovať pomerne dlhý a stále sa rozširujúci pás abnormálne teplej morskej vody, ktorý siaha od západného pobrežia Južnej Ameriky až po 15 tisíc kilometrov vzdialené Šalamúnove ostrovy. Určite tipujete správne, ak si myslíte, že ide o prejav známeho klimatického fenoménu El Niño.

Obr. 1: Priestorové rozloženie odchýlok teploty povrchu oceánov dňa 17. júla 2015 [od priemeru 1971-2000] podľa údajov NOAA (Data/Image obtained using Climate Reanalyzer (http://cci-reanalyzer.org), Climate Change Institute, University of Maine, USA)

Pokračujúce a silnejúce sucho v Indonézii, Austrálii, ale napríklad aj v Thajsku či Portoriku, nedávne povodne v Peru, Bolívii či Texase, ale nakoniec aj abnormálne aktívna sezóne tajfúnov v Tichom oceáne, to všetko spadá medzi doposiaľ známe symptómy El Niña. A to sme ešte len na jeho začiatku. Extrémnych prípadov počasia na celej Zemi bude teda aj naďalej pribúdať. Všimnime si ale trochu inú vec.

Aj keď štart súčasného El Niña v mnohom pripomína situáciu z roku 1997 [kedy sme boli svedkami najsilnejšieho El Niña v 20. storočí] a odborníci začínajú mať podozrenie, že by to celé mohlo skutočne dopadnúť podobne ako počas super-El Niña 1997/98, jedna vec je predsa len "trochu" iná ako v roku 1997. Je ňou povrchová teplota oceánov, ktorá je pozoruhodne vyššia. Aby sme boli konkrétnejší, v porovnaní s rokom 1997 sú súčasné oceány [a platí to najmä pre Pacifik] teplejšie o 0,2 až 0,3 °C. Ak sa to niekomu zdá málo, stačí si uvedomiť, že o približne rovnakú hodnotu dokáže veľmi silne El Niño zdvihnúť teploty na celej Zemi. Ak teda zoberieme do úvahy fakt, že už minulý, rekordne teplý rok 2014 bol o viac ako 0,05 °C teplejší ako rok 1998, celkom určite stojí za úvahu aj otázka, kde by sa globálna teplota v tomto roku nakoniec mohla až prepracovať [pozri obrázok nižšie]. Nie je ani zďaleka vylúčené, že skonči až kdesi pri hodnote +1,0 °C [v porovnaní s priemerom 1901-2000 - Obr. 2; doterajší vývoj tomu nasvedčuje], teda asi na polceste ku „kritickej“ 2-stupňovej hranici. A to sa píše ešte len rok 2015!

Obr. 2: Vývoj odchýlok globálnej teploty (čierna krivka) v období 1880-2014 od dlhodobého priemeru 1901-2000 podľa NOAA (Zdroj) - rok 2014 nakoniec skončil aj podľa NOAA a NASA ako najteplejší aspoň od roku 1880 s odchýlkou +0,69 °C (od priemeru 1901-2000; Zdroj); červenou hviezdičkou je naznačený predpokladaný priemer globálnej teploty v roku 2015

A nakoniec to najlepšie. Keďže výskum ENSO naznačuje, že silných až extrémne silných prípadov El Niña bude veľmi pravdepodobne v budúcnosti pribúdať, existuje určitá možnosť, že kvadrilióny Joulov tepla, ktoré sa postupne akumulovali v oceánoch v posledných 30 rokoch, by sa mohli sériou silných El Niño vo veľmi krátkom čase uvoľniť do atmosféry. Oteplenie o 2 °C by sme tak mohli dosiahnuť oveľa skôr ako predpokladajú nám známe klimatické modely! Otázkou je, do akej miery je takýto scenár reálny? Ak aj nie je úplne reálny, mali by sme s ním aspoň počítať.

Obr. 3: Následky El Niña v rokoch 1997 a 1998 pocítil takmer celý svet. Na obrázku je kalifornské pobrežie postihnuté zosuvmi pôdy a extrémne výdatnými zrážkami počas zimy 1997/98. Bude mať El Niño 2015/16 podobné alebo dokonca ešte horšie následky? (Zdroj foto)


Zdroje
With El Niño likely, what climate impacts are favored for this summer?
http://1url.cz/z54q
Klimatická enigma zvaná El Niño 
http://climatemap.blogspot.cz/2015/03/klimaticka-enigma-zvana-el-nino.html
Halfway to 2 C — According to NASA, We Just Blew Past an Ominous Milestone
http://1url.cz/A9JJ
Climate Reanalyzer
http://cci-reanalyzer.org/DailySummary/
Current Operational SST Anomaly Charts For the Year 2015
http://www.ospo.noaa.gov/Products/ocean/sst/anomaly/
Rekviem za oceány 
http://climatemap.blogspot.cz/2015/01/rekviem-za-oceany.html
Hot Ocean Hurls Nangka’s 1 Meter Rains At Japan; Storm Chases Arctic Heat Delivery Later This Week
http://1url.cz/b9JQ
Surge of Typhoons Will Give Record-Setting El Niño a Big Boost
http://1url.cz/H9JW

Každé dieťa je mysliteľom, umelcom a vedcom, ktorý chce zachrániť svet ...

... alebo, ako vyriešiť globálne problémy tejto spoločnosti

Aj keď to má od vedy trochu ďaleko, rad by som sa s vami podelil o jednu skúsenosť, po ktorej som opäť začal veriť v radostnejšiu a pozitívnejšiu budúcnosť. Počas dvoch prednášok o globálnom otepľovaní pre deti vo veku od 10 do 14 rokov v Montessori škole v Prahe na Beránku som zažil niečo, čo predtým nikdy.

Deti si nielenže veľmi dobre uvedomovali, o čom rozprávam, ale navyše takmer neustále dávali veľmi zaujímavé otázky, prejavovali nesmierny záujem o to, ako by mohli prispieť k riešeniu aj oni sami. Okrem toho, takmer neustále ma udivovali svojim ohromným prehľadom o tom, čo sa vo svete deje a ako to ovplyvňuje aj ich život v meste. Napríklad, dlho som nemusel vysvetľovať, že náš ohromný konzum a fosílna ekonomika nás všetkých zotročujú a devastujú celú planétu v stále rýchlejšom tempe.

Jeden chlapček dokonca poznamenal pri správe o globálnych ropných rezervách, že ak nám nakoniec dôjde všetka ropa, bude to znamenať pre moderná spoločnosť kolaps. Uvedomujete si, čo ten malý chlapec povedal? Použil pojem, ktorého obsahu väčšinou nerozumejú ani dospelí, nieto ešte dieťa na základnej škole! Príjemne šokujúca je aj hĺbka tejto myšlienky, ktorá si vyžadovala schopnosť si všetky súvislosti pospájať do jedného logického a zmysluplného obrazu.

Mať takéto deti okolo seba, hneď je svet o poznanie krajší a pozitívnejší. Prejaviť totiž záujem a hľadať riešenia aj veľmi zložitých problémov je prvým a dôležitým krokom k zmene, o ktorú sa "mnohí" tak snažíme. Zachrániť túto planétu pred zničujúcim pôsobením konzumnej spoločnosti nie je jednoduchá úloha, a uvedomujú si to aj malé deti. Deti sú preto nielen našou budúcnosťou, ale aj nádejou, že sa nakoniec zmeníme aj my, dospelí. 

Z našej strany by možno stačilo podporovať ich v ich zvedavosti a neudusiť ich záujem o problémy tohto sveta už v deckom veku našou ignoranciou alebo nezáujmom, či podceňovaním ich obrovského [rozumového] potenciálu. Ako som mal možnosť sa presvedčiť, dokonca aj veľmi malé deti dokážu porozumieť ťažším odborným či psychologickým problémom a nájsť pre ne veľmi efektívne riešenia. Malo by byť preto našim záujmom a prvoradou prioritou budovať v deťoch už od útleho veku pozitívny a priateľský vzťah k prírode, no súčasne im ukazovať svet taký, aký v skutočnosti je [so všetkými jeho problémami]. Nie je nad úprimnosť a otvorenosť!

V opačnom prípade hrozí to, že z detí vyrastú len poslušní, nepremýšľajúci otroci, nadraďujúci zisk a peniaze nad všetky ostatné [morálne] hodnoty, pohŕdajúci hodnotou života a dôležitosťou zachovania fungujúcej a žijúcej Zeme pre seba a budúce generácie. Ak 21. storočie nebude o zodpovednosti, možno už nebude vôbec.

Tento text by som ukončil veľmi pekným citátom Johna Holta, ktorý raz povedal: „Každé dieťa, ktoré môže stráviť denne hodinu či dve s dospelými, ktorých má rád a ktorí sa zaujímajú o svet a chcú o ňom hovoriť, sa naučí za deň oveľa viac než by sa naučilo za týždeň v škole.“

Regulátor globálnej klímy začína mať problémy

Rýchle topenie ľadovcov v Grónsku bude mať závažnejšie dôsledky než len rast hladiny oceánov – ohrozená je globálna cirkulácia vody v oceánoch a život v nich!

Príbeh, doslova ako vystrihnutý z Emmerichovho filmu „Deň potom“ (The Day After Tomorrow), v ktorom klimatológovia varujú pred príchodom katastrofálnej klimatickej zmeny a ďalšej ľadovej doby v dôsledku náhleho kolapsu Golfského prúdu (Obr. 1), sa podľa najnovších zistení začína tak trochu napĺňať (Rahmstorf et al. 2015). Aj keď Emmerichov film z roku 2004, ktorému nechýbala obligátna hollywoodská dramatizácia a vybičované napätie, v mnohom preháňa a dokonca je miestami až komický, základná myšlienka príbehu zostala napodiv správna.

Ak by v blízkej budúcnosti globálny systém oceánskeho prúdenia predsa len spomalil, či v horšom prípade sa úplne zastavil v dôsledku stále rýchlejšieho topenia ľadu v Grónsku či Antarktíde, globálne otepľovanie by to síce nezvrátilo, no niektoré oblasti by sa mohli prechodne a veľmi rýchlo ochladiť. Následky by pocítila aj Európa. Na Britských ostrovoch by sa mohlo ochladiť o 5 °C, v severnom Nórsku a na Špicbergoch dokonca až o 10 °C. Doby ľadovej sa aj napriek tomu obávať nemusíme. Máme pre to hneď niekoľko historických precedensov.

Čo by nás teda mohlo trápiť viac je zamyslenie sa nad nasledujúcou otázkou. Ak aj máme dnes už k dispozícii celkom vierohodné informácie o spomaľovaní Golfského prúdu a vieme tiež, že hlavnou príčinou je globálne otepľovanie, nakoľko je reálny scenár jeho kolapsu či zastavenia v prípade, že sa bude aj naďalej otepľovať? 

Obr. 1: Výrazne teplý a rýchly Golfský prúd pri východných brehoch Spojených štátov amerických (Zdroj)

Termohalinná cirkulácia a AMOC?

Oceány výrazne ovplyvňujú podnebie. Bez nich by atmosféra takmer nemala vodnú paru a obeh vody, ak by vôbec existoval, by bol úplne odlišný. Bez termoregulačnej schopnosti oceánov a ich veľkej tepelnej kapacity by rozdiely v teplote vzduchu medzi rovníkom a polárnymi oblasťami boli natoľko extrémne, že by sme na Zemi azda nenašli miesto, kde by sa dalo prežiť. Významným teplým a pomerne rýchlym prúdom v Atlantickom oceáne je Golfský prúd a jeho severné vetvy (Irmingerov, Nórsky a Severoatlantický prúd). Vzniká v Mexickom zálive a opúšťa ho cez Floridský prieliv. Ďalej sleduje východné pobrežie Severnej Ameriky až k mysu Hatteras, odkiaľ pokračuje k Európe.

V Atlantickom oceáne sa rozdeľuje na severnú vetvu, ktorá pokračuje k severnej Európe a južnú vetvu, ktorá sa stáča k západným brehom Afriky. Európska vetva Golfského prúdu sa nazýva Severoatlantický prúd, ktorý pokračuje až k Novej Zemlji (Severný ľadový oceán). Severoatlantický prúd má priaznivé účinky na klimatické pomery západnej a severozápadnej Európy. Zmierňuje teplotné výkyvy v tomto regióne počas celého roka a vďaka nemu v zime nezamŕzajú ani brehy severného Nórska (Obr. 3).

Obr. 2: (hore) Schéma globálnej termohalinnej cirkulácie: povrchové morské prúdy sú vyznačené červenou farbou, podpovrchové hlbinné prúdy modrou farbou, hlbinné dnové prúdy fialovou farbou; oblasti tvorby hlbinných prúdov "DWF" sú vyznačené oranžovými kruhmi ("Deep Water Formation") (Zdroj: Rahmstorf 2006); (dole) vertikálny poludníkový profil termohalinnej cirkulácie v Atlantickom oceáne, jednotlivé farebne odtiene predstavujú vodu rôznej hustoty (oranžová je najhustejšia; EQ - rovník; N - severný pól; S - južný pól) 

Cirkulácia vzduchu v atmosfére a vody v oceánoch sa vzájomne ovplyvňujú. Významnou hnacou silou morskej vody je však rozdiel v teplote a salinite morskej vody, preto aj miestne zmeny môžu spôsobiť nestabilitu oceánskeho prúdenia (preto sa aj nazýva termínom termohalinná cirkulácia, Obr. 2). Platí, že chladnejšia voda má vyššiu hustotu (najväčšiu hustotu má pri 4 °C, pri ďalšom ochladení hustota klesá). Platí aj to, že vyššiu hustotu má slanšia voda. Málo slaná voda teplá 2 °C teda môže mať rovnakú hustotu ako najslanšia morská voda teplá 20 °C. Ak by sa tieto vody stretli v priestore dotyku Labradorského a Golfského prúdu, Labradorský prúd by neklesal pod teplý Golfský ako teraz, ale odtlačil by ho na južnejšiu dráhu.

Rozloženie plávajúceho morského ľadu na konci zimy by sa dramaticky zmenilo. To isté sa môže stať aj na severe Pacifiku, no vzhľadom na iné termohalinné podmienky by bol efekt oveľa menší. Treba tiež dodať, že čím rýchlejšie bude rásť teplota morskej vody okolo rovníka, tým bude aj vyššie tamojšie odparovanie a teda bude rýchlejšie rásť aj salinita (koncentrácia soli) v teplých morských prúdoch.

Globálne otepľovanie zvyšuje tiež úhrn zrážok v polárnych oblastiach, najmä vo forme snehu. Sneh „živí" polárne pevninské ľadovce, putujúce k pobrežiu, kde sa roztápajú a znižujú salinitu studených morských prúdov. Táto väzba je však pomerne pomalá. Okrem nej však existujú aj rýchlejšie mechanizmy znižovania slanosti morskej vody v priestore severozápadného Atlantiku. Popri intenzívnejších zrážkach, ktoré vypadávajú priamo na morskú hladinu, je to ďalej aj zvýšený prítok sladkej vody z riek, nižší výpar (v porovnaní s tropickými oblasťami) a nakoniec aj zrýchľujúca sa deštrukcia grónskeho ľadovca. A práve posledný menovaný mechanizmus autori nedávnej štúdie z Nature označili za najpravdepodobnejšiu príčinu možného zoslabenia Atlantickej meridionálnej cirkulácie, AMOC, ktorej súčasťou je aj Golfský prúd).

Obr. 3: Odchýlka regionálnej povrchovej teploty od zonálneho priemeru, teda teploty "priemerovanej" pre danú rovnobežku - výrazná kladná teplotná anomália v severnom Atlantickom oceáne je spôsobená prítomnosťou severných vetiev Golfského prúdu (Zdroj: Rahmstorf 2006)

Za kolaps tejto cirkulácie považujeme jej relatívne náhlu zmenu, náhle spomalenie alebo aj zastavenie. Úplný kolaps AMOC a Golfského prúdu je síce v najbližších desaťročiach len málo pravdepodobný (pravdepodobnosť nižšia ako 10 percent), treba si však uvedomiť, že väčšia časť týchto prognóz je založená na fyzikálnych a klimatických modeloch, ktoré nie vždy správne popisujú chovanie morskej cirkulácie. Treba mať tiež na pamäti, že spomalenie AMOC identifikované v Rahmstorf et al. 2015 klimatické modely nepredpokladali, rozhodne nie v takej miere.

Štúdia Rahmstorf et al. 2015 je unikátna aj v tom, že analyzovala chovanie Golfského prúdu v rámci dlhšieho historického obdobia (od roku 900 n.l.), čím výrazne presiahli časový rámec predošlých analýz. Doposiaľ sa preto nevedelo, či občasné zoslabenie alebo zosilnenie cirkulácie je prejavom dlhodobejšieho trendu alebo je spôsobené krátkodobou variabilitou. Analýza NASA, ktorá hodnotila údaje rýchlosti prúdenia morskej vody v rámci AMOC, získané zo satelitných meraní, nepotvrdili napríklad v posledných 15 rokov významné spomalenie Golfského prúdu. Naopak, v období 1993 - 2009 morský prúd zosilnel o približne 20 percent. Uvedené výsledky sú v rozpore so zisteniami britských vedcov z roku 2005. Podľa Britov v uplynulých 50 rokoch Golfský prúd zoslabol približne o 30 percent. Najnovšie výsledky však pohľad na dlhodobú dynamiku AMOC úplne zmenili.

Čo sa teda v severozápadnom Atlantiku skutočne deje? V oblasti južne od Grónska a Islandu, nachádzajúcej sa na polceste medzi kanadským Newfoundlandom a Írskom, dochádza k výraznému ochladzovaniu. Zatiaľ čo prevažná časť Atlantického oceánu a okolitých pevnín severnej pologule sa od začiatku minulého storočia rýchlo otepľujú, rozsiahla oblasť južne od Islandu ostáva akýmsi teplotným artefaktom z konca 19. storočia, kedy oceány mali teplotu približne o 0,5 až 1,0 °C nižšiu ako dnes (Obr. 4). Ochladenie sa pritom vyskytlo na najmenej vhodnom mieste celého Atlantického oceánu a poukazuje na dramatické zmeny prúdenia vody v oceánoch, ktoré môžu ovplyvniť globálne počasia na celej Zemi.

Obr. 4: Lineárny trend ročnej priemernej teploty na Zemi (a) a v oblasti centrálneho severného Atlantiku (b) v období rokov 1901-2013 podľa údajov GISS NASA (Zdroj: Rahmstorf et al. 2015)

Ide totiž o oblasť stretu teplej a na soľ bohatej vody Golfského prúdu s chladnejšími a teda aj hustejšími vodami, ktoré sem pritekajú z Arktídy, a najmä Grónska. Tie za normálnych okolností klesajú pod Golfský prúd a formujú tak hlbokomorskú vetvu termohalinnej cirkulácie (Obr. 2; hore), ktorá funguje vo všetkých oceánoch predovšetkým na základe rozdielu teploty a obsahu soli morskej vody [treba tiež pripomenúť, že v tejto oblasti klesá ku dnu aj určitá časť Golfského prúdu]. Okrem toho, že táto cirkulácia odvádza časť tepla z atmosféry do hlbín oceánu, dopravuje na dno aj značné množstvo kyslíka, čím udržuje podmienky pre život aj v hĺbkach okolo šesť tisíc metrov. Dôsledky kolapsu termohalinného oceánskeho dopravníku by tak ohrozili život vo všetkých oceánoch. 

Obr. 5: Predpokladané scenáre zmien teploty pre prípad "kolapsu" západnej vetvy Golfského prúdu v priestore južne od Grónska (vľavo) a severnej vetvy v priestore Severného ľadového oceánu (vpravo; Zdroj: Rahmstorf 2006)

Ak by teda z nejakého dôvodu hustota vody Golfského prúdu vzrástla, prípadne by poklesla rýchlosť jeho prúdenia v severnom Atlantiku, veľká časť teplej vody by sa ponárala do hlbších častí oceánu v oblasti južne od Grónska, prípadne by mohlo dôjsť aj k tomu, že celý prúd by bol rastúcim prítokom vody z Arktídy presmerovaný na južnejšiu dráhu. Efekt by bol pritom dvojaký. Namiesto toho, aby Golfský prúd pokračoval k Britským ostrovom a pobrežiu Nórska, v novom režime by končil kdesi na úrovni Portugalska. Veľká časť severozápadnej Európy by sa tak výrazne ochladila (Obr. 5). To ale nie je ani zďaleka všetko. 

Obr. 6: Historická rekonštrukcia teploty v oblasti "chladnej anomálie" v priestore južne od Islandu v období od roku 900 do začiatku 20. storočia. Od roku 1901 sú k dispozícii prístrojové merania teploty (Zdroj: Rahmstorf et al. 2015)

Veľká časť chladnejšej vody z Arktídy a Grónska by sa rozlievala po povrchu teplejšej vody a prestala by sa tam ponárať do hĺbok, čím by sa formovanie termohalinnej cirkulácie prerušilo. Tento kolaps by mal ďalekosiahle globálne následky a neobmedzoval by sa len na Európu či severný Atlantik. Termohalinny tepelný dopravník je totiž najdôležitejším termoregulátorom planéty, reguluje teplotu nielen v oceánoch, ale aj v atmosfére. Významne napríklad pomáha tropickým oblastiach zbavovať sa prebytočného tepla, ktoré je morskými prúdmi, ale nakoniec aj atmosférickým prúdením dopravované bližšie k zemským pólom. Bez jeho správneho fungovania môže dôjsť k situácii, kedy teplotné rozdiely medzi jednotlivými regiónmi Zeme budú príliš veľké na to, aby sa v nich dalo existovať.

Aj keď s kolapsom podobných rozmerov zatiaľ nepočítajú ani tie najpesimistickejšie scenáre budúceho vývoja (IPCC počíta maximálne s 54 % zoslabením Golfského prúdu do roku 2100), najnovšia štúdia z Nature poukazuje na fakt, že situácia v severnom Atlantiku sa mení predsa len oveľa rýchlejšie, než sme pôvodne očakávali. 

Obr. 7: Bilancia hmoty grónskeho ľadovcového štítu v období rokov 1840-2013 - modrá krivka predstavuje celkové kumulatívne straty ľadu [v km3] prostredníctvom odtoku vody a telenia ľadovcov do mora (odlamovanie ľadu do mora); červená krivka je celková akumulácia snehu na povrchu Grónska - výrazné zrýchlenia straty ľadu možno pozorovať hlavne po roku 1920 a 2000 (Zdroj: Rahmstorf et al. 2015)

Autori štúdie zistili na základe paleoklimatologických rekonštrukcií a modelových simulácií úzku súvislosť medzi ochladzovaním oblasti južne od Islandu a rýchlosťou prúdenia Golfského prúdu. Okrem toho, že ochladzovanie je najrýchlejšie za posledných 1100 rokov (Obr. 6), výsledky ukazujú aj na najpravdepodobnejšiu príčinu významného zoslabenia morskej cirkulácie v Atlantickom oceáne. Keďže obdobie jej výrazného spomalenia a súčasne aj najrýchlejšieho ochladenia severozápadného Atlantiku po roku 1970 nápadne korešponduje s nárastom množstva sladkej vody pritekajúcej zo severu, hlavnú príčinu autori vidia v rýchlom topení polárnych ľadovcov v Arktíde a Grónsku (Obr. 7).

V období rokov 1961-1995 sa množstvo sladšej ľadovcovej vody v severnom Atlantiku zvýšilo v porovnaní s prvou polovicou 20. storočia o celých 19 tisíc kilometrov kubických, pričom Grónsko prispelo asi 10 percentami tohto objemu. Podiel Grónska však od roku 2000 prudko rastie, a odhaduje sa, že už do roku 2025 sa do Atlantického oceánu rozleje viac ako 10 tisíc kilometrov kubických sladkej vody. Je preto možno len otázkou času, kedy Golfský prúd a s ním aj celý termohalinný cirkulačný systém na takto obrovské množstvo vody znovu zareaguje svojim ďalším spomalením. 

Obr. 8: Odchýlka priemernej teploty v zime 2014/2015 vyjadrená v percentiloch podľa NOAA (Zdroj)

Určitý náznak toho sme zrejme zaregistrovali už v priebehu tejto zimy (2014/2015), kedy teplota v oblasti južne od Islandu dosiahla svoje nové historické minimum (Obr. 8). Aj keď kolapsu Grónskeho prúdu a výrazného ochladenia v niektorých častiach Európy sa zatiaľ obávať nemusíme, treba ale na druhú stranu počítať s tým, že už mierne zoslabnutie termohalinnej cirkulácie môže mať v priebehu najbližších desaťročí závažné následky. Rýchlejší nárast hladiny oceánov na oboch stranách Atlantiku (na východnom pobreží USA aj o viac ako 80 cm), prudšie a intenzívnejšie zimné cyklóny a nakoniec aj ekologické dôsledky narušenia potravinových reťazcov v oceánoch.

Literatúra

Ahrens, C. D., 2007. Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and the Environment. 8.vydanie, Thomson Brooks/Cole, Belmont, 2007.

Bridgman, H. A., Oliver, J. E., 2006. The Global Climate System: Patterns, Processes, and Teleconnections. Prvé vydanie, Cambridge University Press, New York, 2006.

Burroughs, W. J., 2007. Climate Change: A Multidisciplinary Approach. Cambridge University Press, New York, 2007.
Hartmann, D. L., 1992. Global Physical Climatology. Academic Press, 1994. Peixoto, J. P., Oort, A. H.: Physics of Climate. Springer-Verlag, New York, 1992.

Rahmstorf, S., 2006. Thermohaline Ocean Circulation. In: Encyclopedia of Quaternary Sciences, Edited by S. A. Elias. Elsevier, Amsterdam 2006
Willis, J. K., 2010. Can in situ floats and satellite altimeters detect long-term changes in Atlantic Ocean overturning? GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL. 37. 2010.

Zdroje
Exceptional twentieth-century slowdown in Atlantic Ocean overturning circulation
http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2554.htmlThe Gulf Stream system may already be weakening. That's not good
http://www.vox.com/2015/3/23/8277345/atlantic-overturning-circulation
World Ocean Heartbeat Fading? ‘Nasty’ Signs North Atlantic Thermohaline Circulation is Weakening
http://1url.cz/rSgI
What´s going on in the North Atlantic?
http://www.realclimate.org/index.php/archives/2015/03/whats-going-on-in-the-north-atlantic/
Atlantic Circulation Weaker Than In Last Thousand Years
http://www.climatecentral.org/news/climate-change-jamming-critical-heat-conveyor-18810
Gulf Stream is slowing down faster than ever, scientists say 
http://www.independent.co.uk/environment/gulf-stream-is-slowing-down-faster-than-ever-scientists-say-10128700.html
A Nasty Surprise in the Greenhouse. New Paper, New Video
http://climatecrocks.com/2015/03/23/a-nasty-surprise-in-the-greenhouse-new-paper-new-video/