Voda na Zemi, srážky, virtuální voda. Ledovce, doby ledové, supervulkány, asteroidy a klima. (1.dil)

Voda na Zemi je slaná ( 97,5%) a voda sladká ( 2,5%), ta není sladká a není ji pro každého dost. Pouze necelé 1% sladké vody je k dispozici pro lidstvo k pěstování plodin, chlazení elektráren, zásobování domácností pitnou a užitkovou vodou. Asi 2/3 spotřeby vody používáme na pěstování a výrobu potravin. Do roku 2100 je střední odhad globálního oteplení + 2,5°C, množství vodní páry v atmosféře se zvýší o 15 %, o 15% se zvýší výpar z půdy. Srážky se zvýší převážně ve vyšších zeměpisných šířkách – v Kanadě, v Evropě a Asii asi od 60° na sever. Srážky se mají zvýšit i v části Tibetu. Tibet je třetím pólem planety- uchovává sníh a led, které napájejí sladkou vodou téměř 1/3 světové populace v období mimo sezónní deště. Zdroje této životadárné vody mohou být ohroženy očekávaným táním dnešních asi 9500 himalájských ledovců během asi 300 let, tedy do roku 2335 nikoli 2035 jak bylo IPCC 2007 omylem uvedeno. Jen na čínské straně Tibetu je 37 000 horských ledovců, Himaláje tvoří po polárních ledovcích třetí největší soustavu ledovců. Himaláje se oteplují 2-krát rychleji ( o 0,74°C/ 100 let), než zbytek planety. Nejlidnatější oblasti s produkcí obilnin v mírném pásu mají za příštích 70-ti let ve srovnání období 1971-2000 a 2041-2070 ztratit několik desítek % srážek. Sucho se má rozšířit v pásu kolem 30. rovnoběžky a má ohrozit tradiční oblasti vyvážející obilí- jih USA, Argentinu, Austrálii. Sucho je očekáváno i v úrodných oblastech Číny. Gigantická přehrada Tři soutěsky může omezit přívod živin pro zemědělství do spodní části řeky Velké řeky, podobně jako se to stalo po Assuánské přehradě v deltě Nilu.
Hladina světového oceánu stoupá poměrně rovnoměrně i po roce 2000. To je jeden z velmi silných argumentů, že se klima v trendu trvale otepluje, i když v grafech teplot oceánů lze najít roky, kdy teplota kolísá, zvláště v souvislosti s poklesem sluneční aktivity a cykly mořských proudů, nejvíce vlivem El Niňo/La Niňa.. Podle http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/data-vzestup-oceanu.php se jedná nárůst hladiny oceánu asi o 3 mm±0,4 mm/rok, z toho asi 60% pochází z tání pevninských ledovců a 40% z tepelné roztažnosti vody. Podstatný je vliv tání horských ledovců.

Odhad příspěvků ke zvyšování hladiny je nižší ( asi 2,8 mm/rok), než měření pomocí satelitů (Moldan , 2009, uvádí 3,1 mm ± 0,7 mm. Hladina oceánu stoupá i vlivem nadměrného čerpání podzemních vod. Odlehčováním pevniny odtáváním ledovců, má opačný účinek, v těchto místech zvedá pevnina. Oteplováním se zvýší podíl vodních par v atmosféře, který je ale obecně malý ( jen asi 15 km³ přepočteno na vodu).

Pokud by si diskutující na téma klima a globální oteplování pročetli skvělý server www.meteocentrum.cz, pak by příspěvků byla asi desetina a diskuze o něčem smysluplném. Klimaskeptik Kremlík tvrdí mimo jiné, že se oteplování zastavilo, po roce 2000 se prý neoteplují oceány atd. Vědci určili, že hladina oceánu za 10 let v letech 2000-2010 skutečně stoupla o 30 mm. Odhad vlivu tepelné roztažnosti vody v oceánech byl původně odhadován na 30% a postupně zvyšován. Hladina oceánu stoupla až z 50% kvůli objemové roztažnosti díky zvýšením teploty a zbytek v podstatě kvůli zvýšení teploty pevniny a vzduchu, způsobující tání pevninských ledovců. Jediný logický závěr je, že teplota nestoupla kvůli některým klimaskeptikům, kteří si myslí, že razí cestu pravé vědě a připravují nás na dobu ledovou. Hlavní důvody vidí v rozhodujícím vlivu slunce. Graf dole je podle http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/slunecni-aktivita.php  a ukazuje, že vliv sluneční irradiance se začíná rozcházet s nárůstem teploty už někdy od 1950, výrazně pak po roce 1980. Sluneční aktivita (počet skvrn) je nyní dlouhodobě v minimu. Viz  graf nahoře podle skvěle zpracované a aktualizované stránky http://gnosis9.net/slunce.php . Graf na gnosi9.net přebírající graf z proslulé hvězdárny Mt. Wilson, ukazuje klesající relativní četnost skvrn na Slunci, největší maximum (na této části grafu) bylo 1982. Přičíst nárůst teplot 1980-2010 jen Slunci, jako hlavnímu faktoru změny, to je ve sporu s naměřenými hodnotami.

To zbrzdilo rychlost nárůstu teplot

Graf teplot pro svět 1880-2010 po jednotlivých rocích není identický s grafem teplot nad tím, kde se využívají vyhlazené 11-ti leté průměry. Je to také tím, že graf teplot má nulovou odchylku nastavenou pro výchozí rok 1880 a graf srovnání se slunečním ozářením má nulovou hodnotu teplot v roce 2000. Shoduje se i trend nárůstu teplot asi od 1910 do 1940 a kolísání 1940-1980. Kolísání irradiance má odlišný průběh zvláště kolem roku 1920, 1960 a trvale se oba grafy rozchází po roce 1980. Oba grafy teplot shodně ukazují nárůst světových teplot na přelomu 40. let, rok 1940 a následné 3 válečné roky však patřily v Klementinu k nejchladnějším s tuhými zimami a množstvím sněhu. Jak ukazují mapy NOAA pro celosvětově teplý rok 2010, byly teploty mnohde v Evropě od Anglie po Rusko zvláště v prosinci silně pod normálem. Zvláště doporučuji na červených sloupečcích teplot po roce 1980 sledovat rok 1997-8 se silným vlivem El Niňo, po roce 2000 jsou pak všechny následující teploty vyšší – pro zatvrzelé diskutéry to tedy znamená, že teploty jako trend po roce 2000 rostou. Nejvyšší teploty vůbec od 1880 jsou patrně shodně rok 2005 a rok 2010.
 

Tabulka kryosféry podle Moldana (2009) ukazuje obrovskou plochu permafrostu (zhruba 3x větší, než Evropa), objem ledu v permafrostu je uveden 4,5 milionů km³, což je více, než grónský ledovec. Potenciál zvýšení hladiny (teoretickým) roztáním permafrostu je uveden nízko, jen asi 7 cm. Snad to souvisí s tím, že velké plochy sibiřských a kanadských nížin mají hluboký permafrost vlastně pod úrovní hladiny oceánu ( může mít hloubku až 600 m) a přeměna tohoto ledu na vodu ( pokud nedoteče do oceánu) hladinu oceánu vcelku neovlivní, plovoucí led ji neovlivní vůbec. Sezónní sníh pokrývá obrovské plochy severní polokoule, má velký význam pro jarní a letní vodu řek, potenciál zvýšení hladiny oceánů díky sněhu je zanedbatelný.

Následuje mapka podle National Geographic, Česko, 5/2009.

Srážky svět do roku 2041-2070 zvětšit obrázek

Barvy vyjadřují % nárůstu nebo poklesu místních srážek do 2070. Změny pro Českou republiku jsou minimální. Problém do budoucnosti bude v tom, že srážky budou více přívalové, které se nestačí vsáknout. Povodně na Moravě 1997 a roku 2002 V Čechách jsou v dosud v paměti. Praotec Čech to ze Řípu vybral dobře, ke Hřensku zřejmě nedohlédl, jinak by zavelel prokopat větší průtok Labi kvůli povodním. Ministři životního prostředí přicházejí a odcházejí, povodně a kůrovci zůstávají. Rychlý odtok povrchových vod vede ke snižování zásob podzemních vod. Naše republika má šesté nejmenší zásoby podzemních vod v EU v přepočtu na obyvatele.

Kolem oblastí sucha na mapě světa je plno slané vody. Odsolování je energeticky náročné. Odsolená voda je demineralizovaná a vyrobit z ní vodu s vhodným množstvím minerálních látek je další závažný problém. Technologie, které mohou snížit energetickou náročnost odsolování mořské vody asi o 30 %, jsou uvedeny dole. (Podle National Geographic,Česko, 3/2010).

1)PROGRESIVNÍ OSMÓZA - molekuly vody se přesouvají bez dodatečné energie do ještě koncentrovanějšího "nasávacího roztoku"jehož speciální sůl je odpařena zahříváním při nižších teplotách. Uvedení na trh 2010-2012.

2)UHLÍKOVÉ NANOTRUBIČKY- Elektrický náboj v ústí nanotrubiček odpuzuje kladně nabité ionty soli. Molekuly vody bez náboje pronikají skrz s malým třením, které snižuje čerpací tlak. Uvedení na trh 2013-2015.

3)BIOMIMETIKA . Molekuly vody procházejí kanály tvořenými akvaporiny. To jsou proteiny, které účinně transportují vodu dovnitř a ven živých buněk. Kladný náboj poblíž středu každého kanálu odpuzuje sůl. Uvedení na trh 2013-2015.

Článek na http://www.osel.cz/index.php?clanek=5409 se jmenuje

Ledovce nejsou hlavním zdrojem vody asijských řek a to vidí ohrožení suchem podstatně jinak, do roku 2050 má být nedostatkem vody ohroženo díky úbytku himalájských ledovců asi 60 milionů lidí. Grafy dokládají, že himalájské ledovce nejsou hlavním zdrojem vody velkých asijských řek, jsou to monzuny. Článek však opomíjí rozbor období nejsušších, kdy očekávaný pokles průtoku do roku 2050 jsou až desítky %. Zdá se logické, že větší množství vody pochází z tání sněhu, než z himalájských ledovců. Následky očekávaného úbytku zdrojů vody ze sněhu a ledu pro zemědělství a prosperitu s tím spojených oblastí lze těžko odhadnou a snadno to lze podcenit. V době nepřiměřeného využívání řek Umudarja a Syrdarja pro zavlažování polí v poušti se taky na pár desítek % zapomnělo. Na konci 50. let 20. století začala hladina klesat v souvislosti se širokým využíváním vody  na zavlažování žíznivých bavlnkových polí a zemědělských ploch vytvořených v suché stepi. V 90. letech se tento pokles zrychlil. Přítok těchto řek klesal postupně z 63 km³/rok v roce 1960 na 12,5 km³/rok v r 1990 a pouhých 3,2 km³/rok v roce 2003.(http://cs.wikipedia.org/wiki/Aralsk%C3%A9_jezero)

Zdroj grafu : http://www.osel.cz/index.php?clanek=5409

Dole je schéma rozpadu ( telení) ledovce.

Grónsko, telení ledovce, Zdroj :National Geographic, Česko, 7/2007 Zvětšit obrázek

Taje většina horských ledovců, ustupují o desítky metrů ročně (viz článek o horských ledovcích a grafy na http://zmeny-klima.ic.cz/ledovce/index.html ). Díky zvýšeným srážkám roste jeden ledovec v Norsku (Nigardsbreen) a jeden v Patagónii. Podstatné změny jsou na ledovci v Grónsku a zrychlují se, v období 1979-2010 se v Grónsku zvýšila plocha tání o plochu srovnatelnou s Francií.

Následují odkazy a schéma zalednění Grónska během 50-10 milionů let.
http://zmeny-klima.ic.cz/gronsko/index.html a http://zmeny-klima.ic.cz/gronsko/gronsko-ledovce10.html a http://zmeny-klima.ic.cz/gronsko/gronsko-ledovce11.html je schéma zalednění Grónska za 50 milionů let.

A je to těžké, když místo podstaty věci se řeší prkotiny- jako třeba původní článek v médiích a vědecký komentář k tomu“ Polárna noc v grónskom Ilulissate nebola kratšia“
http://osel.cz/index.php?clanek=5480. Mediální problém byl v tom, že kdosi místní v Gronsku zahlédl vycházet slunce o nějakou chvilku dřív, než to je údajně astronomicky možné. Našel se i důvod – obzor se snížil roztáním ledovce. Nechtěl bych mít takovéhle starosti, a tak jsem se ve vzpomínkách vrátil k pohádce, kde v soutěži zvířátek, kdo uvidí nejdříve východ slunce zvítězila malá myška, která si vlezla velbloudovi na hlavu a byla nejvýš. Takže pokud si medializovaný domorodec při pozorování východu slunce vylezl na kopec, šly mu hodinky o pár promile pomaleji nebo měl pár promile ještě od večera, tak mohl vidět Slunce teoreticky pod obzorem a nepotřeboval k tomu tající ledovec. No ještě, že víme, že okrajové ledovce Grónska opravdu, ale opravdu tají ( asi 250 km³/rok). Úbytek ledovce v Grónsku za rok 2010 byl mimořádný vzhledem k oteplení Arktidy. Článek http://www.novinky.cz/zahranicni/evropa/223073-gronske-ledovce-vloni-rekordne-taly-varuji-vedci.html uvádí, že každoročně zvětšuje oblast zasažená táním asi o 17 000 kilometrů čtverečních. Rozdíl mezi plochou, která roztála v roce 1979 a v roce 2010, odpovídá rozloze Francie. Tání grónského ledovce v roce 2010 mělo zvýšit hladinu oceánu o 5 mm. To je na pováženou, když zvyšování hladiny  celosvětově po roce 2005 se udává kolem 3 mm/rok. Vliv tání ledovců na okraji v Antarktidě je částečně kompenzován zvýšeným ukládáním sněhu v centrální části.

Ledovce v Grónsku stejně jako všude na světě se měnily během milionů let. Grónsko ovšem tehdy bylo součástí rozšiřujícího se Atlantiku a kdysi se zlomem oddělilo od Evropy u Skotska a Irska. Ano bylo tam před miliony let i velmi teplo a byly tam lesy snad ještě před 6 miliony let.

Nahoře: úbytek ledovců na Everestu, ( zdroj NG Česko 3/20010) od 1921 do 2008 se ztenčil o 106 m.
Čemu věřit, když rekonstruovaný graf teplot ze švédské Uppsaly 1720-2005 má začátek trendu na 6°C a končí roku 2005 asi na 6,5°C ? Rok 2005 tam nebyl nejteplejší jako ve světě a vyhledat v grafu periody mořských proudů, když nejteplejší nebyl ani rok 1998 s El Niňo, to si netroufám. Marně hledám i odezvy údajných 60- ti letých period teplot způsobených mořskými proudy.

 Zdroj grafu :http://climatereason.com/LittleIceAgeThermometers/Uppsala_Sweden.html

Fosilní paliva je třeba šetřit, zajištění potravin a výroby chemikálií bez ropy si nelze představit. Nevěřím, že tak zhruba za 200 let se za zimních večerů rozpálí diskutující klimaskeptici a jejich odpůrci tak, že nebudou muset topit.

Odborný článek „Co s oxidem uhličitým v České republice “ J.Svobody a J.Svobodové na http://osel.cz/index.php?clanek=5483 ukazuje graficky hrůzné mrhání prostředky v dotované fotovoltaice a biopalivech. Fosilní paliva je třeba šetřit jako nenahraditelné zdroje. Polovina z našich takřka ve světě rekordních 12 tun emisí CO₂ na osobu za rok pochází ze spalování hnědého uhlí. Zničení starého města Mostu kvůli uhlí máme dokonce nafilmované – za devizy se tam ve filmu Most u Remagenu odstřelovaly celé bloky domů, starodávný kostel se posunul o 800 m a trčel osamoceně a bez věřících uprostřed jakési planiny. Ještě pár městeček by se na severu dalo zlikvidovat, toho bohdá nebude, aby český zákonodárce od spalování uhlí k jaderné energetice a úsporám utíkal.

Pomáhat a chránit vodu.

V televizi vídáme spot žádající pomoc pro strádající obyvatele Afganistanu, kde nejbližší zdroj vody je několik kilometrů vzdálená špinavá řeka. Viděl jsem krátký film o zhodnocení finanční pomoci pocházející z naší republiky - v subsaharské oblasti Afriky byla vybudována škola a studna. Rodičům, kteří pošlou děti do školy přinesou děti domů zdarma kanystr pitné vody. Jiný krátký dokument ukazoval manželku podnikatele z Čech, která si k výročí svatby přála, aby finančně úspěšný manžel nechal vybudovat za milion korun studnu v Africe. A skutečně se to pak stalo. Slyšíme i to, že jedna velká čokoláda ve vyspělé zemi má hodnotu, za kterou přežije dítě v Africe jeden týden. Dočteme se, že přímá pomoc ohroženým oblastem je více než 1000-krát účinnější, než investice proti globálnímu oteplování. Můžeme si najít, že třeba uznávaná organizace UNICEF spotřebuje asi 40% financí na vlastní provoz. Není snadné dopravit pomoc až skutečně k těm nejpotřebnějším, když v cestě stojí místní kalašnikovové mafie. Je to spojeno s bezpečnostními riziky pro lidi, kteří tuto pomoc zajišťují. Během afgánské války sovětští vojáci losovali u mnohdy otrávených studní, kdo se napije jako první. Po několika hodinách tohoto hrozného testu se pak mohli napít ostatní. Lze v takovéto věčně bojující zemi demokraticky vládnout nebo jí účinně pomáhat?
Přenesme se o 20 let dopředu. V uvedeném místě studně vybudované českým podnikatelem bude voda stále zdarma a u ní bude škola, do oblasti se navrátí někteří úspěšní absolventi a pokusí se otevřít cestu ke vzdělání lepšímu životu dalším. O přestávce budou před školou pobíhat spokojené děti a hoši tam budou hrát fotbal. Nebo u studny bude bez přestávky stát obrněný transportér, znudění vojáci si budou prohlížet mladé ženy, které si přišly koupit vodu. A dá se i odhadnout, čím jim budou některé muset platit. Nelituji toho, že každý rok jako rodina domova dáváme několik set korun na humanitární účely, i když nejsem schopen sledovat, kam ta pomoc došla. Vkrádají se chmurné myšlenky. Atentátnice, která zabila desítky lidí čekajících na humanitární pomoc odradí možná desítky místní lidi, ale i mnoho potenciálních dárců podporujících tyto charitativní organizace. Potravinová pomoc likviduje místní zemědělství, které není schopné konkurence a potravinová závislost se ještě zvětší. Porodnost je a podle odhadů bude nejvyšší v chudé a suché Africe a Asii, čímž se problém přístupu k vodě a potravinám ještě zhorší.

Podle National Geographic, Česko, 1/2011 žilo na Zemi roku 1960 asi 3 miliardy lidí, v roce 2011 tu má žít 7 miliard lidí. V roce v roce 2024 to má být 8 miliard a v roce 2045 to bude kolem 9 miliard lidí. Populační exploze se má celosvětově zastavit kolem roku 2050 asi na 8-10,5 miliardě lidí. Kolem roku 2050 budou mít USA 400 milionů občanů. Porodnost v Číně je dnes pod úrovní prosté reprodukce díky sporné politice jednoho dítěte, nejlidnatější zemí bude Indie kolem roku 2030. Čína musí uživit přes miliardu lidí na méně než 10% orné půdy, kterou má svět k dispozici. Bohaté země žijí na úkor zdrojů chudých zemí. Na konci 19. století s nárůstem životní úrovně poklesla porodnost ve Francii na 3 děti na jednu ženu a nepoužívala se moderní antikoncepce. Indie má roku 2010 podle odhadu asi 1,17 miliardy lidí, 41% chudých lidí světa žije v Indii. Roku 2050 má mít Indie přes 1,6 miliardy lidí. Málo rozvinuté země se na přírůstku obyvatel budou podílet více než 95 %. Věková skladba v rozvinutých zemích má tvar grafu vřetene takřka rovnoměrně nejširšího v kategorii 25-54 let. Věková skladba rozvojových zemí má tvar pyramidy s největší základnou dětí a mladých lidí do 25 let. Poměr počtu obyvatel 2011/1960: Evropa 121%, USA 172%, Čína 211%, Japonsko 136%. Největší přírůstek v % byl v Africe a na Arabském poloostrově. Největší přírůstek byl na Pobřeží Slonoviny 541%, celkem 12 států Afriky mělo nad 300% (Keňa, Tanzánie, Dem. Rep. Kongo, Senegal a další), dále státy Arabského poloostrova. Do skupiny přírůstku 200%-300% patří Pákistán, Bangladéš, Filipíny, Malajsie a státy subsaharské Afriky. Největší přírůstek jako stát měla Indie, která stejně jako další lidnaté státy státy Brazílie, Mexiko, JAR, Turecko, Nigerie patří do skupiny s přírůstkem 133-200%. Země je schopna uživit asi 10 miliard lidí, na nichž se má populace zastavit kolem roku 2050. Jde o zajištění vody, potravin, energie a základních životních potřeb. Jde o to, zabránit konfliktům kvůli vodě a potravinám, kolem roku 2050 se může dosavadní neklidný svět stabilizovat, pokud bude nalezena náhrada za energetické spalování fosilních paliv.

Před lidstvem stojí zásadnější problémy vyžadující obrovské investice, než je boj s globálním oteplováním. Obojí však spolu souvisí – je třeba snížit všude energetickou náročnost, šetřit nenahraditelné zdroje vody, paliv a surovin. Je třeba omezit příčiny hromadné emigrace z chudých států, které jsou a budou příčinou sociálních nepokojů. Jsou třeba platné mezinárodní dohody. Mezi země s nejvyšší produkcí HDP na světě ( přes 40 000 USD/osobu) patří USA, Norsko, Saudská Arábie, Singapur, Lucembursko. Indie má asi 30 krát nižší spotřebu energie na obyvatele, než USA.

Dostupnost vody v rozvojových zemích klesla za 50 let v období 1950-2000 na 20% a nadále klesá. Následující graf má zdroj: B. Moldan, Podmaněná planeta, 2009.

Spravedlivý přístup k vodním zdrojům není ani v takzvaném civilizovaném světě. V pásmu Ghazy a řeky Jordán blízko patrně nestaršího města Jericha čerpá Izrael vodu z hlubokých artézských studní, které odebírají podzemní vodu Palestincům na druhém břehu. Izraelci se koupou v bazénech a pěstují zeleninu. Palestinci si kupují v kanystrech od Izraelců svoji vodu. Transporty potravin na velké vzdálenosti představují přesuny tzv. virtuální vody do suchých oblastí. Je to z energetického hlediska asi špatně, ale zatím to zmenšuje riziko přímého válečného střetnutí o zdroje vody. Obilí (ani ječmen) není schopné růst v oblasti, kde roční srážky jsou jen kolem 200 mm. Takovéto oblasti se rozšiřují třeba v Jemenu. Farmy kvůli nedostatku vody chřadnou v některých oblastech v Austrálii. Austrálie má vzhledem k počtu obyvatel formálně dostatek vody, vzhledem k rozloze jsou však zdroje hodně vzdáleny od míst zemědělského užití a jsou nerovnoměrné, dokladem jsou letošní záplavy v západní Austrálii.

Virtuální voda
Virtuální voda je množství vody potřebné na výrobu určitého produktu. V USA je údajně průměrná dráha potravin od místa výroby po spotřebu asi 2 000 km, většina z toho po území USA jako přeprava mezi velkosklady až k uživateli. Podobně ve vyspělé Evropě. Přeprava virtuální vody představuje ve světě asi 1000 km³ za rok (Moldan, 2009). 1000 km³ vody by naplnilo hranol 30x 33 x l km, čili město Praha by bylo pokryto do výšky 1 km. Časopis National Geographic, Česko 3/2010 uvádí, že přeprava virtuální vody ve světě je srovnatelná s druhou nejvodnatější řekou Kongo, kde se uvádí 41 800 m³/s průtok, čili asi 1,3 bilionů m³/rok jinak 1,3E+15 litrů/rok nebo 1 300 km³/rok. Největším dovozcem virtuální vody je relativně Japonsko, které doveze 15 x více virtuální vody, než vyveze. Největší dovoz virtuální vody v Evropě má Itálie. Severní a Jižní Amerika vyváží virtuální vodu převážně jako sóju a obilniny (si 110 milionů m³ virtuální vody, vývoz převážně do Asie). Kupodivu i Afrika je vývozcem virtuální vody (olivový olej, bavlna, arašídy) převážně do Evropy. Evropa mezi evropskými státy přepraví patrně 227 miliónů m³ virtuální vody. V jinak hezky zpracované vložené mapě uvedeného časopisu National Geographic 4/2010 je totiž uvedeno na jiném místě to, že toto množství 227 miliónů m³ virtuální vody se mezi evropskými státy přepraví v podobě hovězího masa. Člověk, který jí maso spotřebuje o 60% více virtuální vody, než vegetarián. Chov dobytka má nezastupitelný význam pro udržení zemědělské krajiny v našich končinách. Do roku 2050 se má zdvojnásobit světová spotřeba masa. Tříletý hovězí kus o hmotnosti 200 kg čistého masa spotřebuje za 3 roky svého života asi 3 miliony litrů vody, v naprosté většině ve formě krmiva, pastvy a sena.
Tabulka udává spotřebu vody v litrech na 1 kg potravin podle National Geographic, Česko 3/2010, má to být jakýsi přijatelný celosvětový průměr.

Spotřeba vody na 1 ks výrobku

Spotřeba vody v litrech na kg na výrobu plodin ( Moldan, 2009)
 

Tabulka přivlastňování sladké vody populací [km³/rok]

Několik desítek % změny srážek nebo průtoku řek v době sucha může vyvolat nevratné změny v přírodě i společnosti. V některých diskuzích už byla nalezena cesta, jak z toho ven. Je třeba nadávat odborníkům, kteří na tato fakta včas upozorňují. Není třeba řešit důsledky případného globálního oteplování, ale odjet se koupat k Jadranu už koncem jara. Úvahy blogerů, že více CO₂ vyvolá větší fotosyntézu a bude dobře, opomíjí to, že limitující pro výrobu potravin bude dostupnost vody. IPCC je terčem kritiky blogerů a diskutérů. Systém práce, kdy odborník pracuje pro společný cíl na svém pracovišti, kde má podmínky pro svou práci, je vyzkoušen v průmyslu, třeba v Japonsku při vývoji robotů. Výzkumník a konstruktér je placen za podíl, který odvede pro společnou věc a pracuje většinou na svém pracovišti. Byl vybrán proto, že ve svém prostředí podává vysoké výkony. Sdružení několika tisíc vědců v IPCC, kteří komunikují především přes internet, je velmi levný systém, jak vytvořit odbornou zprávu o klimatu v širokých souvislostech. Jedna věc je zkoumat klima a psát vědeckou zprávu, druhá věc je politické rozhodnutí a určení priorit pro lepší život na Zemi. Každé rozhodnutí má dvě strany. Pomoc pro nejchudší oblasti přímo v místě ohrožení je jednoduchá – stačí, když místní vlády přestanou investovat do armády a zbrojení, dají peníze na vzdělání a zajištění snesitelných podmínek života. Vojenské rozpočty vyspělých zemí, hlavně USA, by bohatě stačily k zabezpečení světa proti hladu a na základní vzdělání a zdravotní péči chudých zemí. Teď už jen očekávám rady diskutérů, jak to udělat. Po celou historii každý stát zajišťoval svoji bezpečnost a tento systém nelze přerušit bez nesmírných bezpečnostních rizik. Princip politiky měkké síly propagované v USA po pádu socialismu během 20 let selhal.

Voda a člověk na Zemi

• Lidé čerpají podzemní vodu rychleji, než se stačí obnovit

• 2/3 spotřeby vody používáme na pěstování a výrobu potravin

• 83 milionů lidí přibude na Zemi ročně, spotřeba vody na osobu stoupá.

• Východní část ledovce nad Rongbukem na Everestu se mezi srpnem 1921 a říjnem 2008 ztenčila o 106 metrů a lze to doložit snímky.

• Tibetská náhorní plošina jako celek se ohřívá dvakrát rychleji ( 0,72°C/ 100 let), než celosvětový průměr, který je 0,4° C za poslední století. Vznikly tisíce ledovcových jezer s nestabilní ledovcovou morénou jako hrází. Před 50 lety jezero Imža v Nepálu v 5000 m nad mořem neexistovalo. Dnes je 1,6 km dlouhé a široké 90 m.

• 16 milionové město Dillí spotřebuje přes miliardu litrů vody denně, 2/3 této vody pochází z himalájských zdrojů Gangy a Jamuny. Voda se rozváží v chudých oblastech cisternami. Boj o získání vody do kanystrů je každodenní součástí života nejchudších. Indická bavlníková pole spotřebují obrovská množství vody pocházející z Himalájí.

• Voda čínské přehrady Tři soutěsky vychýlila zemskou osu o téměř 2,5 cm. Což není problém. Problém je kontaminace chemickými a metalurgickými výrobami, voda je otravována např. sloučeninami chrómu. Kvůli přehradě byly vystěhovány miliony lidí.

• Vodní tunel zásobující N.York měří 137 km a denně z něj uniká 135 milionů litrů vody. A to na něj zatím neútočí teroristé.

• Kvůli přehradě Itaipú v Jižní Americe bylo přestěhováno 80 milionů lidí. Byly tam vykáceny drahocenné stromy.

• Prodej rekreačních plavidel v USA v roce 2008 dosáhl v přepočtu 640 miliard Kč. Výdaje na osobní zbraně a následně ochranu před zločinností se ani neodvážím odhadnout.

• Z bazénů v USA se každý rok odpaří 567 milionů litrů vody, skoro 2 litry na osobu v USA. Na druhé straně ale úředníci v N.Yorku stávkovali proti toaletám, které šetřily vodu při splachování tak, že to nezvládalo zbytky vydatné večeře dovezené druhý den do práce.

• Hladina Mrtvého moře poklesla od 1978 asi o 21 metrů. Aralské jezero vysychá, vznikl na něm ostrov.

• Každý 8. člověk na světě nemá přístup k nezávadné vodě.

• Zdravotní problémy s vodou si vyžádají 3,3 milionu obětí ročně.

• Mytím rukou mýdlem by se snížil počet průjmů o 45 %. Průjem patří mezi nejčastější příčiny dětské úmrtnosti rozvojových zemí.

• Kampaň s obyčejným filtrem proti vlasovci mediňskému snížila napadení v daném místě tímto cizopasníkem o 99,9%.

• Závadnou říční vodu lze desinfikovat ultrafialovým světlem v tropických oblastech – položí se na několik hodin na slunce v PET lahvi.

Voda na Zemi a ve vesmíru

Odhadované množství vody na velkých měsících planet je asi 95 x větší, než množství vody na Zemi (1 385 000 000 km³). Gejzíry Saturnova měsíce Enceladu chrlí vodní páru, což ukazuje na možnost kapalné vody těsně pod povrchem. Na Saturnově měsíci Titan probíhají kryovulkanické erupce a hledají se možné souvislosti s počátky života na Zemi. Jezero pod vrtem Vostok v Antarktidě ( http://cs.wikipedia.org/wiki/Vostok_(jezero)) představuje dosud neotevřenou konzervu minulosti života na Zemi, pokud tam dokázal život přežít předpokládaných asi 30 milionů let trvalého zalednění. Vrtu zbývá posledních 100 m a vrtá se rychlostí asi  3 m za den. Vrt má být zabezpečen proti kontaminaci unikátního jezera vnějšími životními formami. Podmínky tomu blízké lze předpokládat v kapalném oceánu pod ledem měsíce Jupiterova měsíce Europa.
Obsah ledu + kapalné vody na měsících a trpasličí planetě Ceres ve srovnání v množstvím vody na Zemi ukazuje následující tabulka.

Komety obsahují pravděpodobně značná množství ledu. Dnešní voda na Zemi pochází z dopadu komet v počátcích vývoje Země zhruba před 4 miliardami let. Kde je ve vesmíru voda, těžko lze vyloučit alespoň jednoduché formy života. Planety podle nejnovějších sdělení astronomů mohou být až u 25 % hvězd. Odtud není daleko k obavám, že naše modrá planeta je lákavým cílem mimozemských civilizací. Veřejně to vyslovil i astrofyzik S. Hawking. Země prošla za zhruba 4,68 miliardy let své existence neuvěřitelnými změnami na povrchu a neopakovatelným vývojem života, který překonal dosud všechny nástrahy. Současná doba meziledová je pro rozvoj lidské civilizace a rozmnožení populace takřka rájem na zemi. Máme ale stále před sebou spoustu nejistot. Jednou z jistot je, že bude nedostatek vody.
 

Voda na Zemi podle B. Moldan: Podmaněná příroda, 2009

Zelený tok spojený s životem na Zemi s evapotranspirací (65-75 000 km³ ročně) převyšujemodrý tok ( asi 45 500 km3), to je přímý odtok povrchové vody a tok spodní průsakové vody.
Tyto a další grafy by měly pomoci udržet na úrovni faktů diskuze o globálních otázkách, jako jsou oteplování, ledovce nebo zdroje vody, I když fakta jsou i sdělení o místním mrazíku a množství sněhu nebo pak o zeleni na loučce, teplotě v přímořském letovisku nebo zhodnocení množství oblačnosti pohledem na měřák fotovoltaické elektrárničky.

Obecné úvahy o změnách klimatu a dobách ledových

Během vývoje Země klima rychle kolísalo mezi dvěma poměrně stabilními stavy dlouhodobého chladu a období tepla. Změny byly poměrně rychlé a hlavní změny proběhly asi 35 krát. V grónském vrtu bylo zaznamenáno asi 52 význačnějších změn teploty. A jak říkají rozumní skeptici, člověk tyto změny nezpůsobil. Vědci namítají, že dnešní změny jsou rychlé a možná nevratné.
Spouštěcími mechanismy těchto dlouhodobých změn jsou:

• Zásadní změny složení atmosféry v % skleníkových plynů (H₂O páry, CO₂, CH₄, N₂O, O₃, dnes i freony). Tyto změny ovlivňují život na zemi a život ovlivňuje složení atmosféry. V geologické minulosti byla zásadní změna v atmosféře vznikem methanu, fotosyntézou a vznikem kyslíku. Tato problematika bude mimo jiné v dalším dílu.

• Milankovičovy cykly (změna excentricity dráhy, naklonění rotační osy, precese).

• Změny sluneční činnosti. Možné jsou další astronomické jevy jako průchod mračnem mezihvězdného prachu a kosmické záření. Srážku s velkým asteroidem lze očekávat zhruba během každých (lépe řečeno během) 100 milionů let. Pád asteroidu před 65 miliony let má odezvu na křivce teplot. Jiné katastrofy lze na křivce teplot stěží dohledat.

• Rozsáhlá a dlouhodobá vulkanická činnost uvolňující sopečný prach a zvláště oxid siřičitý do stratosféry (stratosférické vulkány). Jednorázová činnost vulkánů a supervulkánů ovlivňuje klima jen krátkodobě, orientačně řečeno na několik roků.

• Vliv rozložení a pohybu pevnin, které pak ovlivňují mořské proudy. Zvláště velký vliv mělo oddělení Antarktidy a její postupné zamrzání. Pokud jsou pevniny v polárních oblastech, hromadí se sníh a led a to zesiluje dobu ledovou (zpětná vazba).

• Oblačnost a aerosoly v atmosféře. Obecně vysoko položené světlé mraky zvyšují odraz světla do kosmu, což přispívá ochlazení. Nízké tmavé mraky zachycují odcházející IČ záření a přispívají k oteplení. Množství nečistot v atmosféře převyšuje množství, které lze využít jako kondenzační jádra vody. Existuje však projekt podporovaný Lomborgem na vytvoření plachetnic, které rozprašují mořskou vodu, což má ovlivnit globální teplotu a srážky. Svensmark tvrdil, že kosmické záření podporuje kondenzační centra, a tím působí na oblačnost a klima. Kosmické záření je částečně zachycováno slunečním větrem, částicemi letícími k nám ze Slunce. Velká sluneční aktivita tedy znamená snížení kosmického záření, méně oblačnosti a vyšší teplotu. Svensmarkova teorie není všeobecně přijímána, zvláště se poukazuje na to, že kondenzačních center je ve vzduchu velký nadbytek. Zvýšení teploty zvýší odpar nad teplými oceány, bude více srážek a více oblačnosti, vidím to asi jako více páry (kondenzované páry odpovídající oblakům) nad teplejší vodou v hrnci na plotně. Není to složitá logika. A více oblaků znamená více odrazu světla do vesmíru a ochlazení. Tedy i vodní pára ve vzduchu má jakousi zpětnou vazbu, není to jen samozřejmý nárůst teploty zvýšením skleníkového efektu. Větší odpar vody znamená přenášení většího množství skupenského tepla kondenzačního do vyšších šířek. Více sněhu v polárních oblastech znamená ale větší odraz světla a ochlazení.

Další jevy na Zemi ovlivňující klima:

• Skleníkový jev podle meteocentrum.cz – bez atmosféry by byla teplota Země asi o 33°C nižší (-18°C), s atmosférou by byla asi -6°C, se skleníkovými plyny je asi +15°C. Ledovcové vrty dávají výsledky nejvýše za 750 000 let. Vzájemná závislost (korelace) teploty a koncentrace CO₂ je patrná z následujícího grafu. Podobně jako oxid uhličitý kolísá podle teplot i koncentrace methanu. Zvýšení teplot uvolňuje CO₂ a CH₄ , to vede ke zpětné vazbě a dalšímu navýšení teplotní změny také vlivem většího množství vodních par. Čím dále do minulosti Země, jsou naměřené hodnoty méně přesné a je třeba vyvozovat závěry s velkou opatrností.

• Vulkanické jevy – na grafech teplot Země jsem vyznačil známé výbuchy vulkánů a supervulkánů. Vliv na klima je obecně krátkodobý a nepřesahuje několik let. Dlouhodobá vulkanická činnost na dnešní Sibiři před asi 250 miliony let spojená se změnou složení atmosféry je na křivce teplot Země v místě probíhajícího nárůstu teplot. Můj názor je, že nelze tyto jevy přiřadit s dostatečnou přesností časovou ani kvantitativních účinků. Teplotní výkyv asi před 65 miliony let může být spojován i s mohutnou vulkanickou činností na dnešní planině Dekan a ve Skotsku, což někteří považují za další možnou příčinu vymírání dinosaurů. Vulkanické jevy budou v dalším díle.

• Antropogenní aerosoly v atmosféře zpomalily nástup oteplování řekněme v období 1950-1980. Poměrně účinné čištění emisí tepelných elektráren, a pak katalyzátory aut, pomohly ke snížení množství aerosolů včetně síry ve stratosféře – to může být jednou z příčin oteplování od asi 1980.

• Obecně periodické děje jako 11 letý sluneční cyklus nebo mořské proudy s periodou sotva desítky let- tyto periodické děje nemohou ovlivnit dlouhodobě klima. Po letech se vrátí jejich studená/teplá fáze a udeří ještě větší silou. Co se nehodí škrtněte podle toho, jste-li klimaskeptik/alarmista. Pokud máme selský rozum a vědecké znalosti, tak si v diskuzi ani neškrtnete..

Je těžké vyhledat důvěryhodné grafy průměru teplot, vybral jsem schéma podle článku http://muller.lbl.gov/pages/iceagebook/history_of_climate.html Chapter 1 of Ice Ages and Astronomical Causes. Horní část grafu zahrnuje teploty za 3 miliony let. Horní graf má dnešek vlevo, spodní detailnější mají červeně vyznačené některé astronomické události a mají dnešek napravo. Jako základ pro určení odchylky byl zvolen rok 1950, velmi schématicky lze říci, že teplotní odchylka směrem nahoru byla asi do + 5°C a nejnižší teploty byly asi o 10°C nižší. Graf odpovídající vrtu Vostok je na obou částech vlevo, už jsem nestačil popisy os předělat, a tak čas běží u každého jiným směrem.

Zvětšit obrázek

Teplota oceánu a koncentrace CO2 za 65 milionů let podle knihy B. Lomborg: Zchlaďte hlavy

Klima je velmi složitý a dynamický jev. Přeceňování detailů je častým případem u laiků. Nedostatek času k odborným širokým diskuzím je slabinou vytížených vědců. Trpělivost nemá většinou ani jedna strana. Zůstaňme tedy opatrní při zjednodušování závěrů z vysokých teplot a koncentrací oxidu uhličitého v geologické minulosti. Podle http://osel.cz/index.php?clanek=5387 v paleocenní-eocénním teplotní maximu (PETM asi před 55 miliony let) byla teplota asi o 3-5°C vyšší a koncentrace CO₂ v ppm byla 2,5 krát vyšší, než dnes. V následujícím eocenním optimu (až do doby asi před 48 miliony let) bylo rovněž velmi teplo. PETM - paleocénní-eocénní teplotní maximum je období, které ukončuje nejstarší třetihorní období – paleocén. Celý PETM byl výkyv teplot, který trval 100 000- 200 000 roků. Na jeho začátku teplota prudce stoupla o několik stupňů a obsah atmosférického CO₂  až na 1 700 ppmv. Následovalo 7-8 milionů let eocénní optimum, kdy CO₂ kolísal mezi 1000 až 2000 ppmv .Příčiny tohoto dlouhodobého nebývalého oteplení jsou hledány zvláště v silné vulkanické činnosti na dně Atlantiku na linii i Grónsko- Island a Skotsko-Irsko. Lze si představit, že vlna tsunami a tektonická činnost uvolnila methanové klatráty. Methan je účinný skleníkový plyn, který se časem oxiduje na oxid uhličitý, jehož zvýšená hladina je doložena. Dlouhodobé oteplování mohlo vést i k uvolnění dalšího methanu z permafrostu, což ostatně hrozí i nyní. Vrty Vostok, EPICA a grónský vrt ukazují vysokou shodu maxim a minim teploty, koncentrace methanu a koncentrace CO₂. Můžeme tedy předpokládat, že prvotní vliv oslunění uváděného na 65 °severní šířky způsobil změnu zalednění, změnu teploty a ta následně změnu koncentrace methanu z permafrostu a CO₂ uvolněného z hlubokomořských zásob oceánů. Možná i uvolnění methanu z klatrátů při dně oceánů. Tyto skleníkové plyny pak vedly k dalšímu navýšení teplot. Změny oslunění souvisí s Milankovičovými cykly, které lze matematicky modelovat na statisíce let dozadu i dopředu (viz dále). Jestliže dříve byly spouštěcím mechanismem dob ledových a meziledových Milankovičovy cykly v časovém rámci desetitisíců až sto tisíc let, nyní jsou změny rychlejší a antropogenní vliv převyšuje trvale existující vlivy přírodní. Vliv mořských proudů je cyklický a maximum El Niňo v roce 1998 byl desetiny  °C nárůstu globální teploty. I v první polovině 2010 byl vliv El Niňo silný a vytáhl tento rok mezi dva nejteplejší za 130 let s odchylkou ´+0,62°C nad stoletý průměr. Také vliv vulkánů (například stratosférické vulkány vyvrhující emise SO₂), v grafech lze najít odraz činnosti sopky Pinatubo) představuje asi až 0,3°C pokles globální teploty. Přímý vliv Slunce v jedenáctiletých cyklech je ještě nižší. Eocenní optimum je období, kdy většina pevnin byla pokryta lesy, včetně částí Grónska a Antarktidy. Přeměnou lesních porostů vznikalo hnědé uhlí, jehož stáří se uvádí např. 60 milionů let. Hlavní období vzniku černého uhlí v karbonu a permu (před 360-286 miliony let a ne prý později) je podle grafu teplot rovněž z počátku teplé, ale teplota klesá a podle některých údajů klesala i hladina CO₂, jak se uhlík vázal do uhlí. Během staršího karbonu a mladšího permu vládla na jižní polokouli doba ledová, ale v rovníkových oblastech bylo teplo a voda zalévala mělká moře, vnikaly bažiny obsazované stromy blízkými plavuním a primitivními jehličnany. Ještě jinak řečeno, změn teplot na Zemi bylo mnoho, ale byla jen tři hlavní období ukládání fosilních paliv. Černé uhlí kolem 300 milionů let- kontinentální drift přenesl zásoby uhlí daleko od míst, kde vznikala. Anglie jako kolébka těžby černého uhlí byla kdysi na rovníku. Tyto posuvy pevnin jsou dobře zdokumentovány a dostupné na internetu. Ropa nejvíce vznikla kolem 170 milionů let a hnědé uhlí kolem 60 milionů let. Přepokládám laicky, že v té době existovaly nějaké jedinečné podmínky, které vedly k ukládání fosilních paliv. Z těchto podmínek preferuji zabránění přístupu vzduchu (obecně bahnem), čímž se zabránilo oxidaci těchto paliv včetně působení mikroorganismů. Anorganické teorii vzniku fosilních paliv nerozumím, u uhlí už vůbec ne. Proti anorganickému původu fosilních paliv svědčí i to, že ložiska vznikala až v době rozvoje života na Zemi, zatímco geologické jevy a změny teplot probíhají na Zemi několik miliard let.
Korelace mezi teplotami a koncentrací CO₂ je dobře patrná z grafů vrtu Vostok a EPICA za 750 000 let. Zdroj grafu dole : gnosis9.net

Komplexní pohled odborníků na klima je na stránkách www.meteocentrum.cz

>Skleníkový efekt

>Role vodní páry – nedoceněná, či přeceňovaná?

>Oxid uhličitý – sloučenina 21.století?

>Jak vypadá koloběh uhlíku na Zemi?

>Jak se mění koncentrace CO2

>Další skleníkové plyny – nikoliv nevýznamné

Ze stránky vytvořené profesionály
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/sklenikovy-efekt.php
jsem vybral graf ukazující narůstající vliv podílu CO₂ během 30 let od roku 1979

Velmi poučný pro diskuze o vlivu Slunce je článek Proměny Slunce a změna klimatu od Jana Hollana ( z roku 2006) na http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/slu_klih.html

„ Přesto se o vlivu proměnnosti Slunce na klima stále hodně mluví. Jedním z důvodů je pozoruhodné zjištění, že sluneční aktivita byla během uplynulého století asi vyšší než kdykoliv za minulých osm tisíc let: tak dlouhé období vysoké aktivity se předtím nevyskytlo (to je právě na začátku zmíněná práce [1]). Laiky to může vést k ukvapenému závěru, že tedy oteplení, kterého jsme svědky, bude jistě způsobeno právě tím.

Jenže aktivita Slunce v posledním čtvrtstoletí nevzrůstá (nebo nanejvýš málo, a to pouze ve smyslu jeho zářivého výkonu, taková „růstová“ kalibrace [5] je navíc z různých důvodů nepravděpodobná). Zato oteplování celé Země se zrychlilo na tempo, které dosud nebylo zaznamenáno. Zatímco dříve byly proměny toku záření a částic z vesmíru na Zemi dominantním vlivem (dlouhodobým) na klima, dnes se staly vlivem, který lze v prvním přiblížení zanedbat.

Jak to víme? Pomocí výpočtu veličiny zvané radiative forcing (česky snad „zářivé puzení“ ). Ta udává, zhruba řečeno, jaký by byl rozdíl zářivého příkonu a výkonu Země před staletími (v době, kdy vliv lidstva na teplotu Země byl zanedbatelný), kdybychom skokem změnili složení atmosféry na současné [6]. Dnes je to už dva watty na metr čtvereční zemského povrchu (viz např. „Summary for Policymakers“ v [2]). Přebytkem roste teplota Země, tj. jejího (lehkého) ovzduší, povrchu pevnin (a pomalu se prohřívajících hloubek desítek metrů), a ovšem oceánů: ty se vlivem promíchávání vody ohřívají i v hloubkách kilometrových (a v nich se proto schovává naprostá většina tepelných přebytků). Velikost antropogenního forcingu vyplývá z modelů toků energie ovzduším – je to složitější obdoba modelování atmosfér hvězd. (Skutečný dnešní rozdíl měrného příkonu a výkonu Země je menší než forcing, protože teploty povrchu už vzrostly a Země více vyzařuje do vesmíru - přebytek se odhaduje na necelý jeden watt na metr čtvereční, viz podrobně [7], kde je též ukázáno, že táž hodnota vyplývá i z měření teplot oceánů.).“

Největší vliv na vznik doby ledové má Milankovičův cyklus excentricity s periodou asi 100 000 let. Zjednodušeně tedy lze říci, že minimální excentricita spojovaná s možnou dobou ledovou bude asi za 25 000 let a pak za necelých 500 000 let. Graf působení všech tří Milankovičových cyklů do blízké budoucnosti je v mém článku http://hledani.gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009040016 , graf č.4 ukazuje pravděpodobnou dobu ledovou asi za 14 000 let, kdy jsou dva Milankovičovy cykly v chladné fázi a excentricita nadále klesá.

Zvětšit obrázek

Největší vliv na vznik doby ledové má Milankovičův cyklus excentricity s periodou asi 100 000 let. Oba následující grafy jsou převzaty z uvedené práce Proměny Slunce a změna klimatu Jana Hollana http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/slu_klih.html

Velká excentricita je spojena s teplým obdobím a zalednění nehrozí ani možnost doby ledové. Srovnáme-li uplynulých 500 000 let a budoucích 500 000 let, vidíme obdobně 9-10 dílčích minim excentricty, kdy byly doby ledové nebo bude možno očekávat doby ledové. Hluboké minimum je asi za 25 000 let a pak za necelých 500 000 let.
 

Odezvy dávných katastrof na teplotní křivce

Během milionů let lze tyto vysledovat odezvy s obtížemi. Dobře je identifikovatelná katastrofa spojená s dopadem asteroidu před 65 miliony let ( uvádí se i 60 milionů let)-prudké ochlazení a zaclonění Slunce prachem vedlo ke zničení zdrojů rostlinné potravy a následnému vymírání dinosaurů. Otevřela s cesta k ovládnutí Země pro tehdy drobné savce nejspíš zalezlé v zemi jako dnes králíci.

·         Před 181 miliony let patrně asteroid dopadl severně od dnešního Irska, vyvolal podmořské zemětřesení o síle 20 stupňů, vlny vysoké stovky metrů. Vznikla až 30 m silná vrstva bláta v dnešním Německu. V tamních mořích vyhynuli i ichtyosauři. Hlavně došlo na uvolnění methanu z mořského dna.
·         Před 214 miliony let- Norijská katastrofa patrně spojená s kráterem 100 km velkého impaktního kráteru Manicouagan  v Qebecku. Krátery a jejich popis včetně fotografii podle Štefánkovy hvězdárny viz http://observatory.cz/static/vystavy/vltaviny/2-impaktyz.php .Dinosauři tuto katastrofu ještě přežili. Kdyby tehdy existovali političtí dinosauři, tak přežijí taky.
·         Před 250 miliony - 245 miliony let masové vymírání živočichů (mizí přes 50% živočišných čeledí), velké vymírání v moři, snad vlivem vulkanických jevů, sloučenin síry, vznikal i sirovodík.
·         Před 370 milionů let- masové vymírání živočichů, hlavně v moři
·         Před 440 miliony let byla dílčí doba ledová, masové vyhynutí živočichů. Následující dva grafy, jsou ze skvělé 40 stránkové práce klimatologů L. Metelky a R.Tolasce http://www.czp.cuni.cz/knihovna/publikace/klimaticke-zmeny-web.pdf
Předpokládám, že lze graf zvětšit pomocí lupy prohlížeče, je uložen v dostatečném rozlišení.

Zvětšit obrázek

Klasický graf vrtu Vostok se čtyřmi maximy je zde stěsnán mezi 10 000- 500 000 roky, pátým maximem je dnešek. Hořejší souhrnný graf podle http://muller.lbl.gov/pages/iceagebook/history_of_climate.html  teplot za 3 miliony let  s vrtem Vostok má rozmezí asi +2°C až -8 °C, tedy rozpětí zhruba 10°C, což na tomto spodním grafu je uprostřed jako Ekvivalent Vostok [°C] rovněž kolem 10 °C. To by nás mělo přeci jen přivést k zamyšlení nad důsledky odhadovaného rychlého oteplení minimálně o 1°C do roku 2100 a častěji uváděného o 2°C. Nahoře je graf teplot geologické minulosti Země od kambria před 540 miliony let. Průměrná teplota dnes je necelých 15°C, orientačně tedy můžeme říci, že průměrné teploty Země od 3 milionů let kolísaly mezi +5°C až +25 °C, převažují teploty chladnější, než dnes. Rozdíly teplot nejsou tak velké vzhledem k obrovským změnám, ke kterým docházelo. Zkusme optimisticky předpokládat, že existuje nějaký zatím neznámý stabilizační faktor, který teplotu Země udržuje a zvládne i alarmisty očekávaný nárůst o 3-4°C do roku 2100.
Při pohledu na tento graf se mi vybavuje, že astronomové tvrdí, že Slunce zvyšuje své vyzařování asi o 10% za miliardu let. A teplota Země během půl miliardy let v trendu klesá. Je těžké si pak představit, že globální teploty Země řídilo hlavně Slunce. Na začátku mého bádání o dobách ledových jsem se dočetl, že jejich příčiny jsou neznámé a lze s tím souhlasit i nadále. Domnívám se, že první dvě velké doby ledové (před 2,5-2,2 miliardami let a 800-650 miliony let) lze spojit s rozvojem života a změnami v atmosféře – vznikal methan, pak kyslík, methan se oxidoval na oxid uhličitý. Prostě zásadní změny teploty byly ve spojení se složením skleníkových plynů v atmosféře- viz další díl. Eocenní teplotní maximum (zhruba před 55 miliony let) lze spojit s únikem methanu z klatrátů při rozevírání desek v dnešním Atlantiku. Od doby před 500 000 lety lze spojit doby ledové s Milankovičovými cykly execentricity.

Uvedu raději závěr psaný klimatology Metekou a Tolascem, kteří nevzdali šanci přesvědčit část diskutérů, pokud ti budou respektovat fakta.

„Klimatologie má dnes už hodně dobře prověřených poznatků o chování globálního klimatického systému a vlivech, které na něj působí. Základní lze shrnout do následujících bodů:

• klima se vždy měnilo a mění se i v dnešní době,

• v současnosti je jedním ze základních projevů těchto změn globální oteplování,

• emise skleníkových plynů mají na tom nezanedbatelný podíl,

• klimatické změny a jejich důsledky mohou mít v některých oblastech velký vliv na ekonomiku i přírodní poměry,

• příští vývoj klimatického systému silně závisí na dalších emisích skleníkových plynů.

Klimatologie však poskytuje i informaci o statistické pravděpodobnosti, spolehlivosti či věrohodnosti svých výsledků. Je to důležité zejména pro výzkum dopadů klimatických změn na život lidí nebo pro ekonomické analýzy. Klimatický systém Země je velice složitý a musí být studován především fyzikálními metodami. Chceme-li jako lidstvo optimálně reagovat na současné i předpokládané budoucí změny klimatu, musíme vycházet z výzkumu klimatického systému, příčin změn klimatu a předpokládaného budoucího vývoje. To je jednoznačně úkolem klimatologie. Na základě podkladů od klimatologů mohou potom specialisté z dalších oborů (hydrologie, vodní hospodářství, zemědělství, lesnictví, energetika, medicína, biologie a další) zjistit, co předpokládané změny klimatu přinesou pro život lidí a také vyhodnotit, jaké klady či zápory budou mít. Na ekonomech pak je, aby podle těchto výsledků formulovali postupy, které zajistí co nejvyšší efekt při vynaložení co nejnižších nákladů nebo s co nejnižšími škodami. Politici by potom měli především zajistit dobré legislativní prostředí pro realizaci zvolených postupů. Tato zpráva podává jen zcela základní informace o problematice klimatických změn, jejich možných dopadů a o možnostech zmírnění následků.“

Rok 2010 byl ve světě s rokem 2005 nejteplejší od 1880 a také nejdeštivější s velkými výkyvy podle regionů. http://www.noaanews.noaa.gov/stories2011/20110112_globalstats.html a lépe poslední článek a rozbor teplot roku 2010 na http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2011010006, kde jsou i grafy teplot nejen podle NOAA. Teplý rok 2010 se přičítá silnému vlivu teplé fáze El Niňo, která už ale přechází v chladnou fázi La Niňa. Trend sluneční irradiance klesá a sluneční aktivita se zvolna probírá z asi čtyřletého útlumu. Srážek a vodních par v atmosféře s teplotou přibývá, koncentrace CO₂ roste a koncentrace methanu zatím stagnuje. Klimatologové dávají podklady pro zodpovědná řešení, rozhodnutí je politického a ekonomického charakteru. Když volíme politiky, kteří správného rozhodnutí nejsou schopni nebo nevolíme vůbec, tak ztrácíme nám náležící maličkou možnost tyto jevy ovlivnit. Čili podle Cimrmanů – můžeme o tom diskutovat, a to je pak jediné, co se s tím dá dělat. Dá se i na těchto stránkách diskutovat s využitím faktů? Tento článek k tomu měl sloužit. Doporučuji zkusit v rámci diskuze vysvětlit dítěti tak ze 4. třídy, kde se to nejspíš  učí, že zima astronomicky skončila 21.prosince, pak začalo slunce přibývat, ale obvykle teprve začíná zima, která trvá skoro do března. A počasí a klima řídí Slunce. Další graf - viz též kredit: Global Warming Art. a http://osel.cz/index.php?clanek=5387

Do několika následujících grafů jsem vložil některé významné vulkanické jevy a pády asteroidů. Nezdá se mi, že by byly podstatnou příčinou dlouhodobých teplotních změn.
Největší supervulkán Sam Ignimbrite (Jemen) před 29,5 miliony let vyvrhl 5.500 km³ hornin. La Garita (USA) před 27,8 miliony let vyvrhla 5.000 km³ hornin.
Zdroj : gnosis9.net/vulkany.php.. Tyto dva největší supervulkány zanechaly v grafu teplot sotva patrnou stopu, bylo to v době trvajícího zalednění Antarktidy. Na grafu teplot při časové ose s měřítkem miliony let nelze ani stopu osamocených supervulkánů očekávat.
 

Teploty a koncentrace CO₂.
Dlouhodobá je provázanost změn teploty a koncentrace CO₂. Graf vrtu Vostok a EPICA za 750 000 let ukazuje výraznou korelaci teplota koncentrací CO₂. Vrty byly provedeny v 90. letech a vyhodnocení moderními metodami o řadu let později. Neobsahují tedy data minimálně posledního desetiletí. Nekonečné šarvátky mezi alarmisty a klimaskeptiky o tom, co bylo dříve, jestli zvýšení teploty nebo zvýšení koncentrace CO₂ snad mohu uklidnit tím, že to není podstatné. Prvotní změny teplot v dlouhodobé minulosti pocházely zvláště ze změn excentricity dráhy Země, a tím oslunění polárních oblastí. Rostoucí teplotou rostla koncentrace CO₂, methanu a také vodních par a efekt se navyšoval, při ochlazení se zmenšoval. Kritici IPCC tvrdí, že si zmanipulovaní vědci vymysleli toto zesílení vlivu CO₂ (zhruba 1° C primárního navýšení má vyvolat asi ke 3° C celkového navýšení), aby vyvolali paniku globálního oteplování a měli z toho báječné zisky. Klimaskeptici téhož argumentu, tedy primárního navýšení teploty, používají rovněž- teprve pak až po tomto zvýšení teploty se má zvyšovat hladina CO₂ a CH₄. Co bylo dřív- slepice nebo vejce? Asi kohout a bude klid. Hodně zjednodušeně a srozumitelně řeknu, že vědcům IPCC a NOAA vytýkají totéž, co sami někteří skalní klimaskeptici používají. Efekt je stejný – větší teplota a více skleníkových plynů. Zavedl bych pojem petroskeptik, to je skalní skeptik, kterého přesvědčí jen náraz hlavou do skály. Jinak bude tvrdit, že pavědci všechno zfalšovali a skála neexistuje. Narazit hlavou do klimatu nelze, takže to opět nevyřeším.


Zvětšit tento obrázek lze asi na 150% v prohlížeči MS IE8 nebo Google Chrome, pak je čitelný dobře. Stěží nacházíme v grafu výbuch sopky Théra asi 1470 př.Kr podle ¹⁴C datování. Graf teplot za 30 000 let ukazuje rozdílný průběh teplot na severní a jižní polokouli. Četné výkyvy na severní polokouli snad můžeme přičíst ovlivnění Golfského proudu v době tání, shoda je v tom, že výkyv před 12 800 roky způsobilo náhlé vylití sladké vody do Atlantiku po pádu asteroidu do oblasti dnešních velkých severoamerických jezer. V grafu dále vidíme vpravo nahoře červené šipky jako dolní a horní odhad teplot pro rok 2100. Rok 2010 byl podle NOAA o 0,62°C teplejší, než průměr 1900-2000. Ale ještě se to upřesňuje. Největší sopečnou erupcí za dobu trvání civilizace byl výbuch vulkánu Théra v Egejském moři někdy uváděný mezi lety 1627 - 1620 před naším letopočtem. Do atmosféry rozmetal 60 krychlových kilometrů horniny a tsunami ukončilo rozvoj mínojské civilizace na Krétě. Egyptské záznamy z té doby vypovídají o ničivých přívalových deštích a bouřích. Nechybí ani názor, že "deset egyptských ran", které podle Starého zákona předcházely exodu Židů z Egypta, souviselo  právě s erupcí Théry . V téže době na vzdálenou Čínu dolehla neúroda, která vedla k neklidu ve společnosti, a letokruhy stromů dokazují ochlazení také v Severní Americe.

Graf teplot podle Spencera, 2007, ukazuje rozsáhlé středověké teplotní optimum, dohledat průběh jeho teplot na časové ose není problém.

Problém je, že se hodnoty teplot a časové údaje pro toto optimum se u mnoha autorů neshodují. Nakonec stačí do obrázků Gogole zadat heslo multiproxy temperature a můžeme si vybírat. Bohužel slavný hokejový graf patří k těm horším. V dolejším grafu propagujícím středověké tepelné optimum je úplně nahoře červená šipka, která ukazuje nejnižší odhad pro rok 2100. A graf končí rokem 2000, pak trend mírně rostl a byly pak ještě dva nejteplejší roky za 130 let, roky 2005 a 2010.

Následující graf po zvětšení ukáže průběh teplot Klementina s možností odečíst hodnoty pro jednotlivé roky. Odezvy některých výbuchů vulkánů bereme orientačně, nebylo to u nás za humny.

Zvětšení grafu - otevře novou stránku s grafem Klementina 1770-2010, kde lze vyčíst jednotlivé roky na ose času. Dále uvádím odkaz http://zmeny-klima.ic.cz/klementinum-data/Klementinum-grafy-roky-mesice-1775-2010.xls na soubor Excelu s daty a grafy podle měsíců za roky 1775-2010.
Zhruba jedenáctileté cykly můžeme v prvním přiblížení přičíst aktivitě Slunce. Mořské proudy existují na Zemi určitě déle, než civilizace. Zjednodušeně řeknu, že mořské proudy přenáší teplo dříve pohlcené. Nejdelší multidekadické oscilace mají celkovou periodu 60-70 let (to je maximum + minimum dohromady). Od roku 1880-1940 lze v grafu teplot najít jakési symetricky pronesené minimum dlouhé 60 let, což je perioda připisovaná jaksi obecně mořským proudům.  Očekával bych, že tedy bude dalších 60 let maximum s kopečkem uprostřed. A není. Teploty kolísají až asi do 1980 a pak 30 let trvale rostou. Periodu 60 let nevidím ani na ještě delším grafu teplot ze švédské Uppsaly ( viz někde nahoře v textu).A trend globálního oteplování trvá asi 150 let. Vliv Slunce v tomto období nárůstu teplot roste, ne však v posledních 25 letech, kdy trend teploty naopak trvale roste. Vliv nárůstu skleníkových plynů a vlivu člověka v posledních 150 letech je jedním z faktorů porušujících křehkou rovnováhu. A aby to nebylo jednoduché, silné El Niňo (rok 1998 a 2010) vytáhlo teplotu až o 0,6°C nad stoletý průměr. Jde však o krátké periody teplé a chladnější a jde o energii Slunce akumulovanou, trvalý trend oteplování to vysvětlit nemůže. Ale mýlit se je lidské. Lidské je rovněž se hádat a říkat tomu diskuze. Pokud tyto články pročte prof. Lapin, bob, Mirek Šejna a další zatím utajení odborníci, tak věřím, že jejich poznámky budou přínosem.

Další díl je v podstatě hotov, převedení do HTML není zrovna hned, celkem je to asi 60 stran, soubor  ve formátu. PDF s celým textem a obrázky s vyšší kvalitou bude připojen k druhému dílu. Odkazy jsou k celému tématu ledovce.

Knihy a časopisy :

[1]: Rainer Crummenerl: Doby ledové, nakladatelství Fraus, 2010, překlad je doplněn odbornými texty pro naši krajinu, originál je z roku 2004

[2]:James Hughes :Velká všeobecná obrazová encyklopedie, Svojtka nakladatelsví, 1999, str.56-69

[3]: National Geographic, Česko, zvláštní vydání Voda, 3/2010, str. 33-138.
National Geographic, Česko, 1/2011, 6/2010, 5/2009, 7/2007

Moje články na Gnosis9.net související s klimatem a dobami ledovými

Mamuti - metody datování klů, zubů a změny klimatu. Budeme klonovat mamuty? (3. díl)

Mamuti - vyhynuli díky lovcům nebo změně klimatu? Mamutí mládě Ljuba (2. díl)

Mamuti a neandrtálci vyhynuli, jak přežili lidé dobu ledovou? (1. díl)

Globální oteplování - vědí už vědci proč, o kolik a za kolik? IPCC a kacíři (1. díl)

Globální oteplování - je vina vodní pára, oxid uhličitý, přírodní jevy nebo my? (2. díl)

Tunguský meteorit - katastrofa, která může varovat. Nebo až ta další.

Temná hmota a temná energie ve vesmíru - potřebujeme vědu nebo víru. Nebo obojí.

Odkazy:

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009110002 - K ochlazení klimatu před 12 800 lety došlo náhle - během půl roku

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2007080018 Srážka s kosmickým tělesem a změny podnebí před 12 900 lety

http://gnosis9.net/led-v-arktide.php -aktuální stav ledu v Arktidě
http://gnosis9.net/slunce.php - aktuální grafy o činnosti Slunce
http://gnosis9.net/sopky.php - vulkány a supervulkány, stratosférické vulkány, viz též http://en.wikipedia.org/wiki/Supervolcano a soupis velkých erupcí http://en.wikipedia.org/wiki/Timetable_of_major_worldwide_volcanic_eruptions

http://zmeny-klima.ic.cz/supervulkany/index.htm – grafy pádu částeček vulkanického porachu v atmosféře

http://observatory.cz/static/vystavy/vltaviny/2-impaktyz.php- největší krátery po asteroidech + fotografie podle Štefánkovy hvězdárny

http://amper.ped.muni.cz/gw/clanky/slu_klih.html- proměny činnosti slunce a Milankovičovy cykly a doby ledové, článek z Keplerovy hvězdárny.

http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/sklenikovy-efekt.php

http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/data-vzestup-oceanu.php
http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/slunecni-aktivita.php

http://www.meteocentrum.cz/zmeny-klimatu/ odborně zpracované stránky o změně klimatu

http://www.osel.cz/index.php?clanek=5409 - řeky v Himaláji a ledovce

http://cs.wikipedia.org/wiki/Aralsk%C3%A9_jezero – Aralské jezero vysychá

http://cs.wikipedia.org/wiki/Vostok_(jezero - základní informace o dobách ledových

http://cs.wikipedia.org/wiki/Doba_ledov%C3%A1 -základní informace o ledovcích
http://astro.sci.muni.cz/pub/hollan/ - souborné články ke klimatu a plné překlady odborných článků
http://www.czp.cuni.cz/knihovna/publikace/klimaticke-zmeny-web.pdf -souborný článek klimatologů L.Metelky a R.Tolasce ( 2,3 MB)

http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/news_tz091022pok/$FILE/POK_pro_mezirezort_web.pdf - souborný článek k ochraně klimatu ČR, 139 stran, vydalo Ministerstvo životního prostředí, únor 2010.

http://www.kosmo.cz/modules.php?op=modload&name=XForum&file=viewthread&fid=3&tid=1322&start=5910&page=198
přeložený článek s mnoha grafy a rozsáhlou diskuzí , celkem asi 8 MB velký. Snaží se dokázat, že nás čeká další Daltonovo minimum sluneční činnosti a další malá doba ledová.

http://www.seminarky.cz/detaily-19430 - Globální oteplování a sociální důsledky, diplomová práce, 2010.
http://osel.cz/index.php?clanek=5387 paleocenní-eocénním maximu (PETM asi před 55 miliony let) byla teplota asi o 3-5°C vyšší a koncentrace CO2 v ppp byla 2,5 krát vyšší

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2010090015

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2009110002 a

http://gnosis9.net/view.php?cisloclanku=2007080018

http://geologie.vsb.cz/geomorfologie/Prednasky/10_kapitola.htm – ledovce celkově, skripta P.Jakeše+ grafy a fotografie, mapy zalednění až do 1,15 milionu let ( asi 1,3 MB)

http://cs.wikipedia.org/wiki/Stromatolit – stromatolity, na začátku vývoje života

http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za – fotosyntéza podrobně

archeobakteriehttp://cs.wikipedia.org/wiki/Archea-archea bakterie
http://osel.cz/index.php?clanek=5453 -vývoj života a doby ledové

http://sites.google.com/site/udalostiakatastrofy/katalog_katastrof – vulkanické výbuchy

http://www.blisty.cz/files/2007/03/23/graph.gif- graf nárůstu prachu v dobách ledových

http://scienceworld.cz/geologie/Krater-na-konci-kridy-neodpovida-dobe-vymirani-4906 – dinosauři vyhynuli kvůli vulkanické činnosti na planině Dekan
http://www.skepticalscience.com/arg_jde_o_freony.htm rozsáhlá diskuze srovnávající argumenty vědy a klimaskeptiků ( asi 40 stran s grafy, překlad zveřejnil J.Hollan)
http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDvoj_kontinent%C5%AF- pohyby kontinentů za 540 milionů let

zmeny-klima.ic.cz - moje stránky s více jak stovkou grafů, kde jsou argumenty převážně proti nadhodnocování hlavního vlivu změn klima díky Slunci, mořských proudů, kosmického záření atd.

(Supervulkány a vliv na klima - Yellostowne, Toba a další se příliš na grafu teplot neprojevily.
Vývoj teploty a klimatu  Země od Kambria 524 milionů let do současnosti -asi 40 stran, grafy, shrnutí- materiál z konference roku 2009  autoři klimatologové Metelka a Tolasz
Změny teploty Země díky mrakům klimaskeptipů
Sluneční aktivita, solární irradance a teploty světového oceánu 1998-2010
Proudy PDO a AMO a teplota 1900-2009
Lze vysvětlit globální oteplení vlivem Slunce, mořských proud a růstem CO2?
Grónsko - tající ledovce, průběh zalednění od 50 milionů let, Vikingové a Inuité, zelená země, ovce, ryby, ropa a vzácné zeminy.
Grafy- úbytek horských ledovců   1977-2005 na 16 místech světa ( úbytek tloušťky asi 6 až 35 m); schéma "telení" Grónského ledovce odlamováním na pobřeží ( rok 2007 asi 260 km3 ledu) -podle National Geogphic Česko, červen 2007.
Arktida-severovýchodní a severozápadní cesta - úbytek ledu  1997-2008, podle National Geographic Česko, duben 2008
Spektra- pohlcování IČ záření vodní párou a CO2 - převedeno do lineárního měřítka osy x, kde lze srovnat velikost ploch
Klimaskeptik - být či nebýt- lehká diskuze s www.klimaskeptik.cz a blogerem Kremlíkem.
Kosmické záření - graf  koreralace s teplotou a CO2 za 160 000 let.
Uhlíková vana - hromadění a vliv CO2 podle National Geographic 11/2009
Arktická oscilace 1950-2010 a teploty Klementina 1950-2007.
Změny srážek Svět do roku 2041-2070 : grafické znázornění na mapě světa podle National Geographic Česko, 5/2009.
Moldan: Podmaněná planeta, Karolinum, 2009 .  Grafy vývoje populace a zemědělské výroby do 2030, emise do 2100
Aktivita Slunce a teploty 2000-2008- srovnání průměrných země teplot NASA 2001-2008 a sluneční aktivity ( skvrny) a slunečního záření (sluneční "konstatnty")
http://zmeny-klima.ic.cz/klementinum-data/Klementinum-grafy-roky-mesice-1775-2010.xls data a grafy Klementina 1775-2010, ročně a měcíčně.

P