Proč je oxid uhličitý pro přírodu nebezpečný?

Skleníkový efekt je proces zvyšování teploty zemského povrchu zachycováním tepla ze slunce, které by jinak uniklo do vesmíru. Tyto plyny v podstatě „obalují“ naši planetu a pomáhají udržovat vysoké teploty na jejím povrchu.

Skleníkové plyny hrají zásadní roli při udržování Země na teplotě vhodné pro život. Bez přirozeného skleníkového efektu by se průměrná teplota na planetě pohybovala kolem minus 20°C místo současných kolem 15°C.

Vědci se domnívají, že energetická bilance Země s teplotou vyhovující mnoha druhům živých organismů byla narušena začátkem průmyslové revoluce. Lidé začali aktivně spalovat fosilní paliva, což vedlo k rozsáhlým emisím oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů do atmosféry. Po desetiletí hladiny CO2 v atmosféře stoupaly, zachycovaly přebytečné teplo v blízkosti zemského povrchu, což způsobilo celkový nárůst teploty.

Odborníci odhadují, že od roku 1970 do roku 2004 se emise skleníkových plynů zvýšily o 70 %. Emise oxidu uhličitého se během tohoto období zvýšily o 80 %.

Odhady ročních emisí skleníkových plynů na celosvětové úrovni v miliardách metrických tun

Podle Světové meteorologické organizace byla po většinu z posledních 800 tisíc let koncentrace CO2 v zemské atmosféře asi 200 až 280 částic na milion, ale:

• v roce 2013 přesáhl 400 ppm.
• v roce 2023 vzrostly koncentrace CO2 na více než 420 ppm, což je o 50 % více než předindustriální úroveň.

Odborníci poznamenávají, že s rostoucími emisemi metanu a dalších skleníkových plynů by se do roku 2100 mohla průměrná povrchová teplota naší planety zvýšit o 4,8 °C ve srovnání s předindustriální úrovní.

Jaké plyny způsobují skleníkový efekt?

• vodní pára
• oxid uhličitý
• oxid dusičitý
• metanu
• ozon
• syntetické skleníkové plyny.

Pokud jde o množství tepla, které mohou tyto plyny absorbovat a znovu emitovat, metan je 23krát a oxid dusný 296krát účinnější než oxid uhličitý.

Globální koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře v letech 2003 – 2022

V podstatě jde o „příspěvek“ ke globálnímu oteplování. V zemské atmosféře je ale CO2 mnohem více, takže je to hlavní skleníkový plyn, který přispívá ke skleníkovému efektu. Zároveň je oxid uhličitý „absorbován“ lesy, půdou a oceánem. Jeho množství v povrchových vodách oceánů a v atmosféře je v rovnováze.

Mezi zdroje metanu v přírodě patří mokřady, tundra, oceány a jejich usazeniny na dně. To je asi 36 % emisí. Zbytek je dílem člověka. Patří mezi ně skládky, chov dobytka, pěstování rýže a výroba a využití fosilních paliv.

Potenciál globálního oteplování antropogenních plynů, měřený tím, kolik tepla každý plyn zadrží v atmosféře ve srovnání s oxidem uhličitým

Vodní pára je nejvýznamnější přirozeně se vyskytující skleníkový plyn v atmosféře a má zásadní dopad na klima a vodní zdroje. Odhaduje se, že troposférický ozón tvoří třetinu příspěvku k oteplování způsobenému přímými skleníkovými plyny od průmyslové revoluce. Syntetické skleníkové plyny mají dlouhou životnost a velmi dobře absorbují sluneční záření. Například chlorfluoruhlovodíky mohou zůstat v atmosféře více než 100 let a mají oteplovací účinek několik tisíckrát větší než oxid uhličitý.

Příčiny vzniku a zesílení skleníkového efektu

Přirozené příčiny

Skleníkový efekt je přirozený a přirozený proces. Jeho přirozenými příčinami jsou dýchání a rozklad rostlin a také uvolňování skleníkových plynů z oceánu do atmosféry. Mnoho přírodních skleníkových plynů – vodní pára, oxid uhličitý, metan – je přirozeně přítomno v atmosféře.

Zemědělství

Problém je ale v tom, že vlivem lidské činnosti se skleníkový efekt zvyšuje. Podle Světové meteorologické organizace bylo období 1880–2016 od roku 2022 nejteplejším v historii. Každým rokem je klima a teplota Země stále více ovlivňována spalováním fosilních paliv, odlesňováním a chovem dobytka. Tyto procesy přidávají velké množství skleníkových plynů k těm, které se již přirozeně vyskytují v atmosféře.

Podle Mezivládního panelu pro změnu klimatu asi 25 % celosvětových emisí skleníkových plynů pochází ze zemědělství a jiného využití půdy. Situaci ovlivňuje výroba a zpracování krmiv a produktů živočišné výroby, emise skleníkových plynů z trávení hospodářských zvířat a rozklad kejdy.

Nadměrná aplikace hnojiv může vést ke zvýšeným koncentracím oxidu dusného. Aktivní a ne vždy šetrné využívání území a mokřadů a také emise ze skládek přispívají k tvorbě vysokých koncentrací metanu v atmosféře. Rozsáhlé odlesňování vede k ničení velkých ploch vegetace, která je schopna absorbovat oxid uhličitý v atmosféře.

Doprava

Dalších 14 % pochází ze spalování benzínu a nafty pro pohon světových dopravních systémů. Asi čtvrtina emisí skleníkových plynů pochází ze spalování uhlí, zemního plynu a ropy za účelem výroby elektřiny a tepla.

Výroba cementu

Výroba cementu přispívá k posílení skleníkového efektu: při zahřívání uhličitanu vápenatého se do atmosféry uvolňuje oxid uhličitý. V průměru se na každých tisíc kilogramů vyrobeného cementu uvolní 900 kilogramů CO2. Odborníci odhadují, že tento typ průmyslu může být zodpovědný za 5–8 % globálních antropogenních emisí oxidu uhličitého.

Příspěvek antropogenních skleníkových plynů ke globálním emisím

Aerosoly

Jedním z důvodů zvýšeného skleníkového efektu jsou také aerosoly. Jedná se o malé částice v atmosféře, které vznikají v důsledku výfukových plynů z automobilů a továren, jakož i ze spalování fosilních paliv. Mezi další zdroje patří chlorfluoruhlovodíky z chladicích systémů a halony v systémech pro potlačení požáru a ve výrobě. Aerosoly vznikají i při přírodních procesech: při sopečných erupcích, lesních požárech a dalších.

Důsledky skleníkového efektu

Hlavním důsledkem skleníkového efektu je změna klimatu a její doprovodné procesy na pozadí postupného zvyšování teploty na zemském povrchu.

Tající ledovce a mořský led

Oteplování planety způsobuje rychlejší tání ledovců a mořského ledu po celém světě. Kvůli tomu stoupá hladina moří a hrozí záplavy. Odborníci zjistili, že Západní Antarktida ztratila od roku 1996 do roku 2021 3,331 miliardy tun ledu. To způsobilo celosvětový nárůst hladiny moří o více než 9 milimetrů.

Takové jevy ohrožují města ležící na pobřeží a ostrovech i v nížinách – například Benátky, Tokio, Jakarta, Male, Petrohrad, New Orleans a další. Podle nejpesimističtějších předpovědí mohou být do roku 2100 pod vodou. Tající led také ovlivňuje populace arktických zvířat, zejména ledních medvědů, a jejich zdroje potravy. Biotopy a lovecké oblasti těchto velkých predátorů se zmenšují. Jsou nuceni trávit stále více času na břehu a případy, kdy lední medvědi vycházejí do obydlených oblastí, jsou stále častější.

Nerovnováha v ekosystémech

Změna klimatu mění geografický rozsah a migrační vzorce zvířat a ryb. Například posuny v načasování tření lososů ovlivňují populaci medvědů, kteří se těmito rybami živí. Některé druhy rostlin mohou vyhynout dříve, než se stihnou přizpůsobit změně klimatu.

Extrémní přírodní jevy

Kvůli rostoucím teplotám se častěji objevují hurikány, sucha, povodně a tajfuny. Oteplování zhoršuje srážkovou situaci: „mokré“ regiony trpí ještě více silnými srážkami a suché regiony suchem. Suchá půda je méně připravena na vydatné srážky, které jsou zase plné záplav. Všechny tyto faktory vytvářejí rizika pro zemědělství a potravinovou bezpečnost světové populace, a ta zase může způsobit masovou migraci lidí a politickou nestabilitu.

Způsob řešení problému

Existují způsoby, které jsou již široce používány po celém světě, jak snížit emise skleníkových plynů a snížit dopad skleníkového efektu. Jde například o přechod na alternativní zdroje energie včetně využívání solární energie a biopaliv s cílem postupně snižovat objem spalování fosilních paliv. Je důležité investovat do úsporných a elektrických vozidel.

Solární panel a žárovka, zelená energie Foto: istock

Vědci pracují na systémech sekvestrace uhlíku, které pomáhají zachycovat oxid uhličitý a ukládat ho pod zem, aniž by jej vypouštěly do atmosféry. V řadě zemí úřady aktivně prosazují myšlenku zvýšení energetické účinnosti v domácnostech a podnicích, včetně účinných systémů vytápění a osvětlení. Opětovné zalesňování a ochrana stávajících lesů rovněž napomáhá vyvažování skleníkových plynů v atmosféře.

Změna zemědělských postupů na šetrnější k životnímu prostředí může pomoci snížit emise skleníkových plynů. Například je důležité omezit používání velkého množství dusíkatých hnojiv, která zvyšují emise oxidů dusíku z půdy. Důležitou roli hraje i správné skladování hnoje: v kapalné formě v rybnících nebo nádržích uvolňuje metan. To se v pevném stavu neděje.

Každý člověk může přispět ke snížení emisí skleníkových plynů. Někdy stačí vzdát se osobního auta ve prospěch veřejné dopravy. Britští vědci spočítali, že cesta benzinovým autem z Londýna do Glasgow na cestujícího má za následek čtyřikrát více emisí oxidu uhličitého než stejná cesta autobusem. Vyplatí se také omezit plýtvání potravinami – společným úsilím tím snížíte emise, když se rozkládají na skládkách.

Města, zejména velkoměsta, jsou centry rozvoje technologie, obchodu a kultury. Ale je tu i druhá strana mince – kolosální úroveň znečištění životního prostředí. V první řadě mluvíme o průmyslovém odpadu, pevném, kapalném a plynném. Co se týče posledně jmenovaného, ​​nejvíce ze všeho oxidu uhličitého je emitováno do zemské atmosféry. Města mají na svědomí asi 70 % emisí CO2. To znamená, že města se také stávají hlavní příčinou klimatických změn na Zemi – globálního oteplování. Vedoucí ruského zastupitelského úřadu Bolt Ekaterina Khan hovoří o tom, jak lze tento problém vyřešit přiblížením měst blíže uhlíkově neutrálnímu prostředí a tím snížením negativního dopadu na životní prostředí.

Přečtěte si “Hitech” v

Soul, Guangzhou, New York, Hong Kong a Los Angeles jsou hlavními centry „přísunu“ oxidu uhličitého do zemské atmosféry. Každý rok každý z nich vypustí více než 150 milionů tun CO2. Hlavními technogenními zdroji oxidu uhličitého jsou průmyslové podniky, vozidla a zemědělství, především odlesňování a přeměna těchto území na ornou půdu.

Co je špatného na CO2, proč je považován za škodlivý?

Oxid uhličitý sám o sobě není škodlivý pro životní prostředí. Naopak je jedním z hlavních prvků životních procesů rostlin. Pohlcují CO2, zpracovávají ho a uvolňují kyslík do atmosféry. Pokud je ale oxidu uhličitého příliš mnoho, začne pro planetu fungovat jako tepelná izolace. Záření ze Slunce volně prochází atmosférou, ale čím méně tepelné energie se vrací do vesmíru, tím více skleníkových plynů je v zemském plynovém obalu. Povrch planety se začíná ohřívat. Led taje, mění se klima a druhové složení flóry a fauny.

Příroda se bude dále vyvíjet a vyvíjet, změna klimatu je problémem především lidstva, které už tisíce let žije v relativně pohodlných podmínkách. Pokud se hladina světového oceánu výrazně změní, začnou katastrofy, nastanou problémy ne pro jednotlivé lidi, ale pro celé státy. Snaží se s tím bojovat. Čím dále, tím aktivněji se diskutuje o potřebě snižování emisí skleníkových plynů a jsou přijímána aktivní opatření. Bohužel ne všechny korporace a země jsou připraveny jednat tímto směrem. Například Spojené státy pod vedením Donalda Trumpa dokonce odstoupily od pařížské klimatické dohody. Ale stále je tu určitý pokrok.

Uhlíková neutralita jako nástroj řešení změny klimatu

Na letošním klimatickém summitu OSN se 66 zemí z celého světa zavázalo dosáhnout do roku 2050 uhlíkové neutrality. Dokument byl podepsán dne 23. září 2019. Kromě států závazek podepsalo 10 krajů, 102 měst, 93 společností a 12 investorů. Starostové 19 největších světových měst navíc oznámili, že jejich komunity budou do roku 2050 uhlíkově neutrální. Odpovídající dokument byl podepsán úřady v Kodani, Johannesburgu, Londýně, Los Angeles, Montrealu, New Yorku, Newburyportu, Paříži, Portlandu, San Franciscu, San Jose, Santa Monice, Stockholmu, Sydney, Tokiu, Torontu, Tshwane, Vancouveru a Washington. Mimochodem, budovy a stavby ve městech generují více než 50 % emisí skleníkových plynů ve městech.

Co je uhlíková neutralita? Jedná se o jednu z metod, jak zabránit nebo minimalizovat emise CO2 do atmosféry. Některé společnosti dosahují uhlíkové neutrality samy změnou výrobního procesu, použitím různých materiálů a chemických sloučenin. Jiní kompenzují negativní dopady spoluprací s ekologickými organizacemi.

Druhá možnost je vhodnější pro značky, které vyrábějí oblečení, dopravní společnosti a maloobchodníky. Kompenzují škody způsobené účastí na sociálních projektech s ekologickým zaměřením. Může to být výsadba stromů, kampaně na ochranu lesů, projekty optimalizace zemědělství, investice do zelené nebo bezodpadové výroby. Z oděvních značek podepsaly dohody o uhlíkové neutralitě Burberry, Prada, Michael Kors, Versace, Tommy Hilfiger, Calvin Klein, Hermès, Chanel, Adidas, Nike, Puma, Zara, H&M a další.

Hlavní vliv na řešení problémů životního prostředí však mají nadále města a země. Některé jsou v přechodu na uhlíkovou neutralitu pokročilejší než jiné.

Frisco. Toto americké město realizuje vlastní projekt na snížení emisí skleníkových plynů. Vedení San Francisca se rozhodlo učinit město uhlíkově neutrální, a to navzdory politice Donalda Trumpa, který, jak již bylo zmíněno výše, svou zemi odstoupil od pařížské klimatické dohody. Nyní obyvatelé vesnice postupně přecházejí na obnovitelné zdroje energie, místo aut používají kola, kdykoli je to možné, a sázejí stromy. Výsledek už je – v roce 2016 se úroveň emisí CO2 v San Franciscu oproti roku 1990 snížila o třetinu. A do roku 2050 vedení města slibuje, že bude uhlíkově neutrální. K tomuto cíli navíc postupně směřuje celý stát.

Liverpool. Město si stanovilo za cíl stát se uhlíkově neutrálním již v příštím roce. Aby toho dosáhl, Liverpool postupně přechází na obnovitelné zdroje energie, uplatňuje politiku snižování počtu aut a zabývá se terénními úpravami města a jeho okolí. Kontrola emisí CO2 se provádí pomocí specializovaného blockchain systému, který zjednodušuje proces obchodování s emisními kvótami. Díky tomu jsou všechny údaje o emisích transparentní a v registru nelze nic měnit.

Kodaň. Další velké město prosazuje svůj vlastní uhlíkově neutrální plán. Kodaň se plánuje stát neutrální o pět let později než Liverpool – do roku 2025. Během této doby se plánuje výstavba městských solárních a větrných elektráren, zavedení chytrých technologií do komunálních služeb a snížení počtu vozidel.

Helsinki. Finské hlavní město se do roku 2035 plánuje stát uhlíkově neutrálním městem. Úřady vypracovaly rozsáhlý plán 143 bodů. Zahrnuje, stejně jako v již výše popsaných projektech, využívání zelené energie, snižování počtu vozidel, popularizaci cyklistiky a chůze. Finové chtějí snížit spotřebu tepelné energie i modernizací starých budov. Vedení této země zvažuje možnost zakázat prodej aut se spalovacími motory a umožnit automobilkám prodávat pouze elektromobily.

Adelaide. Australské město usiluje o to, aby se stalo první uhlíkově neutrální komunitou na světě. Kancelář starosty vyvinula speciální programy na podporu občanů, kteří staví moderní, energeticky úsporné domy, modernizují zastaralé budovy, nakupují elektrická vozidla a instalují větrné turbíny a solární elektrárny.

Téměř všechna města, která v současnosti realizují projekty uhlíkové neutrality, také prosazují koncepty sdílení aut a spolujízdy, úřady popularizují elektrické skútry, skútry a další vozidla, která nevypouštějí škodlivé látky do atmosféry a přitom zabírají minimum místa. na cestě. S tím by měly pomoci i dopravní podniky. Bolt například aktivně rozvíjí myšlenku sdílení jízdy, rozšiřuje síť elektrických skútrů ve městech a postupně přechází na používání elektrických vozidel při cestování taxíkem. Společnost nedávno zahájila svou globální iniciativu Green Plan, která plánuje do konce roku 10 investovat 2025 milionů eur do uhlíkově neutrálního cestování. Kromě poskytování kompenzací za jízdy taxíkem chceme našim cestujícím dát možnost přispět a zapojit se do ekologických iniciativ přímo v aplikaci Bolt.

Vznikají startupy, které mají za cíl recyklovat oxid uhličitý. Jednou z takových společností je LanzaTech. Vyrábí palivo z plynných emisí z průmyslových podniků. Další startup, Climeworks, stahuje oxid uhličitý z atmosféry a využívá jej jako mezičlánku k výrobě metanu. Závod byl postaven v loňském roce z finančních prostředků poskytnutých Evropskou unií. Další možností je přeměna CO2 z plynného skupenství do pevného, ​​tedy chemická vazba s horninami. Taková elektrárna funguje na Islandu a zavádí CO2 odstraněný z atmosféry do litosféry. Produktivita takových systémů samozřejmě není příliš vysoká, ale postupem času budou využívány ve více regionech, čímž se sníží koncentrace oxidu uhličitého.

Navzdory tomu, že většina problémů na naší planetě je přímým důsledkem lidské činnosti, dnes si konzumní společnost začíná uvědomovat, jak je důležité každodenně přispívat k boji proti klimatickým změnám. Problematika ochrany životního prostředí přestává být výsadou ekologických organizací. Rozsah problému nás všechny nutí se sjednotit. Lidé stále častěji volí uhlíkově neutrální dopravu před konvenční dopravou, kupují biologicky rozložitelné sáčky nebo si objednávají kávu bez plastového víčka. To vše je možné mimo jiné díky včasné reakci podniků na otázky životního prostředí. Moderní podnikání nemůže fungovat tak, že bude ignorovat problémy životního prostředí. Pokusy mnoha velkých společností o dosažení uhlíkové neutrality jsou tedy začátkem velmi důležitého trendu pro nás všechny.