Klimatická zmena a jej možné dôsledky

Klimatickú zmenu ovplyvňuje rad faktorov, ktoré súvisia jednoznačne s činnosťou človeka (emisia skleníkových plynov a aerosólov do atmosféry, zmeny vo využívaní krajiny…). Zdá sa, že človekom vyvolaná klimatická zmena má v ostatných desaťročiach už väčší podiel na celkových klimatických zmenách ako prirodzené faktory. Skutočne viditeľné prejavy a dôsledky klimatickej zmeny ale neprichádzajú z roka na rok, ako je to napríklad v prípade znečistenia prízemnej vrstvy atmosféry, no majú dlhý časový horizont (od roku 1975 je globálne otepľovanie asi o 0,2 °C za 10 rokov (obr. 1), výraznejšie odchýlky súvisia s ElNiňo.

 Rastúci trend teploty vzduchu v globálnej mierke je prekrytý aperiodickými zmenami klímy a ešte väčšou variabilitou klímy, ktoré sú spôsobené predovšetkým prirodzenými príčinami, čo sa viac prejavuje v regionálnom rozmere, napríklad na Slovensku (obr. 2), kde sú uvedené odchýlky ročných priemerov teploty vzduchu (ako priemer z 3 staníc) a % ročných úhrnov zrážok z dlhodobého priemeru (vypočítaného z 203 staníc).

 

 

 

Najdôležitejšie aspekty súčasnosti

Je takmer isté, že bude naďalej rásť koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére Zeme ešte najmenej 100 rokov. Rovnako bude rásť počet obyvateľov na Zemi a takisto sa počíta s globálnym rastom hrubého domáceho produktu. Čoraz väčšia aktivita ľudstva si vyžiada viac spotrebovanej energie, surovín a tovarov, ale aj viac emisií (skleníkových plynov a iných neprirodzených látok do atmosféry a hydrosféry, ako aj škodlivých látok do prostredia). Človek bude zasahovať do klimatického systému Zeme stále viac a viac, to bude zrejme znamenať ďalšie otepľovanie klímy. Týmito aspektmi klimatickej zmeny sa zaoberá aj Medzivládny panel OSN pre klimatickú zmenu a boli aj predmetom rokovaní na Klimatickej konferencii COP21 v Paríži v roku 2015.

Popri globálnom otepľovaní atmosféry Zeme, vrátane oceánov, spôsobuje zosilňovanie skleníkového efektu atmosféry aj zmenu atmosférickej cirkulácie. Pretože sa očakáva asi 3 krát rýchlejšie otepľovanie polárnych šírok ako trópov a 2 krát rýchlejšie otepľovanie kontinentov ako povrchu oceánov, dôjde zrejme k zásadnej prestavbe polohy určujúcich tlakových útvarov v cirkulačnom systéme atmosféry. To vyvolá zmenu režimu zrážok, ako aj výskytu extrémov počasia. Zrážky budú mať u nás zrejme taký režim, že krátke obdobia s výdatnými dažďami budú v teplom období roka striedané dlhými obdobiami s malými úhrnmi zrážok a vysokou teplotou.

To vyvolá častejší výskyt sucha ako doteraz v teplom období roka, aj vĺn horúčav a rizika lesných požiarov.

Na základe uvedených faktorov boli spracované scenáre klimatickej zmeny (základom boli modely všeobecnej cirkulácie atmosféry). Takých modelov a scenárov je niekoľko, pretože nie je možné jednoznačne odhadnúť budúci vývoj emisie skleníkových plynov a zásahov človeka do klimatického systému Zeme. V tab. 1 uvádzame niekoľko alternatív zmeny mesačných priemerov teploty vzduchu, tlaku vodnej pary a mesačných úhrnov zrážok pre meteorologickú stanicu Sliač, ktorá reprezentuje stred Slovenska. Na juhu Slovenska bude menší rast úhrnov zrážok a na severe väčší, predovšetkým v chladnom polroku, v lete bude na juhu Slovenska zrejme ešte väčší pokles úhrnov zrážok. Na tomto mieste je potrebné zdôrazniť, že normálny teplotný rozdiel medzi Hurbanovom a Popradom je približne 4 °C.

Takýto vývoj už môžeme pozorovať aj po roku 1990. Zvýšili sa priemery teploty vzduchu v porovnaní s obdobím 1951-1980 a zmenil sa aj režim zrážok. Významne sa zvýšil počet tropických dní (s maximom teploty ≥30 °C aj ≥35 °C a viac), ako aj tropických nocí (s minimom teploty ≥20 °C) a nocí s minimom teploty ≥15 °C. Napríklad, v roku 2015 bolo na juhu Slovenska až 23 dní s maximom teploty ≥35 °C, kým pred rokom 1991 bolo takých dní najviac 5 a v celom rade rokov ani jeden. Trend zvyšovania počtu uvedených dní a nocí je taký, že po roku 2000 vzrástol na dvoj až štvornásobok v porovnaní s obdobiami pred rokom 1991. Zvýšený výskyt suchých období je ovplyvnený aj rastúcou teplotou a vysokým potenciálnym výparom, čo spôsobuje pokles pôdnej vlhkosti.

 

Tab. 1: Odchýlky mesačných priemerov teploty vzduchu (dT v °C), kvocienty mesačných priemerov tlaku vodnej pary (qe) a kvocienty mesačných úhrnov zrážok (qR) v časovom horizonte roku 2075 (priemer z obdobia 2051-2100) v porovnaní s priemerom obdobia 1951-1980 podľa scenárov CGCM3.1-B1, CGCM3.1-A2, KNMI-A1B a MPI-A1B pre meteorologickú stanicu Sliač – letisko (B1, A2 a A1B sú tzv. SRES emisné scenáre podľa IPCC, kvocient 1,30 znamená 30 % nárastu).

Model/  Scenár	Prvok	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
CGCM-B1	dT[°C]	3,45	3,66	3,51	3,08	2,66	2,02	0,94	1,57	2,39	2,53	2,23	2,34
CGCM-B1	qe	1,30	1,30	1,35	1,26	1,16	1,14	1,12	1,11	1,17	1,16	1,18	1,22
CGCM-B1	qR	1,36	0,99	1,38	1,42	1,14	1,16	1,12	1,04	1,02	0,88	1,42	1,15
CGCM-A2	dT[°C]	4,56	4,75	5,06	4,82	3,67	2,87	2,07	3,38	3,76	3,58	3,73	3,14
CGCM-A2	qe	1,43	1,43	1,51	1,41	1,23	1,20	1,18	1,21	1,22	1,22	1,32	1,29
CGCM-A2	qR	1,39	1,10	1,34	1,50	1,21	1,15	0,94	0,87	0,86	1,06	1,34	1,32
KNMI-A1B	dT[°C]	2,81	2,75	2,70	2,17	2,41	3,16	3,17	3,10	2,88	3,06	2,05	2,48
KNMI-A1B	qe	1,25	1,24	1,22	1,15	1,13	1,17	1,13	1,16	1,17	1,21	1,14	1,21
KNMI-A1B	qR	1,24	1,27	1,32	1,16	0,93	0,81	0,65	0,94	1,07	1,04	1,23	1,21

 

Náš región je nastavený na nížinách na priemernú teplotu v lete okolo 19 stupňov Celzia. Na severnom Slovensku je to vo výške 700 m n.m. o 4 °C menej. Teplota kolísala v minulosti len o niekoľko desatín °C, ak to berieme ako priemery za 30 rokov. Dnes je to podstatne viac, napríklad posledné dve desaťročia sú takmer o 2 °C teplejšie ako celé 20. storočie. To je normálny rozdiel medzi Komárnom a Žilinou, o toľko sa teda už posunula klíma na Slovensku. To má pochopiteľne aj rad negatívnych dôsledkov. Z juhu prichádzajú nové biologické druhy rastlín, naše pôvodné druhy sú nútené sťahovať sa na sever a do väčšej nadmorskej výšky.

Určite sa nájdu takí ľudia, ktorí tvrdia, že je to tak dobre, ušetríme na vykurovaní a úspešnejšie môžeme pestovať na teplo náročné plodiny. Lenže, väčšie teplo so sebou prináša aj väčší potenciálny výpar, krajina sa vysušuje, treba viac zavlažovať. Alebo nezavlažovať a viac potravín dovážať. Do roku 2100 sa zrejme oteplí o ďalšie 2 až 4 °C. To je tak, akoby sa klíma z okolia Popradu presunula až do Podunajskej nížiny. Musíme rátať s tým, že našu krajinu budú často postihovať významné niekoľkotýždňové epizódy sucha. Celkový úhrn zrážok možno nebude oveľa menší ani v lete, zrážky budú padať aj v budúcnosti, len v teplejšej a suchšej klíme je tendencia, že zrážky padajú v teplom období roka prevažne v nevhodnej forme prehánok a búrkových lejakov.

V Paríži sa konala v roku 2015 už 21. konferencia OSN o klimatickej zmene. To, že sa na minulých 20 podobných konferenciách nepodarilo dohodnúť také opatrenia, aby sa zmenšil negatívny vplyv ľudskej činnosti na klimatický systém Zeme, svedčí o zložitosti problému. Nejde tak ani o zložitosť odbornú ale o zložitosť politickú. Už v roku 1992 sa na svetovom summite UNCED v Rio de Janeiro dohodlo, že je potrebné prijať také opatrenia, aby sa spomalila človekom vyvolaná klimatická zmena na rýchlosť zodpovedajúcu adaptačným schopnos­tiam ekosystémov na Zemi, pričom nemá byť ohrozený ekonomický rozvoj a ani potravinová bezpeč­nosť na celom svete. Neskôr sa spresnilo, že ide o globálne oteplenie o menej ako 2 °C za storočie, v tomto prípade do roku 2100. Ukázalo sa, že takýto apel nebol účinný,  celosve­tová emisia fosílneho CO₂ rástla potom dokonca ešte rýchlejšie. Od roku 2010 sa na klimatických sum­mitoch OSN nedosiahol žiaden zaujímavý pokrok, politici rôznych krajín obhajovali záujmy svojich krajín a nebrali do úvahy názory odborníkov. Je ale zrejmé, že bez politickej dohody nemôžu byť prijaté žiadne celosvetové záväzky.

 

Adaptácia na klimatickú zmenu a zmierňovacie opatrenia

Čoraz častejšie sa zdôrazňuje potreba adaptácie na klimatickú zmenu, pretože také riešenie je politicky priechodnejšie a ľahšie to prijímajú aj obyvatelia rozvinutých krajín, ako znižovanie emisie skleníkových plynov do atmosféry.

Princíp je jednoduchý:

1) Potrebujeme odhadnúť možný budúci vývoj klímy v jednotlivých regiónoch aspoň v dvoch variantoch (stredný horný, stredný dolný odhad).

2) Na základe uvedených scenárov sa pripravia štúdie s kvantifikáciou možných dôsledkov klimatickej zmeny v rôznych socio-ekonomických sektoroch.

3) Z ekonomického vyhodnotenia vyplynú požiadavky na adaptačné opatrenia tak, aby sa zredukovali možné negatívne dôsledky a využili možné pozitívne dôsledky.

4) Adaptačné opatrenia môžu robiť nezávisle jednotlivé krajiny, sektory, regióny, obce, podniky a aj jednotlivci. 5) Adaptačné opatrenia sa môžu priebežne ekonomicky vyhodnocovať, pričom konečný prínos sa dá spočítať až po niekoľkých desaťročiach.

Zmierňovacie (mitigačné) opatrenia sú zamerané na spomalenie globálnej klimatickej zmeny a je teda zrejmé, že sa musia robiť s celosvetovou koordináciou. Zmysel majú mitigačné opatrenia len vtedy, ak sa prejavia v znížení koncentrácie hlavných skleníkových plynov v atmosfére a v zlepšení zásahov do krajiny v priemere na celej Zemi. Dôležitým výsledkom uvedeného procesu má byť národná a celosvetová koordinácia tak, aby si neprotirečili. 

 

 

Možné riešenia na Slovensku

V roku 1991 bol Federálnym ministerstvom životného prostredia založený Národný klimatický program (NKP), ktorý sa v roku 1993 rozdelil na Český a Slovenský NKP. V rokoch 1995, 1997, 2001, 2005, 2009 a 2013 boli spracované a publikované v slovenčine a angličtine Národné správy SR o klimatickej zmene (pod koordináciou Ministerstva životného prostredia SR), vrátane návrhu adaptačných a mitigačných opatrení. Spracovali ich experti pôsobiaci vo viacerých inštitúciách. Tieto správy prerokovala Vláda SR a uložila jednotlivým ministerstvám konkrétne úlohy na riešenie. Anglická verzia správ bola odoslaná príslušnej komisii OSN.

V Národných správach o klimatickej zmene sa analyzovali aj možné dôsledky vyplývajúce z požadovanej redukcie emisie skleníkových plynov. Dôležitou súčasťou bola časť zaoberajúca sa možnými dôsledkami klimatickej zmeny, scenármi klimatickej zmeny a návrhmi adaptačných opatrení na klimatickú zmenu. Vo všetkých Národných správach sa venovala hlavná pozornosť poľnohospodárstvu, lesnému a vodnému hospodárstvu, kde sa očakávajú najväčšie negatívne dôsledky a kde bude adaptácia na klimatickú zmenu nevyhnutná.

Zo zaujímavejších výsledkov je potrebné zdôrazniť očakávané negatívne dôsledky na hydrologický cyklus a vodné hospodárstvo, ktoré sa premietnu aj do iných sektorov. Otepľovanie klímy, rast potenciálnej evapotranspirácie a zmena zrážkového režimu ovplyvní ročný chod hydrologického režimu slovenských riek a pôdy tak, že sa znížia disponibilné množstvá vody v tokoch a zníži sa aj vlhkosť pôdy. Najväčší význam to bude mať v jarných mesiacoch, teda v prvej polovici vegetačného obdobia. Zimné mesiace budú zrejme už okolo roku 2030 v nadmorskej výške do 1000 m (teda takmer na 95% územia Slovenska) s nepravidelnou snehovou pokrývkou, ktorá môže celkom zmiznúť hocikedy v zime. To zmení režim zimného a jarného odtoku tak, že dôjde k predčasnému zníženiu vlhkosti pôdy už v marci alebo apríli. Zároveň sa objaví skorší nástup epizód horúceho počasia s nepriaznivými dôsledkami na prirodzené a poľnohospodárske ekosystémy. Nepravidelný odtok z jednotlivých povodí bude pokračovať aj v letných mesiacoch kvôli častejším dlhým obdobiam sucha a krátkym obdobiam s veľmi výdatnými zrážkovými úhrnmi. Častejší výskyt sucha a znižovanie vlhkosti pôdy vyvolá zvýšenú potrebu závlah v poľnohospodárstve, asi na viac ako 500 tisíc ha. Zhoršia sa podmienky pestovania teplomilných druhov plodín a drevín kvôli predlžovaniu vegetačného obdobia do skorých jarných mesiacov (aj o viac ako 40 dní), čím sa zvýši riziko poškodenia jarnými mrazmi, ktoré sa budú vyskytovať epizodicky aj v budúcnosti (jarné mrazy závisia najmä od dĺžky noci, ktorá je začiatkom marca o vyše hodiny dlhšia ako v apríli).

 

Autor: prof. RNDr. M. Lapin, CSc., FMFI UK Bratislava

 

Tento text bol spracovaný aj na základe využitia výsledkov projektov APVV-0303-11 a APVV-0089-12 ako aj údajov Slovenského hydrometeorologického ústavu.