1. Globálne otepľovanie, trvalo udržateľný rozvoj a e nergia pre bu dúcnosť Bratislava, 14.11. 2007 Alexander Ač, Ústav Systémové Biologie a Ekologie, AVČR, BRNO Prof. Milan Lapin, FMFI, Univerzita Komenského, Bratislava

3. Trochu kontroverzie…#1 „ V rozpore s posledn ými správami, dôkazy, že globálne otepľovanie bude mať vážne dôsledky pre život na Zemi, sú slabé. Väčšina dôkazov ukazuje naopak“ – prof. em. Daniel Botkin, Dep. of Ecology, Evolution and Marine Biology, Univ. of California - 16.10.2007, Wall Street Journal „ Za posledných sto rokov sa oteplilo, avšak za posledných 50 nie významne. Dnes je chladnejšie ako pred 1000 rokmi. A vedeli ste, že za posledných 50 rokov došlo k poklesu frekvencie hurikánov?“ – prof. Fred Singer, president Science and Environmental P olicy Project –www.sepp.org

4. „ Globálne otepľovanie je najvážnejší problém, ktorému dnes čelíme“ - prof. Sir David King - vedecký poradca Tonyho Blaira, 9.1. 2004, BBC News „ ...život na Zemi nevyhynie. ...bude to však svet úplne odlišný od toho, v ktorom vznikli a prekvitali ľudské civilizácie za posledných niekoľko tisíc rokov“ - prof. James Hansen, NASA Goddard Institute for Space Studies - 15. 6. 2006 The New York Times Review Trochu kontroverzie…#2

7. Veda globálneho otepľovania - fakty a príčiny #1 Sopka Pinatubo El Niňo V roku 2007 b ude do vzduchu vypusten ých ~ 9.2 miliárd ton fosílneho uhlíka (IPCC) , teda asi stonásobok v porovnaní s prirodzenou emisiou sopečnou činnosťou Koncentrácia skleníkových plynov sa v atmosfére zvyšuj e v dôsledku ľudskej činnosti – spaľovanie fosílnych palív (ropy, uhlia a zemného plynu), ako aj niektorých iných aktivít (banská činnosť, chov dobytka, pestovanie ryže ...) Zdroj: http://cdiac.ornl.gov/trends/co2/contents.htm Rast konc. CO2 od roku 1958, Mauna Loa 2007 – 383 ppm

8. #2 Podľa posledných výskumov sa zdá, že schopnosť oceánov viazať CO2 zo vzduchu sa znižuje ( Canadell et al., 2007, PNAS ). Podobný priebeh sa predpokladá aj na súši (viac: www.GlobalCarbonProject.org ). Roky Frakcia CO2, ktor ú pohltí vegetácia a oceán

10. # 4 Glob álna teplota 450 000 rokov 100 rokov Koncentrácia metánu Koncentrácia CO2 Zdroj: Hansen, 3. 10. 2007 CO2 sa podieľa asi 60% na otepľovaní, zvyšok patrí hlavne metánu ( Shine and Sturges, Science, 2006 )

11. # 5 Zdroj: IPCC, 2007; kapitola paleoklimatológia – rozdielne výsledky rekonštrukcie minulej klímy sú ovplyvnené metodikou odhadov a použitými „proxy“ údajmi (tzv. Mannova krivka z r. 1999 sa považuje za menej spoľahlivú) Mann et al. 1999

12. # 6 Lockwood and Frohlich, 2007, Proc. R. Soc. A – článok je reakciou na film Velký podvod s globálnym otepľovaním Slnečná intenzita Zm ena teploty Minimálne od roku 1975 nedošlo k zvýšeniu slnečnej aktivity

13. #7 Zdroj: IPCC 2007 – Summary for Policymakers

14. #8 http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/10/cosmic-rays-don%e2%80%99t-die-so-easily/langswitch_lang/sk Podľa rôznych zdrojov - kozmické žiarenie po roku 1985 mierne klesá

15. #9 Henrik Svensmark: Cosmoclimatology: a new theory emerges, Astronomy and Geophysics, 2007 Vysoká korelácia nízkej oblačnosti ( < 3.2 km ) a kozmického žiarenia prichádzajúce zo Slnka Podľa IPCC (2007), nie je dlhodobý trend oblačnosti , v atmosfére je ale vždy dostatok kondenzačných jadier Nízka oblačnosť je zakrývaná mrakmi vo vyšších vrstvách atmosféry Táto teória nevysvetľuje ochladzovanie stratosféry (ktoré je však v súlade s teóriou otepľovanie vplyvom CO2) Kozmické žiarenie Nízka oblačnosť

17. Veda globálneho otepľovania – dôsledky #1 V roku 2007 bola zaznamenaná rekordná plocha topenia snehu v polohách nad 2000 metrov – zdroj NASA

18. 11 Aug 1985 2 Sep 2005

19. Zdroj: NASA Earth Observatory # 2 „ ...oblasť, na ktorej dochádza k topeniu snehu sa za posledných 30 rokov zvýšila o 30%“. „Grónsko je jedna s najrýchlejšie sa otepľujúcich oblastí na svete,“ Dr. Konrad Steffen, University of Colorado, Boulder, USA

20. # 3 Sez ónny výskyt „ľadovcových zemetrasení“ v Grónsku – najvyšší výskyt počas najteplejších mesiacov ( Ekstrom et al, Science, 200 6 ) Zvyšujúci sa počet ľadovcových zemetrasení v rokoch 1993-2005. V roku 2005 sa roztopilo najviac ľadu v Grónsku od začiatku meraní (roky 2006 a 2007 tu nie sú zahrnuté)

21. # 4 Rozpad ľadovca Larsena B-12 v oblasti Západo-antarktického ľadovcového štítu v roku 2002 Zdroj: NASA Zdroj: Hansen

23. # 6 K 16. 10. 2007 bol rozsa h ľadovej pokrývky v Arktíde o 3.2 mil km2 nižší, ako priemer za roky 1979-2000 Zdroj: www.NSIDC.ORG VIDEO ( www.UCAR.edu , Holland et al. GLR, 2006 ) – Ar ktída bez ľadu do roku 2040 Plávajúci ľad má vysokú odrazivosť (albedo), zatiaľ čo voda väčšinu slnečného žiarenia pohltí – zvýšená rýchlosť otepľovania v polárnych oblastiach

24. # 7 Modely vs. pozorovania – všetky (doteraj šie ) modely podhodnocujú rýchlosť topenia arktického ľadu (Zdroj: www.PolarCat.no) ??? 2007

25. # 8 Zdroj: www.NSIDC.ORG

26. # 9 Zdroj: The Future oceans – Warming up, Rising high, turning sour – Special report 2006 Podľa posledných údajov sa zdá, že nárast morskej hladiny bude rýchlejší ako sa predpokladá v IPCC 200 1 – t.j. 18 až 59 cm do roku 2100 – proces topenia nie je lineárny, podľa niektorých vedcov môže byť nárast až 1-2 metre (rast hladiny svetového oceánu je zložený z teplotnej dilatácie vody a z prítoku vody z roztopených ľadovcov) V minulosti bol nárast morskej hladiny aj 5m/storočie ( Clark et al. 2004 ) Zdroj:Brooks et al, 2006

27. # 10 Zdroj: National Geographic Permafrost (trvalo zamrznutá pôda, najmä v oblastiach Severnej Ameriky a Sibíri) môže pri pokračujúcom topení uvoľniť do atmosféry veľké množstvo CO2 a CH4. Podľa súčastných odhadov sa v zamrznutom permafroste (a najmä vo vrstvách pod ním) nachádza až okolo 500 miliárd ton uhlíku (CO2 a CH4) – tj. ~ 2/3 množstva uhlíku v dnešnej atmosfére ( Zimov et al. 2006, Science )

29. # 12 “ Opit ý les - Aljaška ” Zdroj: http://people.sinclair.edu/phylliswilliams/Alaska/drunken%20forest.jpg

30. # 13 Od roku 1987 bolo viac ako 4 mili ó ny akrov smrekov na Aljaške poškodených kôrovc om ( Dendroctonus rufipennis ) – > posun vegeta čných zón na sever Podľa niektorých štúdií (napr. Levis et al. 2000, J. Clim. ) môže posun lesa výrazne ovplyvniť otepľovanie – o 1.1 – 1.6°C do roku 2100. Zdroj: www.worldviewofglobalwarming.org

31. # 14 Austrália, štát Viktória - 2007 Východné Rusko - 2003 USA – trend lesných požiarov Westerling et al., 2006, Science – skoršie topenie snehu a vyššie priemerné teploty zvyšujú rozsah požiarov na západe USA Zdroj grafu: http://www.nifc.gov/fire_info/nfn.htm Kanada – trend lesných požiarov Gillett and Weaver , 200 4 , GRL – “zmeny priemern ých teplôt vysvetľujú väščinu variability v ploche lesných požiarov ” Zdroj grafu: Gillett and Weaver, Detecting the effect of climate change on Canadian forest fires 2004

32. # 15 „ Ak by sme mali požiar o rozlohe 100 000 akrov pred desiatimi rokmi, bol by to obrovský požiar. Jeden alebo dva také požiare počas jednej sezóny by boli nezvyčajné. Dnes pre nás 200 000 akrový požiar znamená iba ďalší deň v práci....“ „ ...jeden z najhorších požiarov tento rok mal viac ako 600 000 akrov.“ „ podľa analýz letokruhov je západ USA najteplejší za posledných 1000 rokov . Bol zaznamenaný dramatický nárast lesných požiarov v horách vo vyšších polohách“ hovorí Swetnam , z University of Arizona. CBS News, 22 Okt. 2007

33. # 16 Zdroj: www.NOAA.gov, 22. okt. 2007 – požiare v Kalifornii sa už vyskytujú celoročne

34. # 17 Priestorová distribúcia zmien vo výskyte sucha – na základe „Palmerovho indexu“ (IPCC, 2007) Výrazne suchšie sú oblasti Sahelu, ale aj Južná Európa, či východná Austrália Sucho jednoznačne súvisí s otepľovaním, pretože pri rovnakej relatívnej vlhkosti vzduchu je pri vyššej teplote vzduchu vyšší sýtostný doplnok Od roku 1900 je svet „suchší“ a rýchlosť vysušovania sa zrýchľuje

36. Povrchová teplota oceánov aug-okt ( v kľúčových oblastiach ) Maximum PDI búrok v Atalantiku r 2 =0.83 od 1970 (83% korelácia ) # 19 Intenzita hurikánov narastá so zvyšovaním teploty povrchových vôd oceánov Zdroj: Kerry Emanuel, 2006, MIT Teplota Power Dissipation Index (PDI)

37. # 20 Tropický cyklón Gonu, najsilnejší v histórii Arabského polostrova (od roku 1945) Zdroj: NOAA, 5. júna 2007

38. Dôsledky - Slovensko Od r. 1900 sa do r. 2000 zvýšila priemerná ročná teplota o 1.1°C, zatiaľ čo úhrn zrážok sa znížil o 5.6%. Na južnom Slovensku je pokles zrážok výraznejší (aj o viac ako 10%), na severnom a severo-východnom Slovensku je nárast úhrnov zrážok asi do 3% (Lapin 2005 a 2007) Aktuálny extrém teploty z roku 2007, podobný sme zaznamenali aj v období máj až august 2003

40. Krajiny s najvyššou spotrebou odmietli pristúpiť ku Kyóto protokolu Weaver et al. 2007, Geophysical Research Letters Je potrebné zníženie globálnych emisií o 90% + od č erp á vanie CO2 zo vzduchu do roku 2050  oteplenie menej ako o 2°C Zdroj: NewScientist, Wikipedia Č R SR Čína

41. Najrýchlejšie rastú emisie skleníkových plynov v rozvojových krajinách (Zdroj: EPA) V roku 2006 vzrástli v Číne emisie skleníkových plynov o 8.7%, v USA klesli o 1.4% a v EU zostali nezmenené (oproti roku 2005) (Zdroj: EIA) Čína zabezpečuje ~1 /2 svetovej ťažby uhlia, ~ 2-3% globálnych emisií CO2 pochádza zo „spontánnych požiarov“ uhlia „ Čína a India sa potrebujú vydať inou cestou a vytvoriť technológie s nízkou spotrebou CO2. “ Rajendra Pachauri, predseda IPCC, 22. Okt. 2007, Reuters Predpove ď vývoja spotreby energie do roku 2030 (Zdroj: EIA, 2007)

42. Úspešná energetická stratégia Ekonomické požiadavky Úspešne zaistiť palivá a energie pre základné potreby a ekonomický rast Ekologické požiadavky Vyhnúť sa jadrovým nehodám a odpadom Limitovať vplyv výroby a spotreby energie na globálnu klimatickú zmenu (Medzi)národné bezpečnostné požiadavky Minimalizovať nebezpečenstvá konfliktov pri zdrojoch ropy a plynu Vyhnúť sa šíreniu jadrových zbraní z jadrovej technológie Zvýšiť bezpečnosť energetických systémov proti teroristickým útokom Podľa Holdren, 2006, The Energy Innovation Imperative : A ddressing Oil Dependence, Climate Change, and Other 21st Century Energy Challenges

48. Znižovanie emisií CO2 Technológia „Carbon Capture and storage“ Prvý projekt na dlhodobé uskladňovanie CO2 do zeme – v rokoch 1996-2005 bolo uskladnených asi 7 mil. ton CO2. (asi 10% dennej globálnej produkcie CO2). Doba bezpečného uskladnenia je min. 100 000 rokov ( pravdepodobne až 1 mil. rokov) Táto technológia zdražuje energiu získanú z uhlia asi o 60-70% v prípade nových elektrární a asi o 100% v prípade existujúcich elektrární

50. Veterná energia ZDROJ: http://www.ifnotwind.org/default.shtml Množstvo mýtov – veterné turbíny sú „hlučné“, „škaredé“, „nebezpečné“, znižujú „turistickú atraktivitu“, „ohrozujú populáciu vtákov“ produkujú energiu iba „malý zlomok“ počas svojej existencie, sú „nadmerne dotované“, sú „neefektívne“ a „nespoľahlivé“ MacKay: Pri pokrytí 10 % územia GB modernými turbínami v oblastiach s najsilnejším vetrom dokáže veterná energia zabezpečiť 1/3 energie potrebnej pre jazdenie autom 100 km/deň/obyvateľa

51. Solárna (tepelná) energia – ohrev vody MacKay : Pri pokrytí 12 m2 strechy s južnou orientáciou a 50% efektivite prenosu tepla – získame asi 18% energie spotrebovanej pri jazde autom. Najväčší potenciál v subtropických oblastiach s nízkou oblačnosťou

52. Solárna (fotovoltaická) energia – elektrická energia MacKay : Pri pokrytí 12 m2 strechy s južnou orientáciou a 20% efektivite prenosu energie (lacnejšie panely majú 10% úč., teor. úč. je 60%) získame asi 7% energie spotrebovanej pri jazde autom Utópia : Pri pokrytí 10% územia GB (400m2/osoba) solárnymi panelmi s 12% ef. pokryjeme 85% spotreby jazdy autom V roku 2003 vzrástla produkcia solárnych panelov o 32%. ( Jiménez V, Earth Policy Institute ) V roku 2004 a 2005 až o 60% (do úvahy ale treba brať obmedzené zásoby minerálov potrebných pre výrobu solárnych panelov - http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/ ) (Silicon shortage stalls solar, Gartner, J. WIRED, 2005)

53. Sumarizácia (GB) – potenciál obnoviteľných zdrojov Solárna fotovoltaická (farma) – 50% Biomasa (20%) Veterná energia – (16%) Pobrežná veterná energia (13%) Prílivová energia (11%) Solárna tepelná (domy) – (10%) Solárna fotovoltaická (domy) (10%) Vodná energia (1.6%) Energia vĺn (1.3%) Spolu – 133% - utópia Celková spotreba energie (GB) – doprava, bývanie (120kWh/d) Vietor 20 kWh/d Sol.tep 12m2 12 kWh/d FV, 12m2: 5 Vodná: 2 Vietor pobrežie mora 16 kWh/d Vlny: 2 Príliv 14 kWh/d Geoterm: 2 Vietor Hlb. moria 32 kWh/d Fotovolt. Farma (400m2) 60 kWh/d

54. Biopalivá Johnston and Holloway: Environmental Science & Technology A Global Comparison of National Biodiesel Production Potentials, 2007, in press . www.sage.wisc.edu/energy/ University of Wisconsin-Madison Ako nevhodné plodiny pre získavanie bionafty sa javia kukurica a repka olejná , ktoré produkujú N 2 0 – oxid dusný, 300 krát účinnejší skleníkový plyn ako CO2 (Crutzen et al. Atmos. Chem. Phys, 2007 ) Dr. Dave Reay, z University of Edinburgh aplikoval výsledky štúdie a vypočítal, že ak sa uskutoční plánované 7-násobné zvýšenie plochy pre kukuricu do roku 2022, ako to navrhuje americký senát, emisie skleníkových plynov z dopravy sa zvýšia asi o 6%. Dnes je podiel bionafty v EU ~2% pohonn ých hmôt, plán je podiel ~10 % do r. 2010

57. Moran et al., Ecological Economics, okt 2007 Smerom k trvalej (ne)udržateľnosti..? HDI (0-1) – priemerná dĺžka života, gramotnosť, vzdelanie, HDP/obyvateľa Počet planét potrebných pre životný štýl daného štátu (kontinentu)

58. Overshoot: The Ecological Basis of Revolutionary Change, Catton, 1980 Kapacita plan éty Zem Spotreba ľudstva Od roku 1961 najviac vzrástla „uhlíková ekologická stopa“ – až 6-násobne a zodpovedá asi za 50% celkovej ekologickej stopy. Zdroj: Global Footprint Network

59. Globálne otepľovanie – problém spoločenský? Kľúčová otázka by mohla znieť: „ Môže vzniknúť nová forma , alebo formy spoločenskej organizácie, ktorá by dovoľovala existovať ľuďom prosperovať v rámci prirodzenej variability (eko)systémov Zeme, alebo budú takéto zmeny v spoločenskom usporiadaní doprevádzané prekročením kritických hraníc Zeme ?“ ( Lewis, 2005, Phil. Trans. R. Soc. B )

60. Riešenie...? Jared Diamond, 2004 Kolaps civilizácií v minulosti mal mnoho príčin Spoločným znakom všetkých však bol príliš vysoký počet ľudí vzhľadom na dostupné zdroje energie… Doteraj šie snahy o zníženie emisií, alebo dokonca aspoň o obmedzenie ich rastu zlyhali (Victor, D. The Collapse of the Kyoto Protocol and the Struggle to Slow Global Warming (Princeton Univ. Press, New Jersey, 2001) Of the Kyoto protocol

61. ????????? ???

62. Ďakujem za pozornosť!