Vědci upřesnili počátek klimatických změn způsobených člověkem

Podle nové studie začaly skleníkové plyny oteplovat světové oceány na počátku 19. století, tedy o desítky let dříve, než se dosud předpokládalo.

Vědci obecně považují za okamžik, kdy lidská činnost začala ovlivňovat klima, konec 19. století. Nová studie však toto datum posouvá až do 30. let 19. století.

Studie, která byla dnes zveřejněna v časopise Nature, vychází z nového záznamu teploty povrchu tropických moří z roku 1500, zachyceného ve zkamenělých korálech a drobných mořských organismech.

Zjištění podle autorů naznačují, že klimatický systém reaguje na skleníkové plyny rychleji, než se předpokládalo, což má důsledky pro pochopení budoucích změn klimatu.

„Průmyslová éra“

Když se lidská společnost začala industrializovat, začali jsme měnit chemické složení atmosféry přidáváním CO2 do vzduchu, začínají autoři dnešního článku.

Ale vědět, jak velké oteplení jsme zaznamenali, znamená porovnávat teploty nyní s dobou před tím, než svět začal pociťovat důsledky industrializace. Vědci toto výchozí období označují jako „předindustriální“ a období od té doby jako „průmyslovou éru“.

Definice těchto pojmů je však plná obtíží, vysvětluje se v článku:

„Určení jednoznačného času začátku průmyslové éry je obtížné a tvoří součást debaty o formální definici antropocénu.“

Přírodní záznamníky

To, co považujeme za moderní teplotní záznam, se skládá z mnoha tisíc měření ze vzduchu nad pevninou a z povrchu oceánů, která sbírají lodě, bóje a někdy také satelity.

Aby autoři nové studie osvětlili složitou otázku, kdy začalo oteplování způsobené člověkem, využívají jiný typ teplotních záznamů.

Korály a drobné zkamenělé mořské organismy pohřbené na mořském dně fungují jako přirozené záznamníky teplot oceánů v minulosti. Spolu s letokruhy stromů a ledovými jádry, které nabízejí pohled na teploty na pevnině v průběhu historie Země, jsou to všechno příklady „klimatických proxy“.

Přidáním informací z proxy se instrumentální teplotní záznam v dnešní studii rozšíří v čase až do roku 1500 našeho letopočtu. Od předchozích studií využívajících klimatické proxy se liší tím, že využívá zcela novou rekonstrukci teploty tropických oceánů.

Oceány jsou pro pochopení globálního klimatu důležité, protože v nich končí více než 90 % tepla, které se dostane na zemský povrch. Změny v tom, kolik tepla oceány přijímají, jsou jedním z důvodů, proč v průběhu historie Země pozorujeme období rychlejších a pomalejších změn teploty.

„Doba vzniku“

I za předpokladu, že by vědci měli k dispozici dokonalý záznam dat sahající dostatečně daleko do minulosti, bylo by určení data začátku průmyslové éry stále složité. Je to proto, že detekce „signálu“ klimatické změny v teplotním záznamu nemusí být nutně totožná s tím, kdy oteplování skutečně začalo.

Moment, kdy se v rámci údajů o průměrné teplotě pro danou oblast stane trend zřetelný – známý jako „čas vzniku“ – závisí na tom, kdy začne zdroj oteplování, jak rychle k němu dochází a na množství „šumu“ v pozadí, který signál zastírá.

Přirozené kolísání klimatu z roku na rok může například znamenat, že trend může být zjistitelný až několik desetiletí poté, co se začne projevovat to, co je jeho příčinou.

Přístrojové teplotní záznamy ukazují, že signál rostoucích teplot se v tropickém oceánu objevil přibližně v 50. letech 20. století. Dnešní studie využívá dodatečné informace zachycené v proxy záznamech, aby vysledovala počátek oteplování o celých 120 let zpět, do 30. let 19. století.

Prof. Nerilie Abramová, výzkumnice minulého klimatu Země na Australské národní univerzitě a hlavní autorka studie, říká:

„Někdo, kdo by žil ve 30. letech 19. století nebo dokonce v 90. letech 19. století, by nebyl schopen rozlišit, že dochází k této změně,“ říká. „Právě díky tomu, že nyní máme k dispozici tento dlouhý záznam, který se táhne téměř 200 let od tohoto okamžiku, se můžeme vrátit zpět a říci: ‚No, to bylo v době, kdy změny začaly‘.“

Oteplování v Arktidě také začalo na počátku 30. let 19. století, uvádí se v článku, ačkoli signál se v teplotních záznamech jasně objevuje až po 100 letech kvůli „šumu“ pocházejícímu z přirozené variability. V Arktidě vědci pozorují nejrychlejší nárůst teploty, známý jako arktické zesílení.

Jižní polokoule vykazovala pomalejší reakci, oteplování začalo koncem 90. let 19. století a jasný signál se objevil až v 60. letech 20. století. Zatímco části Antarktidy se oteplily – zejména Antarktický poloostrov a západní Antarktida – neexistuje jasný otisk oteplování na celém kontinentu, uvádí se v článku.

Důležitým bodem studie je, že nástup oteplování v tropickém oceánu ve 30. letech 19. století je dřívější, než se obvykle předpokládá na základě instrumentálních záznamů a jiných proxy rekonstrukcí, které se zaměřují především na teploty na pevnině severní polokoule.

Dr. Ed Hawkins, výzkumník z University of Reading, který se na studii nepodílel, říká, že ukazuje, že období „trvalého oteplování“ začalo na počátku 19. století a trvá dodnes. Pro Carbon Brief uvedl:

„Tento signál oteplování se objevil nad šumem proměnlivosti pozadí během 20. století pro většinu částí zeměkoule. To je další důkaz, že klima se od předindustriálního období již výrazně změnilo.“

Hawkins také publikoval práci o „době vzniku“. Namísto pohledu zpět do historie se však dívá dopředu, kdy se teplota a srážky v různých částech světa pravděpodobně vynoří ze současné přirozené proměnlivosti.

Příčina a následek

Abramová a její kolegové nechtěli dělat ukvapené závěry o zdroji oteplení na počátku 30. let 19. století, použili klimatické modely, aby prozkoumali, jaké vnější faktory by za to mohly být zodpovědné.

Do počátku 19. století způsobovala ochlazování Země řada sopečných erupcí. Následovalo určité oteplení, když se klima znovu přizpůsobilo, ale to nestačí k vysvětlení toho, co se stalo poté, vysvětluje spoluautor Dr. Nicholas McKay z Arizonské univerzity.

„Pokud spustíte modely pouze se sopkami a bez nárůstu skleníkových plynů, uvidíte oteplení, které začalo na počátku 19. století. Pak se ale vyrovná a nevidíte, že by oteplování pokračovalo po celé 20. století.“

Podle McKaye teprve zahrnutím skleníkových plynů do modelu vidí vědci průběh oteplování, který odpovídá tomu, co podle proxy záznamů svět skutečně zažil.

Přecitlivělost

Znalost toho, jak rychle Země reagovala na skleníkové plyny na počátku průmyslové éry, vědcům hodně napovídá o citlivosti klimatického systému.

Určení čísla, o kolik se zvýší globální teplota v reakci na zdvojnásobení oxidu uhličitého – tzv. klimatická citlivost – je v klimatologii velkou otázkou, protože pomáhá přesněji předpovědět, jak velkého oteplení se dočkáme v budoucnu.

Ačkoli dnešní studie naznačuje, že světové oceány jsou citlivější, než se dříve myslelo, je tu podle autorů i jedna dobrá zpráva. Pokud se nám podaří snížit emise skleníkových plynů, mohly by právě existovat oblasti, kde bychom se mohli dočkat rychlé návratnosti, nabízí Abram.

.