Cesty CO2 na Zemi - kam až dojde, co způsobí a jak to ovlivnil člověk? | 3/8 Klimatická změna

Ukážu ti v jakých formách koluje CO2 na Zemi a jaké následky jeho zvýšené množství má na moře a oceány.

Zásobníky uhlíku
Uhlík je základním stavebním kamenem živých organismů a uhlíkový cyklus popisuje jeho přesuny na Zemi. Prvně se podívejme, kde a kolik uhlíku vůbec máme. Protože je země vážně velká, budeme se bavit ne o kilogramech, ale rovnou o gigatunách uhlíku (GtC).

100 milionů GtC najdeme v zemské kůře (vápenec, grafit, diamant)
38 000 GtC je obsaženo ve vodách moří a oceánů – ve velké míře je uhlík v moři součástí CO2 rozpuštěného ve vodě, podobně jako v minerálce. Pouze 1 000 GtC se nachází ve svrchních vrstvách moří a oceánů, které se účastní výměny s atmosférou.
Podle různých odhadů je 5 000-10 000 GtC ve fosilních palivech (ropa, uhlí, zemní plyn), která vznikala po dobu milionů let z těl mrtvých rostlin a živočichů.
2300 GtC se nachází v půdě a to jak v anorganické podobě, tak v organické podobě jako např. humus.
800 GtC najdeme v atmosféře a to hlavně ve formě oxidu uhličitého. Zbytek uhlíku je součástí metanu, oxidu uhelnatého, CFC a HCFC.
Posledním důležitým zásobníkem je biosféra, tedy rostliny a živočichové. Drtivý podíl uhlíku v ní je uloženo v rostlinách, obzvláště ve stromové vegetaci. Ta v sobě obsahuje 550 GtC uhlíku.

Uhlíkové toky
Toky uhlíku mezi jednotlivými zásobníky se dají dělit podle různých hledisek, ale nám se bude hodit dělení na pomalé a rychlé toky. Vynecháme pomalé toky, které zahrnují horninové pochody – vznik vápence a procesy související s pohybem pevninských desek. Ty trvají miliony let a pro podstatu klimatických změn nejsou relevantní.

Atmosféra-moře
Nejdynamičtěji se mění atmosférický oxid uhličitý. Ten se z atmosféry do moří dostává deštěm, nebo se do nich dostanou přímou výměnou na vodní hladině. Když se podíváme na graf od amerického úřadu pro oceány a atmosféru tak vidíme, že za posledních 120 let se svrchní vrstvy oceánu ohřály oteplily o něco málo přes 1 °C.

Acidifikace (okyselování oceánů)
Jako přímý následek absorpce CO2 se mění chemické prostředí moří a oceánů. Když se oxid uhličitý rozpouští ve vodě, tak jako produkt této reakce vzniká slabá kyselina uhličitá. Prostředí moří se tedy okyseluje, chemicky řečeno jí klesá pH.
Jejich absorpční schopnost, stejně jako u každé kapaliny, se silně odvíjí od teploty. Čím vyšší teplota, tím měně je voda schopna rozpuštěný CO2 v sobě udržet. Což je jev, který aktuálně probíhá díky zvyšující se teplotě oceánů a moří.

Na grafu z měření na Hawai lze dobře vidět růst koncentrace CO2 v atmosféře nárůst obsahu CO2 ve vodě a klesající PH vody, které je přímým následkem rozpuštěného CO2 ve vodě. To má negativní následky na korály, protože jejich schránky z vápenatých sloučenin jsou kyselým prostředím rozpouštěny.

Atmosféra – vegetace
Zde se s CO2 odehrává několik procesů, které působí proti sobě. Na jedné straně máme dýchání rostlin a živočichů, které odebírá z atmosféry kyslík a dodává CO2, rozklad těl rostlin a zvířat uvolňující metan. To jsou procesy emitující skleníkové plyny. Na druhé máme fotosyntézu rostlin, která odebírá CO2 z atmosféry a nahrazuje jej kyslíkem. V součtu fotosyntéza převažuje a vegetace CO2 více pohlcuje než vytváří.

Vliv člověka na uhlíkové toky
Člověk pro rozvoj své civilizace potřeboval více a více jídla a energie, které získával zemědělstvím a odlesňováním. Do 18. století aktivita člověka na klima neměla až tak závažný vliv.

Následným spalováním fosilních paliv jako ropa, uhlí a zemní plyn a výrobou betonu vzal uhlík, který by jinak zůstal uložený v horninách a ve formě CO2 jej vypustil do atmosféry. Člověk vzal velké množství uhlíku z pomalého cyklu a přesunul jej do rychlého uhlíkového cyklu. K tomu taky odlesnil velká území, která zastavěl a tím snížil množství vegetace schopné pohlcovat CO2. Dobrá zpráva je, že ne všechen CO2 v atmosféře zůstává. Zhruba 1/3 pohlcuje vegetace, 1/3 oceán a 1/3 v atmosféře zůstává.

Zdroje:
https://earthobservatory.nasa.gov/fea...
NOAA National Centers for Environmental information, Climate at a Glance: Global Time Series, publikováno v dubnu 2021, citováno v 3. května, 2021 z https://www.ncdc.noaa.gov/cag/
http://www.szu.cz/uploads/documents/c...
https://oceanacidification.noaa.gov/O...
https://www.whoi.edu/press-room/news-...
https://www.abc.net.au/news/2017-11-1...
https://www.weforum.org/agenda/2019/0...
https://news.climate.columbia.edu/201...
https://www.klimatickazmena.cz/cs/vse...

Video bylo vytvořeno za spolupráce s Josefem Kvasničákem z projektu www.dostansenagympl.cz.
Celé video spolu s vzdělávacími texty o klimatické změně najdeš na https://onlineschool.cz/ekologie/uhli...