Navonok sa môže zdať, že k dramatickému otepľovaniu nakoniec nedochádza. Nič však nie je vzdialenejšie od pravdy.
Termín bleskové povodne väčšina z nás pozná, celkom inak je to však s bleskovým suchom. Zdroj: iStockphoto.com
Jar sa sotva prehupla do druhej polovice a francúzske úrady verejnosť už varovali pred zvýšeným rizikom lesných požiarov. Jeden z nich požiarnici museli hasiť na hranici so Španielskom, ktoré zažíva extrémne sucho prakticky na celom území. Doteraz chladný priebeh apríla u nás môže vytvárať mylný dojem, že k dramatickému otepľovaniu nakoniec ani nedochádza. Vedecké poznatky by nás však z neho mali rýchlo vyviesť, pretože nič nie je vzdialenejšie od pravdy.
Teploty, aké Amerika nezažila tisícročia
Jedným zo závažných sprievodných javov meniacej sa klímy sú extrémnejšie teploty v priebehu leta. Takéto javy sprevádza množstvo ekologických a ekonomických následkov od intenzívnejšieho sucha a zvýšeného rizika lesných požiarov cez degradáciu ekosystémov, riziko neúrody a nedostatok vody až po zvýšené riziko preťaženia energetickej siete. Svedčí o tom aj nedávna analýza zverejnená v časopise Nature Climate and Atmospheric Science, ktorá hodnotila vývoj letných teplôt v oblasti severozápadnej Severnej Ameriky. Vypracoval ju tím pod vedením Karen Heeterovej z Kolumbijskej univerzity.
Obr. 1: Priemerná letná teplotná anomália od roku 1805 v porovnaní s priemerom za obdobie 1951 – 1980. Graf znázorňuje rekonštrukcie podľa letokruhov stromov (tyrkysová), priame merania (čierna) a vývoj teploty podľa klimatických modelov (mediánové hodnoty 40 scenárov) do konca storočia.
Motiváciou vedeckého tímu bola vlna extrémnych horúčav. Tie vyvrcholili koncom júna 2021 a zasiahli rozsiahlu oblasť počnúc kanadskou provinciou Britská Kolumbia cez štáty Ohio a Oregon až po Washington, pričom padli mnohé absolútne teplotné rekordy. Výsledkom tohto extrému bolo 1 400 ľudských obetí, masívne lesné požiare v Kanade a rozsiahly úhyn morských živočíchov pri pobreží. Podľa priebežných vedeckých analýz bola takáto udalosť prakticky nemožná a tisícročný extrém sa umiestnil v hornej šestke podobných udalostí vo svete už od roku 1960.
Letokruhy stromov sú vynikajúcim nástrojom, ktorým sa dá mapovať vývoj teplôt v minulosti, keď merania teplomerom neboli k dispozícii. Vývoj letných teplôt možno odhadovať až tisícročia do minulosti. Vzorky letokruhov, ktoré vedci pozbierali zo 17 rôznych lokalít, potvrdili, že letné teploty z roku 2021 boli najvyššie nielen od roku 1850, ale už od roku 950.
Klimatické modely ukazujú, že tisícročný extrém sa bude už v roku 2050 vyskytovať až s 50-percentnou pravdepodobnosťou a na konci storočia môže nastať aj každý rok. Riziko by bolo výrazne nižšie iba vtedy, keby sa podarilo udržať rast teploty nanajvýš do úrovne dvoch stupňov Celzia. Najnovšia správa Medzivládneho panelu pre zmenu klímy (IPCC) však varuje, že súčasné trendy emisií ani plánované ďalšie opatrenia tomuto scenáru nezodpovedajú.
Sucho prichádza rýchlejšie
Termín bleskové povodne väčšina z nás pozná, celkom inak je to však s bleskovým suchom. Sucho si spájame s pomalým, postupným vývojom, ktorý môže trvať niekoľko mesiacov, dokonca rokov. Rýchly nástup sucha býva oveľa zriedkavejší a vyžaduje kombináciu špecifických podmienok. Najčastejšie ide o súhru nezvyčajne vysokých teplôt, silného vetra a zvýšenia intenzity slnečného žiarenia. Hoci sa bleskové suchá vyskytovali aj v minulosti, súčasná dynamickejšia atmosféra nahráva ich častejšiemu výskytu.
Štúdia tímu Sing Jüana z Nankinskej univerzity vedy a techniky ukázala, že od päťdesiatych rokov minulého storočia dochádza k rýchlejšiemu nástupu sucha a že tento dovtedy zriedkavý jav je dnes častejší vo väčšine oblastí sveta. Ide o prelomovú štúdiu, pretože po prvý raz potvrdila, že bleskové suchá sú naozaj častejšie ako v minulosti. Takmer tri štvrtiny (74 percent) povrchu kontinentov zaznamenalo nárast intenzity za posledných 64 rokov. Ak by došlo k naplneniu scenárov s vyššími emisiami skleníkových plynov, suchá by sa vyskytovali na väčšom území a s väčšou intenzitou a závažnosťou. Autori museli vo svojej analýze oddeliť klasické sucho, ktoré doteraz zakrývalo skutočnosť, že dochádza k častejšiemu výskytu bleskových súch (obr. 2).
Obr. 2: Vývoj pomeru bleskového sucha ku klasickému suchu v období rokov 1951 až 2014 na základe troch globálnych metód (v % za rok): (A) vývoj rýchlosti nástupu klasického sucha v období rokov 1951 až 2014 (v % za rok), (B) prognóza vývoja pomeru sucha, (C) vývoj rýchlosti nástupu klasického sucha (v % za rok) a (D) na obdobie rokov 2015 až 2100 pre stredný emisný scenár. Rýchlosť nástupu sucha je definovaná ako zmena pätice kritických hodnôt vlhkosti pôdy v čase a bleskové sucho je definované prekročením kritickej rýchlosti poklesu vlhkosti pôdy.
Výsledky ukázali, že výskyt bleskového sucha sa na celom svete s výnimkou Amazónie a tropickej Afriky zvýšil a že nástup klasického sucha sa vo väčšine oblastí sveta vrátane Európy zrýchlil. Najvýraznejší nárast bleskového sucha bol takisto zaznamenaný v Európe. Aj v prípade, že sa v budúcnosti podarí dosiahnuť určité zníženie spotreby fosílnych palív a svet by nasledoval stredný emisný scenár, bude dochádzať k nárastu bleskového sucha a rýchlejšiemu nástupu sucha prakticky na celom svete (s výnimkou Austrálie).
Austrália je extrémne suchá už dnes. Čím bude koncentrácia skleníkových plynov v atmosfére vyššia, tým viac treba očakávať výraznejšie trendy vo vývoji a v dynamike sucha spolu s nevratnými následkami na fungovanie celého radu suchozemských ekosystémov. To znamená, že budeme mať ešte menej času pripraviť sa na extrémne podmienky. Odborníci upozorňujú, že nová dynamika počasia prináša závažné výzvy pri predpovedaní sucha či bleskového sucha, a to bude vyžadovať zvýšené úsilie, aby úspešne predpovedali tieto javy v budúcnosti.
Keď sa prehrievajú aj baktérie
Trio nových poznatkov o vývoji a vplyve sucha a extrémnych teplôt uzatvára štúdia evolučného biológa Stevena Allisona z Kalifornskej univerzity publikovaná v časopise Trends in Microbiology. Autora zaujímal vplyv narastajúceho sucha na fungovanie pôdnych baktérií. Pôdne baktérie sú z hľadiska uhlíkovej bilancie veľmi dôležité, lebo predstavujú konečný článok v ekologickom reťazci uhlíka. Baktérie rozhodujú o tom, koľko uhlíka v pôde nakoniec zostane a koľko ho vrátia naspäť do atmosféry. Súbor ekologických, fyziologických a evolučných mechanizmov baktériám umožňuje udržiavať rovnováhu. Podľa spôsobu, ako tieto mechanizmy v podmienkach častejšieho a rýchlejšieho sucha budú fungovať, sa bude meniť obsah uhlíka vo svetových pôdach. Zatiaľ sa do pôdy vďaka baktériám ukladá viac uhlíka, než rastliny a atmosféra obsahujú dohromady. Vo väčšom množstve je zastúpený už iba v moriach a oceánoch.
Baktérie vo všeobecnosti patria k veľmi prispôsobivým a evolučne rýchlo sa vyvíjajúcim organizmom, a to aj v prípade, že na ich fungovanie vplýva sucho. Nedostatok vlahy dokáže rýchlo zmeniť bakteriálnu fyziológiu a pomer úspešnejších druhov na úkor iných. To baktérie nakoniec privedie k adaptácii na nové podmienky, a tak vzniknú celkom nové prispôsobivé druhy. Ľahko sa môže stať, že v nových podmienkach budú úspešnejšie druhy, ktoré uhlík do atmosféry skôr uvoľňujú, než tie, ktoré ho ukladajú, ako to je teraz. Výsledkom môžu byť pôdy chudobnejšie na uhlík, ktoré navyše nedokážu udržať súčasnú produktivitu rastlín. Na lepšie pochopenie budúceho scenára je potrebný ďalší výskum, uviedol Allison.
Súčasné poznatky naznačujú, že sucho podporuje uvoľňovanie pôdneho uhlíka, hoci vedci nevedia presne povedať, aké procesy sa na tom podieľajú najviac – či fyziologické, morfologické, alebo evolučné. Reakcia baktérií sa líši od konkrétnej situácie a geografickej oblasti. Kolónie baktérií vystavené desaťročnému suchu v Európe nezanechali na fungovaní ekosystému výraznejšie stopy, no experiment v Kalifornii ukázal, že baktérie vystavené intenzívnemu suchu v roku 2010 v nasledujúcom roku rozložili menej organickej hmoty. Potom však efekt vymizol (obr. 3). Intenzívne sucho môže zanechať oveľa výraznejšie zmeny a počiatočný pozitívny vplyv na uhlíkovú bilanciu sa zvráti v jej neprospech. Striedanie suchých a vlhkých podmienok takisto zvyšuje straty pôdneho uhlíka, pričom častejšie a intenzívnejšie výkyvy týkajúce sa sucha a zrážok sa prejavujú už dnes.
Obr. 3: Experiment s baktériami v Kalifornii. Výskumníci rozdelili baktérie na experimentálne plochy s normálnymi a suchými podmienkami a potom ich presunuli do sterilných podmienok s organickou hmotou, ktorú baktérie rozkladali. Baktérie pochádzajúce zo suchých podmienok (červená) v prvom roku rozložili menej organickej hmoty. V nasledujúcich rokoch sa však rozdiel stratil. (Allison, 2023)
Allison upozorňuje, že mnoho záverov ešte zostáva otvorených a správne využívanie schopností pôdnych baktérií môže byť v budúcnosti veľmi cenné. Baktérie by sme mohli využívať na ukladanie uhlíka, zároveň sa však môžu stať jeho obrovským zdrojom. A to najmä vtedy, keď nebudeme dobre poznať mechanizmy pôsobenia čoraz častejších klimatických extrémov. Času na nápravu zrejme nezostáva veľa.
Zdroje:
DOI: 10.1126/science.abn6301
DOI:10.1016/j.tim.2023.03.002
DOI: 10.1038/s41612-023-00340-3
(af)
