Prečítajte si druhý zo série štyroch článkov o živloch v súvislosti s klimatickými zmenami.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Vzduch je jedným zo štyroch elementov nevyhnutných pre život na planéte. Je to zmes plynov, tvoriaca plynný obal Zeme, respektíve atmosféru siahajúcu do výšky asi 100 kilometrov.
Vzduch ovplyvňuje chemické reakcie v neživej prírode i živých organizmoch. Na to, aby sme prežili, potrebujeme totiž dýchať kyslík.
So vzduchom vo vzťahu ku klimatickej kríze veľmi úzko súvisí jav zvaný skleníkový efekt, ktorý spočíva v priebežnom ohrievaní nižších vrstiev atmosféry.
Atmosféra cez deň prepúšťa k zemskému povrchu krátkovlnné slnečné žiarenie a v noci pomerne efektívne pohlcuje dlhovlnné žiarenie Zeme, vďaka čomu sa jej nižšie vrstvy postupne otepľujú a na Zemi je možný život v jeho dnešnej podobe.
Skleníkové plyny ako prikrývka
Niektoré plyny v atmosfére zabraňujú tomu, aby teplo zo slnečného žiarenia, ktoré dosiahlo na zemský povrch, uniklo naspäť do vesmíru. Tieto plyny sú známe ako skleníkové.
Skleníkové plyny pôsobia ako prikrývka, Zem je vďaka nim teplejšia, ako by bola za iných okolností. K zosilňujúcemu sa skleníkovému efektu zároveň v nemalej miere prispieva aj ľudská činnosť, spaľovanie fosílnych palív, výrub lesov a globálne zmeny krajiny.
Postindustriálne mesto plné smogu. Zdroj: iStockphoto.com
Prognózy odborníkov sú jednoznačné. Narastajúce koncentrácie skleníkových plynov podľa nich evidentne spôsobia zmeny v celom klimatickom systéme Zeme. Vývoj globálnych teplôt, a to najmä v druhej polovici 21. storočia, bude do značnej miery závisieť práve od hodnôt emisií.
Čo ak bude rast emisií skleníkových plynov pokračovať?
Slovenský hydrometeorologický ústav (SHMÚ) na svojej stránke uvádza, že pokiaľ budú hodnoty emisií skleníkových plynov naďalej narastať, celkom určite nás do konca 21. storočia čakajú závažné zmeny klimatických podmienok na celej Zemi. Nárast priemernej teploty veľmi pravdepodobne presiahne hodnoty zaznamenané počas celého uplynulého tisícročia.
V závislosti od toho, koľko fosílneho uhlíka do atmosféry vypustíme, sa podľa slovenských klimatológov môže globálna teplota vzduchu do konca tohto storočia zvýšiť o ďalších 1,1 – 6,4 stupňa Celzia, čo by v porovnaní s predindustriálnym obdobím predstavovalo nárast o 2 – 7 stupňov Celzia.
Pozrite si
Je pravda, že tento nárast je nižší ako pravidelné výkyvy teploty, ku ktorým dochádzalo už počas štvrtohôr, závažná je však rýchlosť súčasných zmien. Zosilnenie skleníkového efektu nebude mať zároveň len priamy dopad na zvyšovanie priemernej globálnej teploty vzduchu, ale aj na zmenu v rozložení atmosférických zrážok a zmeny vo frekvencii a intenzite extrémnych prejavov počasia.
Krajiny sa budú musieť vyrovnať s nedostatkom pôdnej vlhkosti, čo sa odrazí nielen v poľnohospodárstve, ale aj v lesnom a vodnom hospodárstve. Budú tiež častejšie čeliť nebezpečným poveternostným javom, ktoré spôsobujú veľké škody – víchriciam, extrémne vysokým zrážkam, suchám, horúčavám či intenzívnym búrkam.
Ktoré plyny majú na skleníkový efekt najväčší dopad?
Skleníkové plyny sa môžu držať v atmosfére rôzne dlho, v rozmedzí od niekoľkých rokov až po tisíce. Niektoré majú pritom na otepľovanie planéty výraznejší účinok ako iné.
Medzi skleníkové plyny, ktoré najviac vplývajú na globálne otepľovanie, patria vodná para, CO2, metán, oxid dusný, F-plyny, prízemný ozón a atmosférický aerosól.
Zaujímavosti a čísla súvisiace s vplyvom emisií na človeka a prírodu
- Za väčšinu škodlivín v ovzduší, ktoré majú za následok akútne i chronické ochorenia populácie, je podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) zodpovedné práve pálenie fosílnych zdrojov.
- Na prelome 80. – 90. rokov minulého storočia prišiel známy americký klimatológ James Hansen (v rokoch 1981 – 2013 bol riaditeľom Goddardovho inštitútu pre kozmický výskum NASA) s teóriou, že bezpečnou koncentráciou CO2 v atmosfére je 350 ppm, ktorú sme dosiahli už v roku 1992.
- Až 99 percent svetovej populácie dýcha vzduch, ktorého kvalita prekračuje medzinárodne schválené limity.
- Ľudia žijúci v monitorovaných oblastiach dýchajú najmä nezdravé množstvo jemných prachových čiastočiek a oxidu dusičitého. Najviac sú tomuto znečisteniu vystavení ľudia obývajúci krajiny s nízkymi a strednými príjmami.
- V dôsledku vystavenia sa znečistenému vonkajšiemu ovzdušiu umiera ročne 4,2 milióna ľudí. Ďalších 3,8 milióna úmrtí je spojených s dymom, ktorý produkujú zanesené pece a palivá využívané v domácnostiach. Podľa OSN tak dnes už takmer každý z nás čelí zvýšenému riziku srdcových a pľúcnych ochorení, mŕtvice, rakoviny a zápalu pľúc.
Žena idúca cez mesto s respirátorom proti smogu. Zdroj: iStockphoto.com
- Slovensko patrí spolu s Poľskom, Českom a Maďarskom ku krajinám s najviac znečisteným ovzduším v EÚ. Dlhodobo prekračujeme predovšetkým limity znečistenia prachovými časticami.
- Podľa poslednej správy o stave životného prostredia Slovenskej republiky sú stále zaznamenávané prekročenia povolených hodnôt vo väzbe na ochranu ľudského zdravia pre častice s aerodynamickým priemerom menším ako 10 mikrometra (PM10), benzopyrén (BaP) a prízemný ozón (O3).
- Na Slovensku sa zvyšuje priemerná ročná teplota približne dvakrát tak rýchlo ako na globálnej úrovni. Od polovice minulého storočia sa priemerná ročná teplota vzduchu na Slovensku zvýšila o približne 2 stupne Celzia. Počas nasledujúcich 15 – 20 rokov, teda do roku 2040 (čo bude práve obdobie, keď na globálnej úrovni veľmi pravdepodobne dosiahneme hranicu oteplenia o 1,5 stupňa Celzia) klimatológovia očakávajú, že sa teplota vzduchu na Slovensku zvýši v porovnaní s normálom 1991 – 2020 o ďalší 1,0 – 1,5 stupňa Celzia.
Odvetvia, ktoré produkujú najviac znečistenia
Hlavnými zdrojmi znečistenia ovzdušia sú poľnohospodárstvo, domácnosti, priemysel, doprava a komunálny odpad. Poďme si v skratke povedať, čo ktoré odvetvie spôsobuje a ako možno vzniknutú situáciu riešiť.
Poľnohospodárstvo
Existujú dva hlavné zdroje znečistenia ovzdušia z poľnohospodárstva, a to hospodárske zvieratá, ktoré produkujú metán a čpavok, a spaľovanie poľnohospodárskeho odpadu. Emisie metánu pomáhajú šíreniu prízemného ozónu, ktorý spôsobuje astmu a iné ochorenia dýchacích ciest.
Metán prispieva ku globálnemu otepľovaniu ešte výraznejšie ako oxid uhličitý, jeho vplyv na otepľovanie je za posledných 100 rokov až 34-násobne väčší. Približne 24 percent všetkých skleníkových plynov produkovaných na celom svete pochádza z poľnohospodárstva, lesníctva a iného využívania pôdy.
Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť znečistenie ovzdušia z tohto zdroja. Ľudia môžu obmedziť spotrebu mäsa a jesť viac zeleniny a ovocia alebo znížiť plytvanie potravinami. Poľnohospodári môžu zasa znížiť množstvo metánu produkovaného hospodárskymi zvieratami optimalizáciou stráviteľnosti krmiva a pastvy a obhospodarovania pastvín.
Domácnosť
Zdrojom znečistenia ovzdušia v domácnostiach je spaľovanie fosílnych palív, dreva a palív na báze biomasy na varenie, vykurovanie a osvetlenie domácností. Milióny predčasných úmrtí ročne je zapríčinených každoročným znečistením vzduchu v uzavretých priestoroch. Prevažná väčšina z nich sa pritom udeje v rozvojových krajinách.
Priemysel
Najväčšími prispievateľmi znečistenia sú elektrárne spaľujúce uhlie. Vzduch znečisťujú aj priemyselné procesy a používanie rozpúšťadiel v chemickom a ťažobnom priemysle.
Dymiacia elektráreň. Zdroj: iStockphoto.com
Politiky a programy zamerané na zvyšovanie energetickej účinnosti a výrobu z obnoviteľných zdrojov majú priamy vplyv na kvalitu ovzdušia danej krajiny. Investície do výroby energie z obnoviteľných zdrojov, energetickej účinnosti a kontroly znečisťovania dnes už však, našťastie, podporuje čoraz viac krajín sveta.
Doprava
Predstavuje takmer štvrtinu emisií oxidu uhličitého súvisiacich s energiou, pričom tento podiel stále rastie.
Kvôli znečisteniu ovzdušia emisiami z dopravy zomierajú ročne státisíce ľudí. Takmer polovica týchto úmrtí zároveň nastáva v dôsledku znečistenia ovzdušia emisiami z naftových motorov. Ľudia žijúci pri hlavných dopravných tepnách trpia podľa dostupných štatistík častejšie demenciou.
Dôležitým faktorom na zlepšenie kvality ovzdušia najmä v mestských oblastiach je používanie kvalitných nízkoemisných motorov, prípadne elektromotorov a obmedzenie používania áut s naftovými motormi.
Odpad
Otvorené spaľovanie komunálneho a organického odpadu na skládkach uvoľňuje do atmosféry škodlivé dioxíny, furány, metán a čierny uhlík. Problém je najzávažnejší v urbanizovaných regiónoch a rozvojových krajinách.
Zlepšenie zberu, separácie a likvidácie pevného odpadu znižuje množstvo toho, ktorý sa spaľuje alebo ukladá na skládkach. Oddeľovanie organického odpadu a jeho premena na kompost či bioenergiu zlepšuje úrodnosť pôdy a poskytuje alternatívny zdroj energie.
Vzduch ako živel
Ako živel sa vzduch prejavuje formou vetra. Vietor je po vode druhý najsilnejší transportér, ktorý cirkuluje po Zemi a všetko po nej roznáša.
Prúdenie vzduchu ovplyvňuje predovšetkým striedanie tepla a zimy. Keď je tento proces vychýlený z rovnováhy, vznikajú vzdušné víry a dochádza k extrémnym prejavom počasia.
Tornádo. Zdroj: iStockphoto.com
Dnes sa aj v vnútrozemských krajinách čoraz častejšie vyskytujú hurikány a tornáda. Podľa klimatológov ich prítomnosť do budúcna nemožno vylúčiť ani na Slovensku.
Koncom júna minulého roka prešla v tesnej blízkosti slovenských hraníc supercela, ktorá priniesla na juhovýchodnú Moravu mimoriadne ničivé prejavy počasia. V meste Břeclav boli zaznamenané obrovské krúpy s priemerom až 10 centimetrov. Neďaleko mesta vzniklo napokon ničivé tornádo o sile F4, ktoré spôsobilo obrovské škody v rozsiahlej oblasti a zapríčinilo smrť šiestich ľudí.
Veterná energia
Sila vetra má však aj svoje pozitíva, veterná energia je totiž považovaná za jeden z najčistejších a prakticky nevyčerpateľných zdrojov obnoviteľnej energie.
Vo svojej podstate predstavuje len pretransformovanú energiu zo slnka. Vietor vzniká pri prúdení más vzduchu, ktoré sa dajú do pohybu vďaka nerovnomernému ohrievaniu atmosféry. Veterná elektráreň pracuje na rozdiel od fotovoltických zariadení či solárnych panelov aj v noci, respektíve mimo času, keď je dostupný priamy slnečný svit.
Spočiatku ľudia využívali veternú energiu na pohon rôznych zariadení, napríklad mlynov na obilie, prvotných obrábacích a spracovateľských strojov a podobne. Po objavení elektrickej energie sa užívanie vetra začalo takmer výlučne zameriavať na pohon elektrogenerátorov pomocou veterných turbín.
Veterné turbíny v hmle. Zdroj: iStockphoto.com
Veterné elektrárne sú celkom nezávislé od fosílnych palív a vody a dokážu využívať silu vetra naozaj účinne. Hlavné obmedzenia tohto spôsobu získavania energie má v rukách výlučne príroda. Najpodstatnejším limitom vo využívaní veterných turbín sú vhodné poveternostné podmienky v krajine. Práve preto veterné elektrárne obľubujú predovšetkým v oblastiach so stabilným a intenzívnym prúdením, najčastejšie v blízkosti morských pobreží.
Lokality s vhodnými podmienkami pre výstavbu veterných turbín sa nachádzajú aj na Slovensku, často pritom ide o časti krajiny so štatútom chránených oblastí, kde by bola výstavba veterných turbín buď veľmi komplikovaná alebo dokonca nemožná. V Podunajskej nížine sa však napriek tomu podarilo vybudovať už niekoľko veterných elektrární.
Prechod na čistejšie energetické systémy je nevyhnutný
Ako uviedol generálny riaditeľ WHO Tedros Adhanom Ghebreyesus, súčasné problémy len zdôrazňujú, aké dôležité je urýchliť prechod na čistejšie a zdravšie energetické systémy. Kľúčové podľa neho je čo najviac zredukovať závislosť od fosílnych palív.
Technologický pokrok spôsobil, že slnečná a veterná energia je široko dostupná a lacnejšia ako fosílne palivá, najmä pokiaľ ich vlády prestanú dotovať. Primárnou prekážkou prechodu od uhlia, ropy a zemného plynu k obnoviteľným zdrojom energie však často býva nedostatok politickej vôle.
Vlády jednotlivých krajín naprieč celým svetom by v prvom rade mali:
- prijať, revidovať a zaviesť národné normy kvality ovzdušia podľa najnovších smerníc WHO,
- monitorovať kvalitu ovzdušia a identifikovať zdroje jeho znečistenia,
- podporiť prechod na výhradné používanie čistej energie na varenie, kúrenie a osvetlenie v domácnostiach,
- vybudovať bezpečné a cenovo dostupné systémy verejnej dopravy a siete vhodné pre chodcov a cyklistov,
- zaviesť prísnejšie normy pre emisie z výfukov áut a presadzovať povinné kontroly a údržbu vozidiel,
- zlepšiť zaobchádzanie s priemyselným a komunálnym odpadom,
- obmedziť spaľovanie hospodárskeho odpadu,
- v čo najväčšej možnej miere ustrážiť lesné požiare a niektoré hospodárske a lesnícke činnosti, napríklad výrobu dreveného uhlia.
Pomôcť môže správny spôsob kúrenia
Slovenský hydrometeorologický ústav. Zdroj: teraz.sk
Na zmiernenie znečistenia ovzdušia sme sa opýtali aj odborníčky Jany Matejovičovej z úseku kvality ovzdušia Slovenského hydrometeorologického ústavu (SHMÚ).
Čo podľa vás treba robiť, aby sme zmiernili znečistenie vzduchu na Slovensku a ako sa môže v tejto veci angažovať jednotlivec?
V súčasnosti je výrazným zdrojom znečisťovania ovzdušia vykurovanie domácností tuhým palivom či, v horšom prípade, rôznym odpadom. Tento problém sa najviac prejavuje v horských údoliach s nepriaznivými rozptylovými podmienkami.
Keďže vzhľadom na súčasnú krízu používanie palivového dreva rastie, môže v tejto situácii pomôcť správny spôsob kúrenia – najmä pálenie dostatočne vysušeného dreva, pravidelná údržba vykurovacieho zariadenia a komínov a dostatočný prívod vzduchu, respektíve nedusenie horenia.
Vo väčších mestách sa vyskytujú lokality so zhoršenou kvalitou ovzdušia pri cestných komunikáciách s vysokou intenzitou dopravy. Jedným z riešení je používať iný spôsob dopravy, ako sú automobily so spaľovacím motorom, a ak je to možné, využívať mestskú hromadnú dopravu.
V skratke
Tri body, ako sa môžeme sami podieľať na znížení znečistenia ovzdušia a dýchať čerstvejší vzduch:
- Optimalizujte dopravu a cestujte rozumnejšie. Zadovážte si hybridné vozidlo alebo sa presúvajte na bicykli. Aby ste dýchali čistejší vzduch, vyhýbajte sa preťaženým trasám a necestujte v dopravných špičkách.
- Zvážte alternatívne spôsoby výroby energie v domácnosti. Malé veterné elektrárne s výkonom okolo 1 kilowattu akumulujú vyprodukovanú energiu do batérií, ktoré zabezpečia chod menších spotrebičov. Výkonnejšie turbíny s výkonom rádovo v kilowattoch už dokážu pomocou výhrevných telies aj ohriať úžitkovú vodu alebo si pomocou nich môžete doma zakúriť.
- Kompostujte a recyklujte odpad.
V stredu prinesieme k článku o vode i praktickú časť.
Tento článok je súčasťou série článkov na tému Štyri živly pripravených v rámci podujatia Európska noc výskumníkov (ENV) 2022. Hlavný program podujatia ENV sa uskutoční 30. 9. 2022 v priestoroch Starej tržnice a okolitých lokalitách. Jeho súčasťou budú rôzne sprievodné podujatia, a to vedecké kaviarne, vedecké cukrárne, workshopy, súťaže či podcasty, ktoré prinesú zaujímavé prezentácie výnimočných slovenských vedcov. Bližšie informácie nájdete na www.nocvyskumnikov.sk a www.vedanadosah.sk.
Zdroje: EPA, SHMU1, SHMU2, Veda na dosah, WHO, Enviro portál, ASB, Pravda, Wikipédia, Viessmann
