Množství CO2 v ovzduší stoupá kvůli pokračujícímu spalování fosilních paliv. Nyní dosáhla jeho koncentrace v atmosféře nového rekordu za dobu jeho přístrojového měření: 419 ppm (parts per million). Tuto hodnotu naměřila minulý týden observatoř Mauna Loa na Havaji, která tato měření provádí již od roku 1958.

Proč se měření provádí právě na Mauna Loa?

Jednou z vlastností oxidu uhličitého je, že se v atmosféře dobře rozmíchává, v angličtině se tato kategorie plynů nazývá well-mixed greenhouse gases. Tyto plyny zůstávají v atmosféře dlouhou dobu, řádově stovky až tisíce let, a po jejich vypuštění na kterémkoliv místě na Zemi se časem rovnoměrně rozprostřou po celé atmosféře.

Vysoká hora uprostřed Tichého oceánu je tak ideální místo na změření průměrné koncentrace CO2 v atmosféře, protože je daleko od všech velkých zdrojů skleníkových plynů. Proto se právě tam v 50. letech začaly koncentrace skleníkových plynů měřit. Protože je Mauna Loa současně aktivní sopkou, observatoř byla postavena na návětrné straně hory tak, aby měřila vzduch přicházející od oceánu. Od té doby také vzniklo po celém světě mnoho dalších stanic měřících skleníkové plyny v ovzduší, které měření z Mauna Loa potvrzují.

Jak vědci zjišťují historické koncentrace CO2?

Ačkoliv přesná měření koncentrací CO2 máme k dispozici pouze od roku 1958, existují způsoby, jak zjistit, jaké byly tyto koncentrace v minulosti. Jak se postupem času usazovaly mořské sedimenty a zvyšovaly ledovce, zachytávaly se v nich bublinky vzduchu. Tyto bublinky je pak možné za pomoci hloubkových vrtů analyzovat a měřením relativních koncentrací izotopů různých prvků zjistit koncentrace CO2 v době, kdy byly tyto bublinky vzduchu zachyceny.

Tento průběh jsou vědci v současnosti schopni zrekonstruovat i miliony let do minulosti. Nedávno publikovaná studie analyzovala koncentrace CO2 za posledních 66 milionů let a potvrdila, že podobná výše koncentrací jako je dnes, byla na Zemi naposledy před třemi miliony let, v období pliocénu.

Vývoj koncentrace CO2 v atmosféře za posledních 800 000 let, na základě ledovcového vrtu v Antarktidě. Zdroj: Fakta o klimatu, CC BY 4.0

Proč jsou rekordní koncentrace CO2 vždy v květnu?

Dýchání živých organismů spotřebovává z atmosféry kyslík a vytváří oxid uhličitý. Fotosyntéza naopak spotřebovává oxid uhličitý a vytváří kyslík. Když tedy na světě převažuje zeleň ve vegetačním období, koncentrace CO2 klesají, když je většina zeleně ve vegetačním klidu, koncentrace CO2 rostou.

Velkou roli pak hraje fakt, že většina pevniny na Zemi se nachází na severní polokouli – většinu jižní polokoule pokrývá oceán. Když je tedy na severní polokouli léto, na Zemi převažuje množství zeleně ve vegetačním období a množství CO2 klesá. Když je naopak na severní polokouli zima, množství CO2 roste. Právě proto jsou každý rok nejvyšší koncentrace CO2 v květnu.

Před zásahem lidstva byly květnové maximální koncentrace CO2 každý rok přibližně stejné – roční uhlíkový cyklus byl v rovnováze. Protože však lidstvo nyní oxid uhličitý do atmosféry přidává, maximální naměřená koncentrace CO2 se každý rok zvyšuje.

Cykly koncentrací CO2 a O2 v atmosféře. Zdroj: Fakta o klimatu, CC BY 4.0

Proč je důležité koncentrace CO2 sledovat?

Souvislost mezi globálním oteplováním a koncentrací skleníkových plynů byla vědci dokázána. Ukazuje se, že při každém zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře o 10 ppm se planeta oteplí zhruba o 0,1 stupně Celsia:

Souvislost koncentrace CO₂ a globálního oteplování. Zdroj: Fakta o klimatu, CC BY 4.0

Protože je oxid uhličitý lidstvem nejvíce vypouštěný skleníkový plyn, sledování jeho koncentrací je důležitým ukazatelem změny klimatu. Protože se státy světa zavázaly v Pařížské dohodě udržet globální růst teplot na hodnotách mezi 1,5 a 2,0 stupňů Celsia nad hodnotami před průmyslovou revolucí, plyne z toho, že existuje pouze omezené množství CO2, které budeme moci ještě vypustit do atmosféry, abychom tyto hranice nepřesáhli. V současnosti je však svět na trajektorii, kdy dosáhne hranice oteplení o 1,5 stupně Celsia v příštích pěti letech.

Úvodní obrázek: Mauna Loa observatory, Christopher Michel. CC BY 2.0.