Dr. Carl Sagan (*1934 – †1996) byl světoznámý vědec a popularizátor vědy. 10. prosince 1985, v době, kdy se zdálo, že globální oteplování a klimatické změny nebudou po dlouhá léta představovat problém, byl pozván do Kongresu USA, aby vypověděl, jaké riziko představuje skleníkový efekt a z něj vyplývající změny klimatu.
Sagan svým srozumitelným a pro všechny pochopitelným způsobem vysvětlil příčiny globálních klimatických změn, proč víme, že k nim dochází, a jak proti nim můžeme bojovat. Fosilní společnosti v té době už několik let věděly, že jejich činnost způsobuje změnu klimatu, zprávy svých vlastních vědců však přísně tajily. Většinu lidí to tehdy ještě neznepokojovalo. Sagan ale již v roce 1985 varoval, že musíme začít jednat. To bylo před 38 lety.
Senátor David Durenberger (rep.): Naším dalším svědkem je Dr. Carl Sagan z Cornellovy univerzity, muž, kterého není třeba představovat. Dnes k nám přichází z Centra pro radiofyziku a vesmírných věd. Vítáme vás a jsme velmi potěšeni že jste si udělal čas ve svém rozvrhu a dorazil jste do Washingtonu, kde se zdá, že všechno žije dneškem a ne zítřkem, abyste se s námi podělil o svůj konkrétní pohled na to, jak naše minulost a současnost mohou ovlivnit naši budoucnost. Carle, moc vám děkuji.
Dr. Carl Sagan: Děkuji mnohokrát, senátore Durenbergere, senátore Gore, a senátore Burdicku. Jsem moc rád, že zde mohu být.
Jak jsem pochopil svou funkci, jde o to, poskytnout určitou představu o tom, co je to skleníkový efekt, pokusit se říci něco o skleníkovém efektu na jiných planetách a znovu zdůraznit že se jedná o skutečný jev. A pak si možná mohu dovolit říci několik poznámek o tom, co s tím dělat. Síla lidských bytostí ovlivňovat, kontrolovat a měnit prostředí roste s tím, jak rostou naše technologie. A v současné době jsme zjevně dospěli do stadia, kdy jsme schopni, a to jak záměrně, tak neúmyslně, způsobit významné změny globálního klimatu a globálního ekosystému. A pravděpodobně se nám v menším měřítku daří podobné věci po velmi dlouhou dobu ovlivňovat. Například zemědělství typu „slash and burn“ (česky „žďáření„, pozn. PQ), které je tu s námi už desítky tisíc let, zřejmě do jisté míry mění klima tím, že mění tzv. albedo, čili odrazivost Země. Že k těmto masivním změnám došlo, je zřejmé z historických záznamů. Například Egypt byl kdysi obilnicí Římské říše. Je možné, že stejnou roli jako dnes hraje americký Středozápad. To už rozhodně neplatí.
„Jedná se o problém, který přesahuje naši konkrétní generaci. Je to problém mezigenerační. Pokud neuděláme správné věci nyní, nastanou velmi vážné problémy, kterým naše děti a vnoučata budou muset čelit.“
Carl Sagan před Kongresem USA v roce 1985
Nejde zde o skleníkový efekt. Může to být i problém nadměrného spásání, je to příklad toho, jak jsou lidé schopni způsobit neočekávané a neúmyslné změny. Protože jejich účinky trvají více než jednu lidskou generaci, existuje tendence tvrdit, že to není náš problém. Pak ovšem nejsou problémem nikoho. Ne na mé služební cestě, ne za mého funkčního období. Je to něco pro příští století. Ať si s tím dělají starosti v příštím století.
Stefan Rahmstorf vysvětluje změnu klimatu (video)
Problém však spočívá v tom, že existují důsledky, a skleníkový efekt je jedním z nich, které mají dlouhé časové konstanty. Pokud si s tím nebudeme dělat starost teď, příště už bude příliš pozdě. A tak je tomu i v této otázce, stejně jako v mnoha dalších, kdy předáváme mimořádně závažné problémy na naše děti, i když čas tyto problémy řešit, pokud je vůbec lze řešit, je nyní.
Bez skleníkového efektu by byla teplota o 30 stupňů nižší
Pokud se ptáte, co určuje klima na Zemi, je zřejmé, že to hlavní, co ho určuje, je sluneční záření. Sluneční světlo je to, co ohřívá Zemi. Ne všechno světlo, které na Zemi přichází ze Slunce, jde na ohřev Země, část z něj se odráží zpět. Jen část záření je pohlcena. Je tu určitá míra, ze které je sluneční světlo pohlcováno zemským povrchem, a určitá míra, kterou zemský povrch odráží a vyzařuje zpět do vesmíru. To, co přichází ze Slunce, se nachází v běžné viditelné části spektra, na které jsou naše oči citlivé. Co Země vyzařuje do vesmíru je v infračervené části spektra. Jsou to delší vlny než červené, na které naše oči nejsou citlivé. Ale je to stejně legitimní forma světla, stejně jako to, na které jsme zvyklí. Když si nyní spočítáte, jaká je teplota Země, z toho, kolik slunečního světla je absorbováno, a kolik infračerveného záření bylo vyzářeno do vesmíru, zjistíte, že podle tohoto jednoduchého výpočtu vychází teplota Země příliš nízká. Je nižší asi o 30 stupňů Celsia.
A proč je příliš nízká? Je příliš nízká, protože něco bylo z výpočtu vynecháno. A co bylo z výpočtu vynecháno? Skleníkový efekt.
Vzduch mezi námi je průhledný, s výjimkou Los Angeles a podobných míst, v běžné viditelné části spektra. Vidíme se navzájem. Ale kdyby naše oči byly citlivé na, řekněme, 15 mikrometrů v infračervené oblasti, navzájem bychom se vůbec neviděli. Vzduch mezi námi by byl černý, a to proto, že v tomto případě by tam byl oxid uhličitý (CO2). Oxid uhličitý je velmi silně pohlcující na 15 mikrometrech a dalších vlnových délkách v infračervené oblasti. Stejně tak existují části infračerveného spektra, které pohlcují vodní páru a kde bychom se navzájem neviděli, ani kdybychom byli od sebe vzdáleni jen tolik, jako jsme v této místnosti. Pokud k planetě přidáte tyto plyny pohlcující infračervené záření, pak se stane to, že sluneční světlo přichází jako předtím, ale když se povrch snaží vyzařovat záření v infračerveném pásmu, je blokováno. Brání mu v tom pohlcující plyny. A tak teplota povrchu stoupá tak dlouho, dokud nenastane rovnováha mezi tím, co přichází a co odchází. To je skleníkový efekt.
Určitou míru skleníkového efektu potřebujeme
Skleníkový efekt je nesprávné označení z více důvodů. Především proto, že takto skleník v zahradnictví nefunguje. Ale to je velmi podružná věc.
Existují i jiné plyny, které absorbují v infračerveném spektru, z nichž mnohé již byly zmíněny: oxid dusný, metan, halogenované uhlovodíky. A to jsou částečně produkty zemědělství. Na svědomí je mají hnojiva, chladicí zařízení, aerosolové spreje a tak dále, všechno to jsou produkty našich technologií.
Vedro? Promluvme si o skutečných extremistech!
Moc vody do atmosféry nevypouštíme, ale rozhodně produkujeme velké množství oxidu uhličitého spalováním dřeva a fosilních paliv a prostřednictvím zdánlivě neškodných činností. Kdo by mohl mít námitky proti tomu, že lidé spalují ropu a uhlí, plyn, a dřevo?
Rád bych zdůraznil, že skleníkový efekt způsobuje život na Zemi. Kdyby skleníkový efekt neexistoval, teplota by byla, jak říkám, o 30 stupňů Celsia nižší než v našem případě a to je hluboko pod bodem mrazu vody všude na planetě. Oceány by po chvíli ztuhly. Malý skleníkový efekt je dobrá věc. Ale existuje křehká rovnováha těchto neviditelných plynů a příliš velký nebo příliš malý skleníkový efekt může znamenat příliš vysokou nebo příliš nízkou teplotu. A tady se vypouští obrovské množství CO2 a dalších plynů každý rok do atmosféry, aniž bychom se zajímali o jejich dlouhodobé působení a o globální důsledky.
Národy, aby se s tímto problémem vypořádaly, musí provést změnu od tradičního zájmu o sebe sama. Změnu od tradičních krátkodobých cílů k dlouhodobějším cílům. To musíme mít při řešení problémů, jako je tento, na paměti.
Carl Sagan před Kongresem USA v roce 1985
Jistě ne všechny aspekty toho, jak zvýšené množství CO2 a dalších plynů vypouštěných do atmosféry ovlivňují klima, jsou známy. Stále existuje mnoho nejasností, i když celkový obraz je, myslím, poměrně jasný a široce chápaný a přijímaný. Existují však otázky týkající se aerosolů, o mracích, které ohřívají Zemi, jak moc se zvýší nebo poklesne oblačnost? Jak to mění albedo neboli odrazivost Země? Existují otázky týkající se oceánu a jeho reakční doby na zvýšení CO2. Existují zpětnovazební efekty. A proto je jistě vhodné vynaložit další prostředky na další výzkum těchto témat.
Zemské klima je velmi jemný mechanismus
Dalším bodem je, že výrazné teplotní změny na Zemi mezi dobami ledovými a dobami mimo zalednění, dobami ledovými a meziledovými, zřejmě souvisejí s poměrně malými změnami v množství slunečního světla, které na Zemi dopadá v důsledku změn orbitálních vlastností Země. A to naznačuje, že klimatický systém Země může být velmi jemně závislý na různých faktorech o kterých zde hovoříme. Proto má smysl studovat klimatické změny v minulosti Země jako pokus o získání určité kalibrace. Dalším zdrojem kalibrace jsou ostatní planety. Každá planeta s atmosférou má určitý stupeň skleníkového efektu. Zdaleka nejnápadnějším případem je skleníkový efekt Venuše. Je to nejbližší planeta, planeta přibližně stejné hmotnosti, poloměru a hustoty jako Země. V několika ohledech se však spektakulárně liší. Jedním z nich je, že teplota na povrchu je asi 470 stupňů Celsia, tedy 900 stupňů Fahrenheita. A tato obrovská teplota není způsobena tím, že je blíže Slunci, protože Venuše je obklopena jasnými mraky. Protože odráží tolik světla zpět do vesmíru, byla by ve skutečnosti chladnější, nikoli teplejší než Země. Důvodem této absurdně vysoké teploty na povrchu Venuše, která je dobře známa, protože na Venuši přistály sovětské sondy a v podstatě na ni vystrčily teploměr, není tedy pochyb o tom, že teplota na povrchu je velmi vysoká. A později to udělaly i americké kosmické sondy. Důvodem je obrovský skleníkový efekt, v němž hraje hlavní roli oxid uhličitý. Množství CO2 v atmosféře Venuše je mnohem větší než u nás. Atmosféra je tvořena téměř výhradně oxidem uhličitým. Je ho tam 90× více než zde.
Klimatolog Pörtner: „Už nemáme žádnou rezervu“
Jde o ukázku toho, co se může stát v extrémním případě. Podívejte se na Mars, Jupiter nebo Titan, velký měsíc Saturnu, a vidíte další příklady skleníkového efektu. Různé plyny, různá množství slunečního světla dopadajícího na povrch, rozdílné albedo a oblačnost planety. Ve všech těchto případech se také projevuje skleníkový efekt. Kromě toho se podařilo vypočítat tyto skleníkové efekty poměrně přesně. Takže teoretický arzenál, který se používá k výpočtu skleníkového efektu, skleníkový efekt na Zemi se mění, se používá i pro jiné planety a proto ho lze do jisté míry kalibrovat i na těchto jiných planetách. Pokud tedy přicházíme se správnou odpovědí ve všech těchto rozmanitých případech, pak je pravděpodobné že poměrně dobře rozumíme tomu, jak skleníkový efekt funguje.
Stálo by však za to, v souladu s tím, o čem mluvil senátor Gore, mít rozšířený program prostřednictvím NASA k pochopení skleníkových efektů na jiných planetách. To by bylo velmi praktické využití průzkumu planet. Jak jste slyšeli, i nejlepší odhady jsou spojeny s určitou nejistotou.
Při současném tempu spalování fosilních paliv, při současné rychlosti nárůstu plynů málo pohlcujících infračervené záření v zemské atmosféře, dojde ke zvýšení teploty o několik stupňů Celsia na Zemi v celosvětovém průměru v polovině až na konci příštího století. A to má řadu důsledků, včetně redistribuce místních klimatických podmínek, tání ledovců a zvýšení hladiny oceánů. Existují obavy v poněkud delším časovém měřítku z kolapsu západoantarktického ledu a zvýšení mořské hladiny o mnoho metrů. Máme tedy jakýsi rukopis na zdi. Jistě je třeba provést další výzkum. Ale jak říkám, o tomto panuje konsensus.
Od sobectví k empatii
Co se s tím dá dělat? Myšlenka, že bychom měli okamžitě přestat spalovat fosilní paliva, má tak závažné ekonomické důsledky, že ji samozřejmě nikdo nebude brát vážně. Ale je mnoho jiných věcí, které se dají udělat. Jedna z nich se týká dotací na fosilní paliva. Efektivnější využívání by mohlo být podpořeno menším počtem státních dotací.
Za druhé, existují alternativní zdroje energie, z nichž některé jsou užitečné, přinejmenším na místní úrovni. Solární energie je jistě jedním z nich, mohla by být více využívána. Bezpečné štěpné elektrárny které jsou teoreticky možné. A pak, v delším časovém horizontu, tu je perspektiva fúzních elektráren. V zásadě štěpné a fúzní elektrárny nevypouštějí žádné infračervené aktivní plyny. A proto, bez ohledu na další problémy, které mohou přinášet, nepředstavují skleníkový problém.
Na toto se musí naše děti připravit
Na závěr bych chtěl říci jen několik slov o perspektivě, kterou pro nás tento problém, stejně jako související problémy, představuje. Jedná se o problém, který přesahuje naši konkrétní generaci. Je to problém mezigenerační. Pokud neuděláme správné věci nyní, nastanou velmi vážné problémy, kterým naše děti a vnoučata budou muset čelit. Jde zároveň také o globální problém. Není dobré, když pouze jedna nebo dvě velké průmyslové země podniknou zásadní kroky, aby zabránily výraznému nárůstu CO2 a dalších skleníkových plynů, zatímco ostatní země mohou prostřednictvím svého průmyslového rozvoje způsobit problém samy. To neznamená, že je to nevyhnutelné, je to jen příklad.
Největší zásoby uhlí na planetě mají Spojené státy, Sovětský svaz a Čína. Čína prochází velmi významným průmyslovým rozvojem. A spalování uhlí je jistě něco, co musí být pro Číňany velmi atraktivní při pohledu do budoucnosti. Řekl bych, že tento problém nelze vyřešit, i kdyby se Spojené státy a Sovětský svaz v této otázce dokonale dohodly bez zapojení Číny a mnoha dalších zemí, které se budou v období, o kterém mluvíme, rychle rozvíjet.
V tomto smyslu tedy národy, aby se s tímto problémem vypořádaly, musí provést změnu od tradičního zájmu o sebe sama, ne o planetu a druhy. Změnu od tradičních krátkodobých cílů k dlouhodobějším cílům. A to musíme mít při řešení problémů, jako je tento, na paměti. Z počáteční fáze globálního zvyšování teploty může mít jeden region planety prospěch, zatímco bude jiná oblast planety trpět. Musí proto dojít k určitému druhu výměny výhod a nevýhod. A to vyžaduje určitou míru mezinárodní empatie, která dnes rozhodně neexistuje. Myslím, že pro tento problém je zásadní globální vědomí. Pohled, který překračuje naše výlučné identifikace s generačními a politickými skupinami, do kterých jsme se shodou okolností narodili. Řešení těchto problémů vyžaduje perspektivu která zahrnuje celou planetu a budoucnost, protože v tomto skleníku jsme všichni společně.
Děkuji vám, pane předsedo.
David Durenberger: Děkuji vám mnohokrát.
Carl Sagan (*1934 – †1996) byl americký astronom, astrofyzik, kosmolog, spisovatel a popularizátor vědy. Získal vysokoškolské vzdělání na několika prestižních univerzitách. V roce 1954 získal bakalářský titul v astronomii a astrofyzice na University of Chicago. Poté pokračoval ve studiu a získal magisterský titul v astronomii v roce 1955. V roce 1960 úspěšně dokončil svou doktorskou práci na téže univerzitě a získal titul Ph.D. v astronomii a astrofyzice. Jeho studijní obor a práce na University of Chicago ho přivedly k zájmu o výzkum kosmologie, planetární vědy a hledání života ve vesmíru. Saganovy akademické úspěchy a jeho vášeň pro popularizaci vědy později vedly k jeho vynikající kariéře jako uznávaného vědce a spisovatele. Sagan hrál klíčovou roli v americkém programu průzkumu vesmíru, včetně projektu Pioneer a Voyager, a byl jedním z vedoucích členů mise kosmické sondy Voyager, která poslala snímky Země a sluneční soustavy zpět na Zemi. Vedl také mnoho výzkumných projektů zaměřených na hledání života ve vesmíru a studium exoplanet. Sagan byl autorem mnoha bestsellerů, včetně knihy „Kosmos,“ která byla později zpracována do populární televizní série stejného jména, která ho učinila známým a oblíbeným po celém světě. Jeho oddanost vědě a jeho snaha zpřístupnit komplexní vědecké koncepty veřejnosti přispěly k popularizaci vědy a inspirovaly mnoho lidí, aby se zajímali o vesmír a jeho zázraky.
