Kauzální nexus změny klimatu

Vždy platí, že pouhá korelace nedokazuje kauzalitu a situace je komplikovanější tím spíše, že korelace mezi emisemi skleníkových plynů, nárůstem jejich koncentrace v atmosféře a například změnou teploty není nikterak přímočará (jak nepřímo dokládá průběh křivek na následujícím obrázku).
 

V tomto textu se budeme zabývat tím, nakolik jsou pádné argumenty, které za příčinu změn klimatu považují změny v geobiochemických cyklech a to primárně činností člověka. Tyto argumenty lze shrnout do následujících otázek.
 

Je doložen nárůst koncentrací radiačně aktivních plynů?

Z nejnovějších dat vyplývá, že atmosférické koncentrace skleníkových plynů oxidu uhličitého (CO2), metanu (CH4) a oxidu dusného (N2O) se od roku 1750 zvýšily v důsledku lidské činnosti. V roce 2011 byla koncentrace CO2 391 ppm, CH4 byla 1803 ppb a N2O 324 ppb a koncentrace překročily preindustriální úroveň o 40 %, 150 %, respektive 20 %. Koncentrace CO2, CH4 a N2O nyní podstatně přesahují nejvyšší koncentrace, zaznamenané ve vrtných ledovcových jádrech za posledních 800 000 let.

Jedním z jasných dokladů o původu oxidu uhličitého je probíhající acidifikace (okyselování) oceánu vyjádřená poklesem hodnoty pH. Hodnota pH povrchové vody oceánu se od začátku industriální éry snížila o 0,1, což odpovídá 26 % nárůstu koncentrace vodíkových iontů. Časový průběh této změny jednoznačně dokládá kauzální souvislost mezi nárůstem koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře a jeho následnou absorpcí oceány.
 

Jsou přesvědčivě doloženy změny řady parametrů klimatického systému, zvláště pak teploty?

Je zřejmé, že každé z posledních tří desetiletí bylo v blízkosti zemského povrchu teplejší než kterékoli předchozí desetiletí od roku 1850. Na severní polokouli bylo období 1983-2012 pravděpodobně nejteplejším třicetiletím za posledních 1 400 let. Za nejdelší období, kdy je výpočet regionálních trendů dostatečně úplný (1901-2012), bylo na téměř celé zeměkouli zaznamenáno oteplení povrchu a kromě robustního oteplení za několik dekád vykazuje globální průměrná teplota při povrchu i značnou mezidekádní a meziroční variabilitu. Je prakticky jisté, že se troposféra od poloviny 20. století globálně oteplila.
 

Je prokázána fyzikální souvislost mezi nárůstem koncentrace skleníkových plynů a růstem teploty?

Poznání zákonitostí atmosférického systému naší planety jednoznačně dokazuje, že hnacími silami změny klimatu jsou přírodní a antropogenní látky a procesy, které mění energetickou bilanci Země. Jedním ze způsobů, jak kvantifikovat příspěvek jednotlivých složek je použití tzv. radiačního působení (dále RF – Radiative forcing), které vyjadřuje změny toků energie vyvolané změnami těchto hnacích sil pro rok 2011 oproti roku 1750 (pokud není uvedeno jinak). Kladné radiační působení vede k oteplení vzduchu, záporné vede k jeho ochlazování. RF se odhaduje podle pozorování in situ a dálkových pozorování, vlastností skleníkových plynů a aerosolů a na základě výpočtů numerických modelů reprezentujících pozorované procesy. Celkový antropogenní RF pro rok 2011 oproti roku 1750 je 2,29 W.m-2 a od roku 1970 se zvýšil rychleji než v předchozích dekádách. Nejlepší odhad celkového antropogenního RF pro rok 2011 je o 43 % vyšší než odhad uvedený ve zprávě AR4 (čtvrtá hodnotící zpráva IPCC – Intergovernmental Panel on Climate Change) pro rok 2005.
 

Je prokázána zásadní role člověka na výše uvedených změnách?

Řadou nezávislých studií byl potvrzen vliv člověka na oteplování atmosféry a oceánu, na změnách globálního koloběhu vody, na nižším množství sněhu a ledu, na vzestupu střední výšky globální hladiny oceánu a na změnách některých klimatických extrémů. Jistota ve smyslu objektivního stanovení míry „zavinění“ člověkem je podstatně vyšší než před 10 lety a je extrémně pravděpodobné, že vliv člověka byl dominantní příčinou pozorovaného oteplení od poloviny 20. století. Z vědeckých prací, které měla k dispozici poslední hodnotící zpráva IPCC vyplývá, že je extrémně pravděpodobné, že více než polovina pozorovaného zvýšení globální průměrné teploty vzduchu při povrchu od roku 1951 do roku 2010 byla způsobena společně antropogenním nárůstem koncentrace skleníkových plynů a dalším antropogenním působením. Nejlepší odhad člověkem způsobeného příspěvku k oteplení je podobný pozorování oteplení v tomto období. Na každém kontinentu s výjimkou Antarktidy, znamenalo antropogenní působení pravděpodobně podstatný příspěvek k nárůstu teploty vzduchu při povrchu od poloviny 20. století. Pouze u Antarktidy je v důsledku velkých neurčitostí v pozorovaných hodnotách jen malá spolehlivost toho, že zde k oteplení přispěl antropogenní vliv.
 

Jak vyhodnocovat vědecké informace v souvislosti s kauzálním nexusem?

V debatě o příčinách a důsledcích změn klimatu se velmi často objevují situace, kdy daná osoba „nevěří“ výsledům vědeckých studií či „nesouhlasí“ s globální změnou klimatu. Cílem tohoto textu bylo ukázat, do jaké míry jsou spolehlivé informace o příčinách a důsledcích narušení geobiochemických cyklů člověkem. To, že za velkou část dopadů stojí činnost člověka, je zřejmé. Kromě toho existuje další zásadní argument, který jsme doposud nepoužili. Pokud akceptujeme fakta o probíhajících změnách v prostředí, ale odmítneme kauzální nexus mezi antropogenními emisemi radiačně aktivních plynů, změnou v biogeochemických cyklech a následnou reakcí klimatického systému naší planety, nedokážeme pozorované jevy vysvětlit žádnou alternativní teorií.

Pokusli jsme se zde předložit argumenty, které kauzální nexus mezi činností člověka a změnou klimatu prokazují konzistentně s poznatky o fyzikálních zákonitostech, kterými se dotčené procesy na naší planetě řídí, i ve shodě s pozorovanými daty.