Emisní scénáře pro naplnění Pařížské dohody

Účelem této grafiky je srovnání dosavadního vývoje emisí CO₂ a scénářů budoucího vývoje, které by mohly zabránit oteplení planety o více než 1,5 °C, resp. více než 2 °C, do roku 2100 a naplnit tak cíl, který si vytyčily státy v rámci Pařížské dohody. Grafika může sloužit jako základní podklad či rámec pro diskusi, neobsahuje však řadu metodologických detailů či nuancí, které podrobněji diskutujeme níže v textu.

Co jsou emisní scénáře?

Emisní scénáře jsou možné varianty budoucího vývoje emisí lidstva, které často počítají se spoustou proměnných – od vývoje počtu lidí na planetě a poptávky po elektřině, až po možné rozšíření větrných elektráren a dalších technologií. Z vývoje emisí skleníkových plynů lze spočítat budoucí vývoj koncentrací skleníkových plynů v atmosféře (například RCP), které pak slouží jako základní vstup dat pro modely klimatu. Jinými slovy, pro každý scénář budoucího vývoje emisí lze odhadnout oteplení, ke kterému povede.

Samozřejmě existují i jiné emisní scénáře než ty, které jsme zobrazili v grafu: například scénář „business as usual“, který počítá s tím, že emise CO₂ nebudeme nijak omezovat a porostou dál dosavadním tempem. Do konce století bychom takto kolem roku 2100 dospěli ke koncentraci CO₂ okolo 1000 ppm a průměrnému oteplení planety o téměř 5 °C oproti předindustriálnímu období.

Proč je zobrazen pouze vývoj emisí CO₂ a ne emise dalších skleníkových plynů (metan, N₂O)?

Emise oxidu uhličitého způsobují přibližně tři čtvrtiny výsledného skleníkového efektu. Zbývající čtvrtina je způsobena metanem (CH₄), oxidem dusným (N₂O) a dalšími plyny (SF₆, CFC, HFC). Je běžná praxe přepočítávat emise těchto dalších skleníkových plynů na ekvivalentní množství CO₂, což se pak označuje jednotkou CO₂eq. Pro ilustraci: zatímco emise oxidu uhličitého byly v roce 2018 přibližně 42,1 miliard tun CO₂, emise všech skleníkových plynů včetně metanu, oxidu dusného a dalších byly 55,3 miliard tun CO₂eq. Většinou v našich materiálech zobrazujeme emise všech antropogenních skleníkových plynů (CO₂eq) – proč tedy v této grafice děláme výjimku?

Budoucí emisní scénáře předpokládají různé průběhy emisí různých skleníkových plynů, což bychom sice mohli zobrazit, ale výsledek by byl komplikovaný a pro mnoho lidí matoucí. Zobrazujeme proto pouze zjednodušeně průběh emisí CO₂, který hraje v globálním oteplování zdaleka nejvýznamnější roli.

Zobrazené scénáře předpokládají pokles emisí metanu přibližně na polovinu okolo roku 2030 a následnou stabilizaci, a v případě N₂O pokles přibližně na 80 % a následnou stabilizaci – tedy ani u metanu, ani u N₂O nepředpokládají dosažení nulových emisí, ale pouze snížení oproti dnešnímu stavu. To je rozumný předpoklad, protože metan i N₂O jsou z velké části produkovány v zemědělství (chov dobytka, pěstování rýže, hnojiva) a nelze tedy očekávat úplnou eliminaci těchto emisí. Pro podrobnější diskusi vývoje emisí těchto plynů viz graf v IPCC SR15, případně kompletní diskusi potenciálu mitigačních scénářů ve druhé kapitole IPCC SR15.

Co je započítáno v historických emisích CO₂?

Zdrojem dat historických emisí je Global Carbon Project, který se snaží o inventarizaci všech dostupných dat o antropogenních skleníkových plynech a jejich cyklech. Zobrazená data obsahují:

• emise ze spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, plyn),
• emise z průmyslových procesů (zejména výroba cementu, ale i další oxidační procesy),
• emise způsobené odlesňováním a změnami využití půdy – do této kategorie spadá nejen kácení tropických či jiných lesů a lesní požáry, ale také změny v množství organického uhlíku vázaného v půdě, zalesňování a další člověkem způsobené změny ve využití půdy. Odhady těchto emisí ze změn využití půdy vyžadují složitější modelování a uváděné hodnoty jsou průměrem z několika modelů.

Podrobnou metodologickou diskusi najdete v článku Global Carbon Budget 2019.

Proč se v rámci Pařížské dohody stanovil cíl omezit oteplení o 1,5 °C resp. 2 °C?

Plná citace Pařížské dohody zní: „Cílem této dohody je zlepšit globální reakci na hrozby změny klimatu mimo jiné pomocí udržení nárůstu průměrné globální teploty výrazně pod hranicí 2 °C oproti hodnotám před průmyslovou revolucí a úsilí o to, aby nárůst teploty nepřekročil hranici 1,5 °C oproti hodnotám před průmyslovou revolucí…“ (viz český překlad Pařížské dohody).

Vzhledem k tomu, že v současnosti dosáhlo oteplení hodnoty přibližně 1,2 °C oproti předindustriálnímu období a emise dále rostou, je cíl udržet nárůst teploty pod 1,5 °C na hranici dosažitelnosti a cíl udržet nárůst teploty pod hranicí 2 °C je velmi ambiciózní. Zároveň ale již oteplení okolo 2 °C může překročit mnoho ekosystémových bodů zlomu a bude mít velké negativní dopady pro lidstvo. Podrobněji se srovnání dopadů oteplení o 1,5 °C, 2 °C a 3 °C věnuje zpráva IPCC SR15 a poznání o bodech zlomu shrnují naše grafiky.

Z čeho vychází odhady budoucích emisí pro naplnění cílů Pařížské dohody?

Emisní scénáře pro omezení oteplení na 1,5 °C, resp 2 °C, podrobně diskutuje druhá kapitola zprávy IPCC SR15. Autoři zprávy sesbírali výstupy z více než stovky emisních scénářů a skrze globální klimatické modely porovnávali, jaké oteplení způsobily. Oblasti zobrazené v grafice odpovídají rozsahům emisí v takových scénářích, které dosáhly hranice oteplení 1,5 °C, resp. 2 °C, přičemž čára zobrazuje medián z daného souboru.

Jak je možné dosáhnout takového snížení emisí CO₂?

Základním způsobem, jak můžeme radikálně snížit emise CO₂, je přestat používat fosilní paliva (uhlí, ropa, plyn) v dopravě, průmyslu a energetice. Právě výroba elektřiny a tepla se na celkové produkci emisí podílí nejvíce a je v současnosti z velké části závislá na uhlí. Odklon od fosilních paliv vyžaduje přechod na nízkoemisní výrobu energie, tedy využívání obnovitelných zdrojů (slunce, vítr) nebo jaderné energie.

Důležitým mechanismem pro přechod k nízkoemisní ekonomice jsou systémy zpoplatnění produkce skleníkových plynů, které vytváří ekonomicky výhodné podmínky pro nízkoemisní technologie. Příkladem je systém pro obchodování s emisemi (Emissions Trading System, ETS), který zavedla Evropská unie v roce 2005. Tento systém ukládá uhelným elektrárnám, železárnám a dalším producentům emisí skleníkových plynů povinnost pokrýt svou produkci povolenkami. Část povolenek získají podniky bezplatně, část se na trh uvádí prostřednictvím dražeb. Množství každoročně vydaných povolenek je limitované a postupně se snižuje. S rostoucí cenou povolenky jsou tak firmy motivované snižovat své emise. Spalování fosilních paliv se díky tomu přestává vyplácet a například některé uhelné elektrárny jsou odstavovány a nahrazovány šetrnějšími zdroji energie jako slunce nebo vítr. Firmy, které se rozhodnou snížit emise nejvíce, mohou také vydělat prodejem svých emisních povolenek. Podobný systém zpoplatnění emisí zavádí i řada dalších zemí včetně Číny, Austrálie nebo některých států USA.