Závislost oteplení na budoucích emisích CO2

Tato grafika se věnuje závislosti budoucího oteplení na množství vypuštěných emisí CO2 a znázorňuje podrobněji pravděpodobnosti udržení oteplení pod danou hranicí.

Co je v grafice znázorněno?

Koncept: uhlíkový rozpočet

Globální oteplení je přibližně přímo úměrné celkovému množství CO2, které bylo vypuštěno do atmosféry

  • Celkové oteplení planety závisí na tom, kolik CO2 vypustíme celkem do atmosféry do doby, než dosáhneme uhlíkové neutrality. Zároveň jsme však schopni předvídat jen s určitou pravděpodobností. Konkrétně: pokud bude od roku 2020 celkem vypuštěno 2000 Gt CO2, můžeme s pravděpodobností 67 % očekávat, že globální oteplení překročí hodnotu 2 °C. Jestliže bude vypuštěno jen 1100 Gt CO2, bude pravděpodobnost překročení oteplení o 2 °C jen 33 %, pravděpodobnosti 50 % pak odpovídají celkové emise přibližně 1400 Gt CO2. Jinými slovy – čím vyšší chceme mít jistotu, že určitá hranice oteplení překročena nebude, tím méně oxidu uhličitého si můžeme dovolit vypustit.

  • Tyto různé pravděpodobnosti si můžeme snadno představit na příkladu házení kostkou: 33% pravděpodobnost odpovídá tomu, že nám padne některé ze dvojice čísel (třeba 1 nebo 2). Pravděpodobnost 67 % odpovídá tomu, že padne některé ze čtveřice čísel (třeba 3, 4, 5 nebo 6).

  • Oteplení je udáváno vzhledem k teplotám v letech 1850–1900 (přesněji řečeno jde o průměrnou roční teplotní anomálii). Kumulativní emise, znázorněné na horizontální ose, se vztahují k roku 2020.

Které souvislosti je důležité zmínit?

  • Od začátku průmyslové revoluce lidstvo vypustilo 2300 Gt CO2 (to je 2 300 000 000 000 tun), což vedlo k nárůstu koncentrací CO2 z 280 ppm na 420 ppm a průměrnému oteplení o cca 1,2 °C (i když třeba v ČR se průměrná teplota zvýšila o více než 2 °C, a na Špicberkách dokonce o více než 4 °C).

  • Úvahy o zbývajícím uhlíkovém rozpočtu vychází z dobře prověřeného faktu, že globální oteplení je přibližně přímo úměrné celkovému množství CO2, které bylo vypuštěno do atmosféry.1 2 3 4 Jinak řečeno: čím více emisí skleníkových plynů vypustíme, tím vyšší bude průměrná světová teplota. Když si tedy stanovíme určitou hranici oteplení, kterou nechceme překročit, dá se vypočítat, kolik CO2 ještě můžeme jako lidstvo v budoucnu vypustit, abychom se pod danou hranicí udrželi. Mluvíme pak o zbývajícím uhlíkovém rozpočtu pro danou hranici.

Co je součástí určování uhlíkových rozpočtů a v čem spočívají hlavní nejistoty?

Naše grafika vychází z analýzy ve zprávě IPCC: Global warming of 1.5°C. Podrobnou diskuzi o metodice a souvisejících nejistotách lze najít přímo v textu zprávy, zde přinášíme jen základní shrnutí.

  • Hlavní nejistotou při určování uhlíkového rozpočtu je rozsah možných hodnot citlivosti klimatu (resp. hodnoty TCRE, jež se očekává v rozmezí 2,6–4,1 °C).

  • Znázorněné zbývající uhlíkové rozpočty pro daná oteplení neobsahují zpětné vazby cyklu uhlíku, jako například tání permafrostu, které se ale typicky projeví v dlouhodobějších časových škálách. Odhad očekávaného efektu tání permafrostu v roce 2100 je okolo +100 Gt CO2.

  • Dalším zdrojem nejistoty je velikost tzv. non-CO2 forcing, tedy efektu dalších skleníkových plynů a aerosolů. Obecně platí, že oxid uhličitý je u oteplování dominantním faktorem (zodpovídá za 70 % pozorovaného oteplení a na rozdíl od metanu zůstává v atmosféře velmi dlouhou dobu) a oteplující efekt dalších skleníkových plynů má tendenci se vyrovnávat s ochlazujícím efektem aerosolů. Pro přesnější výsledky je ale nutné zkoumat konkrétní emisní scénář, tedy konkrétní očekávaný časový průběh emisí všech skleníkových plynů a aerosolů. Efekty metanu, N2O a aerosolů totiž v porovnání s CO2 mnohem více závisí na čase. Také zkoumání konkrétních emisních scénářů ukazují, že započtení non-CO2 forcing výsledný uhlíkový rozpočet zásadním způsobem nemění, nicméně zvyšuje nejistotu.

  • Mezi další zdroje nejistot patří například hodnota zero-emission commitment nebo přesné určení současné hodnoty světové teplotní anomálie.

  • Znázorněné uhlíkové rozpočty nezohledňují možné využití technologií zachycování uhlíku a ukazují pouze hodnotu peak warming.

Ve zprávě IPCC: Global warming of 1.5°C autoři píší: …although robust physical understanding underpins the carbon budget concept, relative uncertainties become larger as a specific temperature limit is approached. Proto je vhodné brát zbývající uhlíkový rozpočet spíše jako orientační hodnotu. Další diskuzi o předpokladech a nejistotách spojených s využitím konceptu uhlíkového rozpočtu při navrhování opatření se věnuje článek Opportunities and challenges in using remaining carbon budgets to guide climate policy.

Další zdroje a poznámky

  1. Matthews, H., Gillett, N., Stott, P. et al. The proportionality of global warming to cumulative carbon emissions. Nature 459, str. 829–832 (2009). https://doi.org/10.1038/nature08047 ↩︎

  2. Matthews, H. D., Tokarska, K. B., Nicholls, Z. R. J. et al. Opportunities and challenges in using remaining carbon budgets to guide climate policy. Nature Geoscience 13, str. 769–779 (2020). https://doi.org/10.1038/s41561-020-00663-3 ↩︎

  3. IPCC, 2018: Global warming of 1.5°C., An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5 °C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, H. O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P. R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J. B. R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M. I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, T. Waterfield. ↩︎

  4. IPCC, 2013: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P. M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press. ↩︎