Body zlomu

Každý ekosystém má svůj „bod zlomu“, tedy moment, kdy začne být změna přírodních podmínek natolik významná, že už ji tento ekosystém není schopen dále zvládat a „zlomí se“ – podobně jako větev stromu při příliš velkém zatížení. Zatímco oteplení o 1,5 °C bude fatální „jen“ pro většinu korálových útesů v oceánech, hranicí 2 °C se již blížíme pravděpodobným bodům zlomu u mnoha velkých ekosystémů na naší planetě, jako jsou například severské jehličnaté lesy.

Body zlomu (v angličtině tipping points) jsou pojem, který se v posledních letech stále častěji používá s pokračující změnou klimatu. Souvisí s nelinearitou našeho klimatického systému a působením zpětných vazeb. Jde o bod, při jehož dosažení může malá změna vést k velké, kritické, s potenciálem spustit nevratnou změnu s dramatickým dopadem nejen na klima, ale i na ekosystémy.

Fungování bodů zlomu si můžeme přiblížit na principu hry jenga. Při ní hráči vytahují jednotlivé malé kvádry zespodu a dávají je nahoru (což může představovat „přikládání pod kotel“, tedy oteplování naší atmosféry), přičemž je stále obtížnější další kvádr vytáhnout, aniž by celá věž spadla. Čím déle hru hrajeme, tím větší riziko zhroucení je. Kdy přesně se ale zhroutí, není úplně možné odhadnout. A podobné je to i s klimatem Země.
Bodů zlomu, o kterých víme a které můžou být během tohoto století překročeny, je vícero. Často se uvádí například Grónský ledovcový štít. Oteplování a dešťové srážky vedou k jeho tání a destabilizaci (přes řadu zpětných vazeb). Už teď přispívá 0,7 mm každý rok k nárůstu hladiny oceánů. Vlivem tání v nižších výškách dochází k sestupu ledovců do teplejších oblastí (níže), a to urychluje tání. Stále častější déšť místo sněžení znamená tmavší povrch ledovce, který pak pohltí více sluneční energie a tím se zase rychleji otepluje. A konečně voda z tání proniká do pórů, kde zamrzá, přičemž se ale uvolňuje latentní teplo, které zamrzání zpomaluje a roztálá voda pak snadněji uniká do moře. Bod zlomu se v tomto případě pohybuje kolem 1,6 °C (jde o globální oteplení vůči předindustriálnímu období), což je hodnota, které se zřejmě už v této polovině století přiblížíme nebo ji dosáhneme. Pak se rozjedou nevratné změny, které povedou k roztátí ledovce v horizontu 2 až 10 tisíc let.

Podstatně rychleji se může změnit podoba permafrostu (trvale zmrzlé půdy), ve kterém je mimo jiné uloženo dvojnásobné množství uhlíku, než aktuálně obsahuje atmosféra. Ten při tání permafrostu uniká do ovzduší a zesiluje skleníkový efekt (a následné oteplení urychlí tání permafrostu). Tání permafrostu navíc urychlují požáry, ke kterým vlivem vyšších teplot dochází častěji. Ke kolapsu by mělo dojít při oteplení asi o 3 °C. Nicméně už teď při lokálním dostatečně velkém oteplení se aktivují mikrobi v půdě a začínají rozkládat materiál vedoucí k uvolňování uloženého uhlíku. Přesáhne-li globální oteplení 2 °C, lze čekat roztátí 30 až 50 procent permafrostu, při nejhorším scénáři vývoje v tomto století roztaje během následujících 80 let až 99 %! Změna bude z pohledu tamních ekosystémů nevratná.

Další oblastí, která se blíží k překročení bodu zlomu, je amazonský prales. Zde přitom hraje roli nikoliv jen globální oteplování, které vede ke změnu charakteru cirkulace a režimu srážek, ale i snížení výparu z listů kvůli vyššímu obsahu CO2 (menší otevření mikropórů v listech). Nižší výpar naruší lokální koloběh vody. Obzvlášť negativně se ale projevuje odlesňování. Jakmile přesáhne 40 % procent, změní se asi dvě třetiny pralesa v savanu, lokálně ale k této změně může dojít už při odlesnění ze čtvrtiny. Rychlost změny v savanu by přitom měla nastat už do 50 let po dosažení bodu zlomu.

Asi nejhorší situace je ale u korálových útesů. Vlivem teplejší vody i okyselování oceánů už řada útesů zanikla, zejména v Karibiku. Odumřelé útesy navíc obsazují makrořasy, které pak znemožní opětovné kolonizování koráli. Při oteplení o 1,5 °C (což bude dosaženo nejspíš ještě v této polovině století) zanikne 70 až 90 %, při oteplení o 2 °C nepřežije 99 % korálů. V Karibiku lze zánik většiny korálových útesů čekat už do 15 let.

Dosažení jednoho bodu zlomu přitom vzhledem k provázanosti a složitosti klimatického systému může vést ke spuštění kaskády dalších událostí v podobě dominového efektu, kdy v některých případech ještě neznáme všechny mechanismy, které se můžou uplatnit. Například tání ledu v Arktidě oteplí tuto oblast, což urychlí tání grónských ledovců. To zvýší množství sladké vody v severním Atlantiku, která pak zeslabí meridionální atlantickou cirkulaci (včetně Golfského proudu). To následně může destabilizovat západní africký monzun a způsobit sucho v zemích Sahelu, a v neposlední řadě vést i k ohřátí jižních oblastí Atlantského oceánu a tím urychlit tání ledovců v Antarktidě … Není sice přesně jasné, jaké oteplení ke spuštění dominového efektu povede, ale při překročení o 2 °C je hodně pravděpodobné. V ohrožení pak bude většina ekosystémů. Proto je důležité zastavit nárůst teploty raději výrazněji pod touto hranicí, s čímž ostatně počítá Pařížská klimatická dohoda z roku 2015.