Emisné scenáre vedúce k naplneniu Parížskej dohody

Účelom tejto grafiky je porovnanie doterajšieho vývoja emisií CO₂ a scenárov budúceho vývoja, ktoré by mohli zabrániť otepleniu planéty o viac ako 1,5 °C (resp. viac ako o 2 °C) a do roku 2100 tak naplniť cieľ, ktorý si vytýčili štáty v rámci Parížskej dohody. Grafika môže slúžiť ako základný podklad či rámec pre diskusiu, neobsahuje však viacero metodologických detailov či nuáns, ktoré podrobnejšie diskutujeme nižšie v texte.

Čo sú emisné scenáre?

Emisné scenáre sú možné varianty budúceho vývoja emisií ľudstva, ktoré často počítajú s množstvom premenných – od vývoja počtu ľudí na planéte a dopytu po elektrine až po možné rozšírenie veterných elektrární a ďalších technológií. Z vývoja emisií skleníkových plynov je možné odhadnúť budúci vývoj ich koncentrácií v atmosfére (napríklad RCP), čo potom slúži ako základný vstup dát pre modely klímy. Inými slovami, pre každý scenár budúceho vývoja emisií možno odhadnúť oteplenie, ku ktorému povedie.

Samozrejme, existujú aj iné emisné scenáre ako tie, ktoré sme zobrazili v grafe: napríklad scenár business as usual, ktorý počíta s tým, že emisie CO₂ nebudeme nijako obmedzovať a porastú ďalej doterajším tempom. Okolo roku 2100 by sme takto dospeli ku koncentrácii CO₂ približne 1000 ppm a k priemernému otepleniu planéty o takmer 5 °C v porovnaní s referenčným obdobím rokov 1850 – 1900, ktoré sa používa ako aproximácia predindustriálnej úrovne globálnej teploty.

Prečo je zobrazený len vývoj emisií CO₂ a nie aj emisie ďalších skleníkových plynov (metán, N₂O)?

Emisie oxidu uhličitého spôsobujú približne tri štvrtiny výsledného skleníkového efektu. Zostávajúca štvrtina je spôsobená metánom (CH₄), oxidom dusným (N₂O) a ďalšími plynmi (SF₆, PFC, HFC). Bežná prax je prepočítavať emisie týchto skleníkových plynov na ekvivalentné množstvo CO₂, ktoré sa označuje jednotkou CO₂eq. Pre ilustráciu: zatiaľ čo emisie oxidu uhličitého boli v roku 2018 približne 42,1 miliárd ton CO₂, emisie všetkých skleníkových plynov vrátane metánu, oxidu dusného a ďalších boli 55,3 miliárd ton CO₂eq. Väčšinou v našich materiáloch zobrazujeme emisie všetkých antropogénnych skleníkových plynov (CO₂eq) – prečo teda v tejto grafike robíme výnimku?

Budúce emisné scenáre predpokladajú rôzne priebehy emisií rôznych skleníkových plynov, čo by sme síce mohli zobraziť, ale výsledok by bol komplikovaný a pre mnoho ľudí mätúci. Preto zjednodušene zobrazujeme iba priebeh emisií CO₂, ktorý hrá v globálnom otepľovaní najvýznamnejšiu úlohu.

Zobrazené scenáre predpokladajú pokles emisií metánu približne na polovicu okolo roku 2030 a ich následnú stabilizáciu; v prípade N₂O pokles približne na 80 % a následnú stabilizáciu jeho emisií. V prípade metánu ani N₂O teda nepredpokladajú dosiahnutie nulových emisií, ale iba zníženie oproti dnešnému stavu. To je rozumný predpoklad, pretože metán i N₂O sú z veľkej časti produkované v poľnohospodárstve (chov dobytka, pestovanie ryže, hnojivá) a nemožno teda očakávať úplnú elimináciu týchto emisií. Pre podrobnejšiu diskusiu vývoja emisií týchto plynov pozri graf v IPCC SR15, prípadne kompletnú diskusiu potenciálu mitigačných scenárov v druhej kapitole IPCC SR15.

Čo je započítané v historických emisiách CO₂?

Zdrojom dát o historických emisiách je Global Carbon Project, ktorý sa snaží o inventarizáciu všetkých dostupných dát o antropogénnych skleníkových plynoch a ich cykloch. Zobrazené údaje obsahujú:

• emisie zo spaľovania fosílnych palív (uhlie, ropa, plyn);
• emisie z priemyselných procesov (hlavne výroba cementu, ale aj ďalšie oxidačné procesy);
• emisie spôsobené odlesňovaním a zmenami využívania pôdy – do tejto kategórie spadá nielen výrub tropických či iných lesov a lesné požiare, ale aj zmeny množstva organického uhlíka viazaného v pôde, zalesňovanie a ďalšie človekom spôsobené zmeny. Odhady týchto emisií zo zmien využitia pôdy si vyžadujú zložitejšie modelovanie a uvádzané hodnoty sú priemerom z niekoľkých modelov.

Podrobnú metodologickú diskusiu nájdete v článku Global Carbon Budget 2019.

Prečo sa v Parížskej dohode stanovil cieľ obmedziť oteplenie o 1,5 °C, resp. o 2 °C?

Plná citácia Parížskej dohody znie: „Táto dohoda (…) sa usiluje posilniť celosvetovú odozvu na hrozbu zmeny klímy (…) vrátane nasledujúcich nástrojov: (a) udržať zvýšenie globálnej priemernej teploty výrazne pod hodnotou 2 °C v porovnaní s hodnotami predindustriálneho obdobia a vynaložiť úsilie na obmedzenie zvýšenia teploty na 1,5 °C v porovnaní s hodnotami predindustriálneho obdobia, čo by významne znížilo riziká a dôsledky zmeny klímy“ (viď slovenský preklad Parížskej dohody.

Vzhľadom na to, že v súčasnosti dosiahlo oteplenie hodnoty približne 1,2 °C v porovnaní s teplotou pred industrializáciou a emisie ďalej rastú, cieľ udržať nárast teploty pod 1,5 °C je na hranici dosiahnuteľnosti a cieľ udržať nárast teploty pod hranicou 2 °C je veľmi ambiciózny. Zároveň ale už oteplenie okolo 2 °C môže prekročiť mnoho ekosystémových bodov zlomu a bude mať veľké negatívne dôsledky pre ľudstvo. Podrobnejšie sa porovnaniu dopadov oteplenia o 1,5 °C, 2 °C a 3 °C venuje správa IPCC SR15 a prehľad o možných bodoch zlomu obsahujú naše grafiky.

Z čoho vychádzajú odhady budúcich emisií vedúce k naplneniu Parížskej dohody?

Emisné scenáre vedúce k obmedzeniu oteplenia o 1,5 °C, resp. o 2 °C, podrobne diskutuje druhá kapitola správy IPCC SR15. Autori správy zozbierali výstupy z viac než stovky emisných scenárov a pomocou globálnych klimatických modelov porovnávali, aké oteplenie by spôsobili. Oblasti zobrazené v grafike zodpovedajú pásmam emisií v takých scenároch, ktoré dosiahli hranicu oteplenia o 1,5 °C, resp. o 2 °C, pričom čiara zobrazuje medián z daného súboru.

Ako je možné dosiahnuť také zníženie emisií CO₂?

Základným spôsobom, ako môžeme radikálne znížiť emisie CO₂, je prestať používať fosílne palivá (uhlie, ropa, plyn) v doprave, priemysle a energetike. Práve výroba elektriny a tepla sa na celkovej produkcii emisií podieľa najviac a v súčasnosti je z veľkej časti závislá na uhlí. Odklon od fosílnych palív vyžaduje prechod k nízkoemisnej výrobe energie, teda k využívaniu obnoviteľných zdrojov (slnko, vietor) alebo jadrovej energie.

Dôležitým mechanizmom prechodu k nízkoemisnej ekonomike sú systémy spoplatňovania produkcie skleníkových plynov, ktoré vytvárajú ekonomicky výhodné podmienky pre nízkoemisné technológie. Príkladom je systém obchodovania s emisiami (ETS = emission trading system), ktorý zaviedla Európska únia v roku 2005. Tento systém ukladá uhoľným elektrárňam, železiarňam a ďalším producentom emisií skleníkových plynov povinnosť pokryť svoju produkciu kvótami. Časť kvót získajú podniky bezplatne, časť na trh vstupuje prostredníctvom dražieb. Množstvo každoročne vydaných emisných kvót je limitované a postupne sa znižuje. S rastúcou cenou povoleniek sú tak firmy motivované znižovať svoje emisie. Spaľovanie fosílnych palív sa vďaka tomu prestáva vyplácať a napríklad niektoré uhoľné elektrárne sa odstavujú a nahrádzajú vhodnejšími zdrojmi energie, ako slnko alebo vietor. Firmy, ktoré sa rozhodnú znížiť emisie najviac, môžu tiež zarobiť predajom svojich emisných kvót. Podobný systém spoplatnenia emisií zavádzajú aj v ďalších krajinách vrátane Číny, Austrálie alebo niektorých štátov USA.