V detektivkách vraha usvědčí například otisky prstů. Jedním z důkazů provinění člověka vůči přírodě prý je „okyselování“ oceánů. Lidé spalují fosilní paliva, chrlí do atmosféry oxid uhličitý, kterého část se rozpouští ve vrchní vrstvě oceánské vody a snižuje její pH.

Bezprecedentní změny?
Guardian v článku „Uhlíkové emise vytvářejí kyselé oceány, jaké tu od dob dinosaurů nebyly“ píše: „Chemické změny kladou bezprecedentní tlak na život v mořích a mohly by způsobit rozsáhlé vymírání, varují vědci.“ 

 Graf na obrázku vpravo ale říká něco jiného. Oceány nejsou kyselé a nebyly kyselé ani v době, kdy vyhynuli dinosauři. Stupnice pH má škálu od 0 do 14. Sedmička je neutrální. Kyselé je něco, co má pH menší než 7. Vody oceánů jsou díky rozpuštěným solím alkalické, současné hodnoty pH v povrchové vrstvě vody se pohybují v rozmezí od 7,9 do 8,2.

Trik jak lidi vyděsit hokejkou: Graf dávné minulosti ukážeme v nízkém rozlišení, takže divák nevidí, že i tehdy byly stejné výkyvy jako dnes. Spojíme s nezahlazeným grafem o vysokém rozlišení z dneška. A připojíme Sibylinu věštbu:

 

Takového koráli nepamatují?
Kvůli okyselování oceánů koráli bělají (bleaching). Polypy se v pro ně nepříznivém období zbavují symbiotických řas, které je zabarvují.
Koráli však žijí na Zemi již přes půl miliardy let. Velký bariérový útes budují asi 800 000 let. Co se výkyvů teploty i koncentrace CO₂ v atmosféře týká, v průběhu věků překonali mnohem větší dramata, než je současná epizoda nekonečného seriálu globálních klimatických změn. Například před přibližně 400 000 lety, v období interglaciálu se teplota vody měnila v rozmezí asi 4 °C.

První koráli se vyvinuli někdy před více než půl miliardou let v kambriu, kdy koncentrace CO₂ v atmosféře dosahovala asi 18 až 25násobek té dnešní. V ordoviku již byly některé druhy poměrně hojné. Byli to zejména tabulátní koráli, kteří mají největší zásluhu na tvorbě obrovských vápencových masívů po celé zeměkouli. K úbytku těchto druhů korálů dochází již v karbonu a v permu zcela vymírají. V této éře došlo i k výraznému poklesu CO₂. Následovali je drsnatí koráli (řád Rugosa), kteří vzali zasvé koncem permu při velkém vymírání. Obdobím rozmachu současných druhů korálů byla jura. Tehdy ovšem v atmosféře bylo asi 6 – 8x více CO₂ než je dnes.
Graf kredit: Wikimedia/ Kredit: Robert A. Rohde/University of California, Berkeley

Opravdu je to tentokrát moc rychlé?
Častým argumentem je, že současná změna teplot a CO₂ je příliš prudká a koráli se nedokáží tak rychle přizpůsobit. Jenže oni se dokázali přizpůsobit i daleko větším výkyvům pH za daleko kratší období.

Marc Jacobson z kalifornské University ve Standfordu v článku zveřejněném v roce 2005 v Journal of Geophysical Research píše: „Mezi lety 1751 a 2004 index pH povrchu oceánu poklesl z téměř 8,25 na téměř 8,14.“ Je však otázkou, jak spolehlivé může být stanovení rozdílu jakési globální průměrné hodnoty za 253 let, když současná variabilita (0,3) asi trojnásobně přesahuje jeho hodnotu 0,11. Právě měření z Kalifornie, ze známého mořského akvária v Monterey, do kterého se čerpá pečlivě monitorovaná voda z hloubky asi 15 metrů, dokazují, jak velké výkyvy pH se mohou vyskytnout v průběhu jednoho roku. Výkyvy o 0,3 až 0,5 nejsou vzácností ani v krátké, 13 leté řadě měření:

V kalifornském městě Monterey na pobřeží Tichého oceánu je světoznámé mořské akvárium. Jeho provoz si vyžaduje podrobný monitoring kvality z oceánu napouštěné vody. Na grafu je křivka měsíčních průměrů indexu pH v letech 1996 až 2009. Na tomto místě se v průběhu roku může pH změnit o hodnotu ± 0,3 i více. Proč by měla být místní populace korálů znepokojena tím, že jakýsi globální průměr se od 18. století prý změnil o 0,1?

 

Ani tempo oteplování za uplynulé století není nijak výjimečné. Za posledních sto let se globálně oteplilo asi o 0,7°C. V tom však bylo 30 let přestávky ve 40. až 70. letech, kdy teploty globálně nerostly a koráli tak měli dost času se přizpůsobit. Podíváme-li se na Mobergovu rekonstrukci teplot za poslední milénium (viz), období, kdy během pár desítek let teploty poskočily třeba o půl stupně Celsia, nejsou nijak vzácná.

Globální oteplování navíc není globální a řadu útesů nemusí tedy trápit. Viz např. údaje o Willisově ostrově v Korálovém moři hned za Velkou korálovou bariérou, kde od 1982 žádné zvýšení teploty povrchové vody nezaznamenali – viz graf. A ani na druhé straně Pacifiku, u břehů Kalifornie teplota povrchové vody nestoupá. Alespoň ne za dobu měření vody čerpané pro potřeby mořského akvária v Monterey Bay (viz obrázek vpravo, první graf).

 

Fakta by čtenáře jen mátla
Graf z Monterey je jednou z mála dostupných časových řad přímo a systematicky měřené hodnoty pH. Ukazuje, že kolísání pH o 0,3 není nic mimořádného. Změna o 0,1 už teprve ne. Zdá se proto, že není zájem tyto grafy moc ukazovat. Zbytečně by čtenáře uklidnily a podlamovaly by kampaň za záchranu oceánů, planety, vesmíru a vůbec.

Úsměvně působí apokalyptický dokument britské vědecké Královské společnosti z roku 2005 „Okyselování oceánů v důsledku zvyšování atmosférického oxidu uhličitého“, ve kterém nenajdete ani jeden jediný graf globálního natož lokálního vývoje pH! Je to jako by někdo napsal studii o druhé světové válce a opomněl v ní zmínit Němce.

Čtvrtá zpráva IPCC 2007 (druhá pracovní skupina, kapitola 11, tab. 11.6) se otevřeně pouští do sféry Arthura Clarka a Isaaca Asimova a místo naměřených dat nám vypráví příběhy z budoucnosti „V roce 2050 – 97% Velkého bariérového útesu bude procházet bělením každý rok“. Ale jakýkoli graf vývoje pH v této lokalitě byste ve zprávě hledali marně. K čemu data, když máme fantazii?

Na stránkách austrálského vládního Úřadu pro Velký bariérový útes si zase můžete stáhnout obsáhlou zprávu Great Barrier Reef Outlook Report. Není tu jediný graf vývoje pH, pouze děsivý graf vývoje kalcifikace (graf 3.14 na str 45).

Hokejka smrti

Onen často citovaný graf pochází ze slavné alarmující studie, kterou v roce 2009 trojice badatelů z Australian Institute of Marine Science zveřejnila v časopisu Science. Glenn De‘ath a kolektiv zde uvádějí výsledky analýz nárůstu objemu vápenaté korálové hmoty a tvrdí, že „… tak závážný a náhlý pokles kalcifikace je bezprecedentní minimálně za posledních 400 let.“

Pokles kalcifikace. Sami autoři své výsledky označili, za pěkně děsivé („pretty scary“). Zdroj.

Známý „popírač“ Steve McIntyre studii komentoval v článku a kontruje, že hlášená úroveň kalcifikace je bezprecedentní jedině od 1852, ale rozhodně ne za 400 let, jak tvrdí autoři studie. Ani rychlost poklesu není bezprecedentní. Takové prudké výkyvy jsou běžné.

 

Opravdu je někdo ochoten na základě těchto dat nahlas tvrdit, že dlouhodobý trend oteplování od konce malé doby ledové vedl k POKLESU kalcifikace? Není to spíše naopak? Zdroj. 

Autoři uvedli podobný graf od 1572 jako McIntyre výše, ale díky gigantickému zahlazení konce grafu dosáhli toho, že to vypadá, JAKO BY snad nedávný pokles kalcifikace začal už někdy v 60. letech. Takže se to jeví jako nějaký nový trend. Ve skutečnosti jde jen o dva slabší roky 2004-2005. Jediné co je tu alarmující, je takto silné zahlazení grafu:

 

De‘ath a kol. data od 1572 ve své studii uvedli, ale konec grafu je vyhlazen až do úplného vyhlazení.

 

Jak solidně je ale podložen výkyv 2004-2005? De’ath a kol. bagatelizují růst kalcifikace v minulých staletích, že prý starší data jsou jen z 10 útesů. Ale že pokles 2005 je měřen jen z jednoho útesu to nevadí? Silný pokles kalcifikace v letech 1990-2005, který autoři reportují, se podezřele shoduje s obdobím, kdy počet měřených lokalit klesl z cca 50 útesů (kolem 1980) na asi 13 útesů (kolem 1990) - obrázek vpravo. Autoři tvrdí, že jejich data jsou z těchto 13 útesů, to je ale pravda jen pro začátek jejich řady. Pokles 2004 – 2005, který je jádrem jejich článku, jsou data už jen ze dvou útesů. Jestli je tu něco děsivého tak jedině tento „cherrypicking“.

Připomíná to Briffovy grafy letokruhů ze sibiřského Yamalu podložené daty z jediného stromu.

Růžová linie na obrázku vpravo dole vykazuje počet útesů (reef count), ze kterých jsou měřená data. Totéž ukazuje graf 1B ve vlastní studii. Jde zjevně o sčítání hrušek a jablek. V různých dobách zkoumáme jiný vzorek. Je to podobné, jako byste počítali průměrný plat v republice a pro poslední léta byste do dat zařadili jen ředitele velkých firem. Zdroj.

Pokud si chcete vše ověřit sami, „syrová“ naměřená data, z nichž vychází australská studie, by měla být dostupná zde pod položkou Australian Institute of Marine Science (AIMS). Stáhnete-li si tento xls soubor, vidíte, že v databázi je 69 útesů. Jenže většina sérií končí kolem 1985. Jen 12 sérií jde až k roku 2000. Zvláštní dokumentace: Údaje 2002-2005 chybí.

Kde je korelace se spalováním fosilních paliv?

Ať už jsou výkyvy pH a kalcifikace jakékoli, korelují se spalováním fosilních paliv?

Delších řad přímých měření pH nemáme mnoho. Různí autoři proto vývoj pH rekonstruují z nepřímých indikátorů. V roce 2005 australský tým vedený Charlesem Pelecherem zveřejnil v časopisu Science článek o změnách pH v oblasti korálového útesu od dob předindustriálních po téměř dnešek – rok 1988. Údaje vědci získali analýzou izotopů boru v tenkých vrstvičkách přírůstků vápenaté kostry korálů. Výsledná křivka poměrně dobře kopíruje tzv. Pacifický dekadální cyklus (šedá čára). V jeho teplé fázi pH klesá a oceán se okyseluje. Pelechero v článku uvádí: “Zjistili jsme velké kolísání pH během cca 50letých cyklů, které odpovídají Pacifické dekadální oscilaci v oceánsko-atmosférických anomáliích, což naznačuje, že přírodní cykly kolísání pH mohou ovlivňovat dopad okyselování oceánů na ekosystémy korálových útesů.”

 

Z grafu také vyplývá, že koráli mnohokrát přestáli výkyvy pH 0,2 v průběhu několika desítek let. Je pro místní populaci korálů opravdu důležité, jestli se za 200 let jakýsi globální průměr pH změní o 0,1? A vidíte tu nějakou korelaci s křivkou spalování fosilních paliv?

Na této stránce jsou uvedeny hodnoty pro pětiletá období naměřené Pelecherovým týmem. Když do jednoho grafu vyneseme křivku pH (identická s předcházejícím grafem) i křivku míry kalcifikace, dostáváme tento obraz:

Jen stěží by se dala obhájit představa o výrazně klesajícím trendu. A také se zdá, že v naměřeném rozmezí pH nemusí jít o ten nejdůležitější faktor, který ovlivňuje míru kalcifikace.

Památný rok 1998

Na rekordně teplém roce 1998 si můžeme demonstrovat, co je tu příčina a co následek. S detailním rozlišením na měsíce.

V roce 2009 vyšel v časopisu Geochimica et Cosmochimica Acta článek australsko-čínského týmu vedeného Gangjianem Weiem, který pomocí analýz izotopů boru, kyslíku a poměru Mg/Ca v jednotlivých vrstvičkách korálových koster rekonstruuje pH oceánské vody Velkého bariérového útesu v oblasti Arlington Reef a porovnává svá zjištění s již zmiňovanými výsledky z Flinders Reef, které získal Pelecherův tým (obrázek 8).
Wei ale nabízí výpočty až do roku 2004, tedy včetně rekordně teplého roku 1998. Na grafu pH se projevil extrémním poklesem, čili rekordním okysličením:

V roce 1998 byl zároveň zaznamenán velký rozsah vybělených korálů. Mohly to způsobit industriální emise CO₂? Posuďte sled událostí, jak šel čas:

-   Oteplilo se (dle satelitů globálně nejteplejší rok za posledních 13 let). Největší oteplení oproti normálu bylo v únoru a dubnu 98. Vývoj teplot měsíc po měsíci dle UAH.

-   Současně stoupla teplota i v povrchové vrstvě oceánů a zvýšila se v ní koncentrace CO₂, tedy kleslo pH na rekordní úroveň - viz předcházející graf Wei a kol.
-   V důsledku toho dochází k bělení korálů (bleaching). Arceo a kol. (2001) píše, že například na Filipinách rekordní bělení korálů probíhalo v červnu až listopadu 1998.
-   Teprve až na přelomu let 1998-99 v atmosféře došlo k rekordnímu nárůstu atmosférického CO₂. Podívejte se na Keelingovu křivku CO₂. K nárůstu CO₂ v atmosféře dochází cca v říjnu 98 až dubnu 99. Míra rekordní velikosti přírůstku atmosférického CO₂ koreluje s rekordním nárůstem teplot půl roku PŘED tím. Žádná korelace s antropogenními emisemi toho roku.

Je dobře známým faktem, že výkyvy CO₂ kulhají za výkyvy teplot asi o půl roku. Viz např. Cynthia Kuo a kol. (Nature 1990).
Je záhadou, proč IPCC tvrdí (AR4, WG2, kap 4.4.9), že „hodnota PH povrchu oceánů poklesla o 0,1 KVŮLI absorpci antropogenních emisí CO₂…“

Není logičtější spíše následující úvaha?
-   Jelikož kyselost oceánů stoupla DŘÍVE, než došlo k nárůstu CO₂ v atmosféře, je zjevné, že okyselující oxid uhlíku se do oceánů NEDOSTAL Z ATMOSFÉRY. Spíše naopak.
-   Jelikož teploty stouply o půl roku DŘÍVE, než stouply hladiny CO₂, je zjevné, že toto oteplování nebylo způsobeno atmosférickým oxidem uhličitým. Nýbrž naopak.

Proč se zvyšovala kyselost oceánů v dobách meziledových?
Jestliže se ale uhlík, který okyseluje oceány, nebere z atmosféry (kam my lidé vypouštíme své emise při spalování fosilních paliv), tak odkud tedy pochází?

Napovědět nám může pohled do historie. K výkyvům kyselosti oceánů docházelo z nějakých příčin už v dávných dobách, kdy žádné uhelné elektrárny nebyly. Nemohou tytéž faktory být důvodem i dnes?

Obsah CO₂ a pH oceánu kolísaly i v dobách, kdy žádné uhelné elektrárny nebyly. Zdroj ; Kredit: Lüthi et al., Nature 2008; Hönish et al. Science 2009.

Podívejme se nejprve na údaje z První zprávy IPCC 1990.
-   Atmosféra obsahuje asi 750 gigatun uhlíku.
-   Lidé spalováním fosilních paliv vypouštějí ročně asi 6 gigatun uhlíku.
-   V oceánech je rozpuštěno asi 38 tisíc gigatun uhlíku
S teplotou rozpustnost solí stoupá, ale rozpustnost plynů naopak klesá. Teplá voda se odplynuje (outgassing). V létě na příslušné polovině zeměkoule z vodní hladiny uniká ve zvýšené míře nejen pára, ale i plyny, které jsou ve vodě rozpuštěné – tedy i část CO₂.

Když se vrchní vrstvy oceánu zahřejí, část oněch 38 tisíc gigatun uhlíku začne v podobě molekul CO₂ stoupat k hladině a unikat do ovzduší. Jak plyn prochází povrchovou vrstvou oceánu, zvyšuje její kyselost.

Alarmisté sami přiznávají, že takto to v dobách ledových a meziledových fungovalo. Proč si myslet, že dnešní oceány fungují jinak?

 

Poznámka: Pokud namítáte, že dnešní hladiny CO₂ jsou přece bezprecedentní a tedy nemohou být přirozené, přečtěte si článek Opravdu nikdy nebylo více jak 280 ppm CO₂?

Reference:

Carles Pelejero. Coral reefs and ocean pH: Modern pH variability and paleo-reconstructions
for the recent past. ICREA Presentation at Workshop at Catalina August 2010.

Carles Pelechero et al. Preindustrial to Modern Interdecadal Variability in Coral Reef pH. Science 30 September 2005: Vol. 309 no. 5744 pp. 2204-2207

Mark Z.Jacobson. Studying ocean acidification with conservative, stable numerical schemes for nonequilibrium air-ocean exchange and ocean equilibrium chemistry. Journal of Geophysical Research, vol. 110 (2005)

R.A.Berner, Z.Kothavala. Geocarb III: A Revised model of atmospheric CO₂ over phanerosoic time. American Journal of Science, vol 301 (2001)

Gangjian Wei et al. Evidence for ocean acidification in the Great Barrier Reef of Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta 73 (2009) 2332

The Ocean Acidification Fiction. CO2Science (Volume 12, Number 22: 3 June 2009)

Carbon emissions creating acidic oceans not seen since dinosaurs. Guardian 10 March 2009

Pamela Martin, David Archer. Role of deep sea temperature in the carbon cycle
during the last glacial. Paleooceanography, vol. 20 (2005)

CO2 lags temperature - what does it mean? Skepticalscience.com

IPCC First Assessment Report 1990. WG 1 Chapter 1

Hazel O.Arceo et al. Coral bleaching in Philippine reefs: Coincident evidences with mesoscale thermal anomalies. Bulletin of Marine Science, Vol 69, No.2, 2001

Cynthia Kuo et al. Coherence established between atmospheric carbon dioxide and global temperature. Nature 343, 709 - 714 (22 February 1990)

Roy Spencer. Spencer on an alternate view of CO2 increases. WUWT 12. května 2009

Kelly Rigg. Scientists point to an ocean trouble. Huffington Post 18. dubna 2011

Pearson, P. and M. Palmer (2000), Atmospheric carbon dioxide concentrations over the past 60 million years, Nature, 406, 695 – 699

Wei, G., McCulloch, M.T., Mortimer, G., Deng, W. and Xie, L. 2009. Evidence for ocean acidification in the Great Barrier Reef of Australia. Geochimica et Cosmochimica Acta 73: 2332-2346

Steve McIntyre. "Unprecedented" in the past 153 Years. Climateaudit.org 3 Jun 2009

Glenn De’ath a kol. Declining Coral Calcification on the Great Barrier Reef. Science 2 Jan 2009, vol 323, no 5910