Klimatická zmena

Niektoré z prirodzených zmien klímy boli v minulosti veľmi výrazne (napr. zaľadnenia), no zväčša prebiehali pomerne pomaly, a tak nemali negatívne vplyvy na možnosti adaptácie ekosystémov prirodzenou cestou. Pojem globálne klimatické zmeny, presnejšie globálna "zmena klímy" alebo "globálne oteplenie", sa spája s rastom tzv. skleníkového efektu atmosféry, ktorý je zapríčinený výlučne antropogénne podmienenou emisiou skleníkových plynov, hlavne zo spaľovania fosílnych palív. Závažným problémom "klimatickej zmeny" je jej veľká rýchlosť - za 100 rokov sa môže otepliť na niektorých miestach Zeme aj viac ako o 10 C v desaťročných priemeroch. Pod pojmom skleníkový efekt atmosféry rozumieme sumu dôsledkov radiačne aktívnych plynov v atmosfére, ktoré absorbujú tepelne (dlhovlnné) vyžarovanie Zeme, zohrievajú tú časť atmosféry, kde sa nachadzajú a silnejším spätným vyžarovaním atmosféry menia bilanciu dlhovlnného žiarenia Zeme. V dolnej časti troposféry a na zemskom povrchu sa tak pri silnejšom skleníkovom efekte atmosféry stabilizuje vyššia priemerná teplota. Na Konferencií OSN o životnom prostredí a rozvoji v Riu de Janeiro (1992) bolo prijatých 5 rámcových dohovorov OSN, medzi nimi aj Rámcový dohovor OSN o klimatickej zmene. Ešte predtým (1979) bol založený Svetový klimatický program a medzivládny panel pre zmenu klímy (1988) so sídlom v Ženeve. Národný klimatický program ČSFR bol založený 1. 1. 1991. Aj Slovenská republika patrí k signatárom Rámcového dohovoru OSN o klimatickej zmene a v súlade s protokolom prijatým v Kjoto (1997) si vytýčila strategický ciel znížiť emisie CO2 do r. 2008 - 2010 o 8 % oproti r. 1990. Konečným cielom Dohovoru je však stabilizovanie koncentrácie skleníkových plynov v atmosfére na takej úrovni, ktorá by umožnila predísť nebezpečným dôsledkom interakcie ľudstva a klimatického systému Zeme. Táto úroveň by sa mala dosiahnuť v prijateľnom časovom horizonte tak, aby sa mohli i ekosystémy prispôsobiť zmene klímy prirodzenou cestou, pričom by nebol ohrozený ekonomický rozvoj a produkcia potravín. Na druhej strane Dohovor nabáda krajiny, aby rozvíjali výskum možných dôsledkov klimatickej zmeny a postupne pripravovali a realizovali adaptačné opatrenia na redukciu negatívnych vplyvov. Už dnes je zrejmé, že opatrenia prijaté v Kjotskom protokole sú nedostatočné na splnenie základného cieľa Dohovoru.

Pravidelné aktivity Medzivládneho panelu sú zamerané na prípravu emisných scenárov skleníkových plynov, na výpočet scenárov klimatickej zmeny, na odhad jej možných dôsledkov a na prípravu adaptácie na zmenené klimatické pomery. Všetky scenáre Panelu treba regionálne modifikovať na podmienky každej krajiny. Vždy sa používajú aspoň dva alternatívne scenáre klimatickej zmeny, pretože zatiaľ žiaden z nich nemožno považovať za predpoveď, sú iba možnou alternatívou budúceho vývoja globálnej klímy. Na Slovensku sa očakáva do r. 2075 rast ročných priemerov teploty vzduchu o 2 - 4 C (pričom väčšie oteplenie sa predpokladá v zime), mierny rast úhrnov atmosferických zrážok v zime a mierny pokles v lete, zmena režimu prietokov riek s významným poklesom v teplej časti roka, pokles pôdnej vlhkosti v teplej časti roka a pokles snehovej pokrývky do nadmorskej výšky 1000 m. S tým bude súvisieť aj rad iných zmien a dôsledkov, najmä v prírodných ekosystémoch, v hydrologickom cykle a vo vodnom hospodárstve, v lesnom hospodárstve, v poľnohospodárstve, v energetike, vo výskyte patogénov, chorôb a škodcov. V celej historii Zeme (s vynimkou poslednych storoci) prebiehala evolucia jej klimy a fungoval klimaticky system v podstate bez vplyvu cinnosti cloveka, teda iba na zaklade prirodzenych klimatotvornych procesov. Napriek tomu, ze environmentalne aktivity roznych skupin obyvatelstva existuju uz dlhu dobu, iba v poslednych dvoch desatrociach sa zacali jednoznacne venovat aj problematike mozneho negativneho vyvoja klimy na Zemi zapricineneho clovekom. Klimatologovia upozornovali na tuto skutocnost uz v m inulom storoci a konkretizovali ju v patdesiatych rokoch, ked sa zistilo vyrazne zvysenie koncentracie oxidu uhliciteho (CO2) v atmosfere Zeme a potvrdili sa teoreticke vypocty o moznom suvise globalneho oteplovania a rastu sklenikoveho efektu atmosfery (IPCC, 1995). V sucasnosti je zrejme, ze globalne oteplovanie je najvyznamnejsi environmentalny problem v doterajsej historii ludstva, ktoreho dosledky sa v plnej miere prejavia v 21. storoci (zdvojnasobenie koncentracie CO2 v atmosfere sa ocakava okolo r. 2060). Riesenie tohto problemu si vyziada koncentrovane usilie celej ludskej spolocnosti. Napriek tomu sa objavilo niekolko odbornikov z roznych sfer, ktori pochybuju o vyznamnosti suvisu rastu sklenikoveho efektu atmosfery a globalneho oteplovania a argumentuju existenciou prirodzenych regulacnych mechanizmov a spatnych vazieb na Zemi, ktore skor alebo neskor budu vplyv rastu sklenikoveho efektu atmosfery na zmenu klimy kompenzovat, pripadne argumentuju niektorymi pozitivnymi dosledkami globalneho otepl enia.

Hrozba klimatickej zmeny neprichadza z roka na rok, ako napriklad znecistenie prizemnej vrstvy atmosfery a destrukcie ozonosfery, no ma dlhe casove rozpatie. Rastuci trend teploty vzduchu v globalnom rozmere je prekryty aperiodickymi zmenami klimy a este vacsou variabilitou klimy, co identifikaciu globalneho oteplenia znacne stazuje. Nastastie, rastie pocet celnych politickych a statnych predstavitelov, ktori sa usiluju o zlepsenie stavu zivotneho prostredia v dlhsej perspektive ako je ich volebne obdobi e. Vyrazne sa to prejavilo na Konferencii OSN o zivotnom prostredi a rozvoji v Riu de Janeiro r. 1992, kde sa zucastnilo takmer 130 hlav statov a bolo tam prijatych 5 ramcovych dohovorov OSN, medzi nimi aj FCCC (United Nations Framework Conbvenction on klimate Change - Ramcovy dohovor OSN o klimatickej zmene, teda o zmene klimy vplyvom antropogenne podmieneneho rastu sklenikoveho efektu atmosfery). Este predtym (1979) bol zalozeny Svetovy klimaticky program (World Climatic Programme W CP) pod patronatom Svetovej meteorologickej organizacie (World Metheorology Organisation - WMO) a Organizacie OSN pre zivotne prostredie (UNEP). V r. 1988 bol zalozeny medzivladny panel pre zmenu klimy (IPCC) so sidlom v Zeneve. Narodny klimaticky program CSFR bol zalozeny 1. 1. 1991 rozhodnutim federalneho ministra zivotneho prostredia Josefa Vavrouska ako narodny prispevok CSFR k WCP. V r. 1993 sa rozdelil NKP CSFR na NKP SR a NKP CR. Pocet obyvatelov Zeme bol v minulosti (pred nasim letopoctom) vseobecne maly a ich socioekonomicka aktivita a spotreba bola neporovnatelne nizsia ako v dnesnych vyspelych krajinach. Napriklad, po skonceni poslednej ladovej doby (asi pred 10 000 rokmi bolo na Zemi iba okolo 5 mil. ludi, na prelome letopoctu iba asi 140 mil. a aj okolo r. 1500, teda v Kolumbovej dobe, to bolo iba okolo 500 mil.). Pocet obyvatelov enormne vzrastol po druhej svetovej vojne, ked sa zvysil z 2,5 mld. na dnesnych 6 mld. a do po lovice buduceho storocia pravdepodobne prekroci 10 mld. Rocne pribuda 80 az 90 mil. ludi, predovsetkym v teplych klimatickych pasmach Zeme, teda tam, kde bol pocet obyvatelstva pred r. 1500 iba nepatrny. Viac ludi potrebuje nielen viac potravin, no spotrebuje aj viac energie, tovarov a surovin. V priemyselne rozvinutych krajinach je priemerna spotreba energie, surovin, tovarov, a nakoniec aj potravin podstatne vyssia ako v rozvojovych. Za najzavaznejsie sa v sucasnosti povazuju nasledujuce vplyvy na klimaticky system Zeme:
redukcia ozonosfery v stratosfere (vplyv freonov a halonov),
zosilnenie celkoveho sklenikoveho efektu atmosfery, najma emisiou radiacne aktivnych (tzv.

sklenikovych plynov) do atmosfery,
zmena energetickej bilancie zemskeho povrchu (v mestach, na ladovcoch, na polnohospodarskych poliach, zavlazovanych a odvodnenych plochach a pod.),
tepelne znecistenie atmosfery, hydrosfery a litosfery; znecistenie atmosfery aerosolmi, znecistenie oceanov,
nicenie tropickych dazdovych pralesov atd. Emisiu skodlivych primesi do atmosfery mozeme z klimatologickeho hladiska rozdelit aspon do troch skupin:
primesi zabranujuce prenikaniu priameho slnecneho ziarenia na zemsky povrch,
primesi poskodzujuce ozonosferu,
primesi zosilnujuce sklenikovy efekt atmosfery. Pre prvu skupinu sa zauzival nazov aerosoly (sirany, dusicnany, sadze, vulkanicky prach, pustne piesky atd.). V druhej skupine su hlavne halogenovane uhlovodiky, teda chlorofluorokarbony a im podobne (freony, halony a pod.), o ktorych sa povodne predpokladalo, ze su v atmosfere inertne a neskodne (v stratosfere sa vsak rozkladaju na komponenty destruujuce ozonosferu, cim dochadza k zosilneniu UV ziarenia aj na zemskom povrchu). V tretej skupine su zastupene hlavne tzv. sklenikove plyny (H2O, CO2, CH4, N2O, O3, freony, halony, perfluorkarbony), teda radiacne aktivne plyny, ktore absorbuju dlhovlnne vyzarovanie Zeme a sposobuju zosilnovanie prirodzeneho sklenikoveho efektu atmosfery, cize globalne oteplovanie prizemnej vrstvy atmosfery (IPCC, 1995; Mareckova a kol., 1997). Slovenska republika podpisala Ramcovy dohovor OSN o klimatickej zmene (FCCC) 19. 5. 1993 a Narodna rada SR ho ratifikovala 18. 8. 1994. Slovensko sa zaviazalo r. 1995, ze do r. 2005 znizi emisiu CO2 o 20 % v porovnani s r. 1990. V sulade s protokolom prijatym v Kjoto (1997) poopravilo aj Slovensko strategicky ciel znizenia emisie CO2 o 8 % do r. 2008 - 2010 v porovnani s r. 1990. Konecnym cielom FCCC a protokolov prijatych na nasledujucich rokovaniach k FCCC je stabilizovanie (dnes uz skor zmiernenie rastu) koncentracie sklenikovych plynov v atmosfere na taku uroven, ktora by umoznila predist nebezpecnym dosledkom interakcie ludstva a klimatickeho systemu Zeme. Tato uroven by sa mala dosiahnut v prijatelnom casovom horizonte tak, aby sa mohli ekosystemy prirodzenou cestou prisposobit zmene klimy, pricom by nebol ohrozeny ekonomicky rozvoj a produkcia potravin. Na druhej strane FCCC nabada krajiny, aby rozvijali vyskum moznych dosledkov klimatickej zmeny a aby postupne pripravovali a real izovali adaptacne opatrenia na redukciu jej negativnych dosledkov. Uz dnes je zrejme, ze opatrenia prijate v Kjotskom protokole su nedostatocne na splnenie zakladneho ciela FCCC (stabilizacia koncentracie sklenikovych plynov GHGs vyzaduje redukciu ich emisie o 50 % globalne). Bez sprisnenia opatreni uvedenych v Kjotskom protokole mozeme ocakavat iba zmiernenie rastu koncentracie GHGs a nie jej stabilizaciu.

Slovenska republika ratifikovala Montrealsky protokol o latkach poskodzujucich ozonovu vrstvu atmosfery vratane dodatkov z Londyna a Kodane (zakon SNR c. 76/1998 Z. z. o ochrane ozonovej vrstvy Zeme). Koordinaciu Narodneho klimatickeho programu SR zabezpecovalo Ministerstvo zivotneho prostredia SR, jeho sidlom je Slovensky hydrometeorologicky ustav. V ramci NKP SR bolo vydanych 7 rozsiahlych publikacii, mnozstvo bulletinov a informacnych materialov, zorganizoval sa rad konferencii a seminarov. Na NKP SR sa podielalo 22 institucii a niekolko expertov. Zainteresovane institucie a experti sa podielali v r. 1994 - 1997 aj na rieseni medzinarodneho projektu US Country Studies, ciastocne financovaneh o vladou USA. Vysledkom boli rozsiahle studie o emisii a moznostiach redukcie sklenikovych plynov do atmosfery, o citlivosti socioekonomickej sfery a prirodneho prostredia na klimaticku zmenu a moznych adaptacnych opatreniach. Zaverom projektu US Country Studies na Slovensku bol navrh narodneho akcneho planu, vratane navrhu harmonogramu opatreni v suvislosti s klimatickou zmenou. Slovensko pripravilo na zaklade aplikacie vysledkov IPCC, WCP, NKP SR a US Country Studies 1. a 2. narodnu spravu o zmene klim y (1995, 1997), ktore boli po prijati vladou SR odoslane medzinarodnemu sekretariatu FCCC v OSN. SR je jednou z najaktivnejsich krajin v oblasti plnenia zavazkov FCCC. Pravidelne aktivity IPCC (Medzivladneho panelu pre klimaticku zmenu) su zamerane na pripravu emisnych scenarov GHGs, na vypocet scenarov klimatickej zmeny, na odhad jej moznych dosledkov a na pripravu adaptacie na zmenene klimaticke pomery. K tymto problemom vydava IPCC rad publikacii a metodik, ako aj prehlady publikovanych prac z celeho sveta. Najnovsim dokumentom je 3. sprava IPCC (TAR), ktora vyjde knizne tohto roku. V TAR sa prezentuje vyznamny pokrok na celom svete, zaznamenany od r. 1995, k ed bola vydana 2. sprava IPCC. Ide hlavne o spresnenie emisnych scenarov a scenarov moznych dosledkov rastu sklenikoveho efektu atmosfery na zmeny klimatickych podmienok na Zemi do r. 2100. Najnovsie scenare klimatickej zmeny su uz pripravene ako casove rady mesacnych a dennych hodnot klimatickych a hydrologickych prvkov do r. 2100. Taketo scenare znacne zlepsuju moznosti aplikacie detailnych fyzikalnych a statistickych modelov na hodnotenie moznych dosledkov klimatickej zmeny. Sklenikovy efekt, sklenikove plyny
Nasa Zem dlhodobo vyzaruje do atmosfery priblizne rovnake mnozstvo energie (30 % tvori odrazene kratkovlnne ziarenie - albedo a 70 % je dlhovlnne vyzarovanie Zeme).

Pod pojmom sklenikovy efekt atmosfery rozumieme dosledky posobenia radiacne aktivnych plynov na tepelnu bilanciu atmosfery. Tzv. sklenikove plyny volne prepustaju kratkovlnne slnecne ziarenie, to dopada na zemsky povrch a zohrieva ho. Dlhovlnne (infracervene) ziarenie, ktore vyzaruje zemsky povrch, z vacsej casti tieto plyny zachytia a cias tocne spatne vyziaria smerom k zemskemu povrchu. V dolnej casti troposfery a na zemskom povrchu sa pri silnejsom sklenikovom efekte meni bilancia tepelneho ziarenia, stabilizuje sa vyssia priemerna teplota a sucasne sa moze menit (oboma smermi) aj albedo Zeme (meni sa rozloha ladovcov, oblacnost, snehova pokryvka, obsah aerosolov v atmosfere, rastlinna pokryvka atd.). Celkovy prirodzeny sklenikovy efekt atmosfery otepluje prizemnu vrstvu atmosfery Zeme asi o 33 oC. Inak povedane, ak by sklenikovy efekt atmosfery neexistoval a vsetko dlhovlnne vyzarovanie zemskeho povrchu by volne uniklo do kozmickeho priestoru, bola by priemerna globalna teplota prizemnej vrstvy atmosfery iba asi -18 oC (priemerna prizemna teplota na Zemi dnes je asi 15 oC). Najvyznamnejsim sklenikovym plynom v atmosfere je vodna para (H2O), ktora sposobuje asi dve tretiny celkoveho sklenikoveho efektu. Jej obsah v atmosfere nie je priamo ovplyvnovany ludskou cinnostou, v zasade je determinovany prirodzenym kolobehom vody. Nasleduje oxid uhlicity (CO2) s prispevkom 30 % k sklenikovemu efektu, metan (CH4), oxid dusny (N2O) a ozon (O3), spolu asi 3 %. Skupina umelych latok - chlorofluorokarbony (CFCs), ich substituenty hydrofluorochlorokarbony a hydrofluorokarbony (HCFCs, HFCs), ako aj perfluorkarbony (PFCs) a dalsie (SF6) tiez ovplyvnuju tepelnu bilanciu atmosfery (Climate Change, 1995). Antropogenne emisie sklenikovych plynov - zosilnovanie sklenikoveho efektu
Ked hovorime o antropogennych emisiach sklenikovych plynov, mame na mysli latky (tab 1.), ktore stanovuje Dohovor (latky, ktore spadaju pod kontrolu Montrealskeho protokolu sa zatial nezapocitavaju do narodnej emisie sklenikovych plynov). Hoci cast z nich patri k prirodzenym zlozkam ovzdusia, ich sucasny obsah v atmosfere je vyznamne ovplyvneny ludskou cinnostou. Rast koncentracie sklenikovych plynov v atmosfere vedie k zosilnovaniu sklenikoveho efektu, v dosledku coho stupa priemerna globalna prizemna t eplota atmosfery. Prispevok jednotlivych plynov k celkovemu oteplovaniu sa stanovuje prostrednictvom tzv. globalneho potencialu oteplenia a je funkciou doby zotrvania plynu v atmosfere. Koncentracie sklenikovych plynov v atmosfere sa v historii ludstva menili pomaly. Od predindustrialnej doby (asi r.

1750) vdaka rychlemu rozsireniu pouzivania fosilnych paliv vyznamne vzrastli: CO2 viac ako o 30 %, CH4 asi o 145 % a N2O o 15 %. Medzivladny panel pre zmenu klimy (IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change) vypracoval niekolko scenarov (IS92a-f) vyvoja emisii sklenikovych plynov v dalsom storoci a suvisiacich scenarov vyvoja koncentracii CO2 v atmosfere. Ak by sa celosvetov e emisie oxidu uhliciteho podarilo stabilizovat na urovni r. 1990 (co je zatial nedosiahnutelny ciel, emisie stale rastu), koncentracie v ovzdusi pocas nasledujucich dvoch storoci sa stale budu zvysovat a 2-nasobna hodnota CO2 (550 ppmv) sa ocakava na konci 21. storocia (podla niektorych scenarov v polovici 21. storocia). Pri takomto vyvoji sa ocakava narast priemernej globalnej teploty do r. 2100 o 0,6 - 3,5 oC, ale vyvoj regionalnych teplot sa moze, samozrejme, vyrazne lisit od celosvetoveho trendu. N ajzavaznejsou sa zda byt skutocnost, ze tieto klimaticke zmeny budu postupovat rychlo, rychlejsie ako boli pozorovane podobne javy v priebehu poslednych 10 tisic rokov. Koncentracia sklenikovych plynov v atmosfere predstavuje rozdiel medzi ich emisiou (vstupom do ovzdusia) a zachytom. Z toho potom vyplyva, ze zvysovanie ich obsahu v atmosfere prebieha dvoma mechanizmami, emisiami do atmosfery a zoslabovanim prirodzenych zachytnych mechanizmov v biosfere. Globalne sa rocna antropogenna emisia CO2 pohybuje okolo 4 - 8 mld. t (asi 4 t CO2/obyv. zemegule). Najvyznamnejsim zdrojom "noveho" CO2 je spalovanie fosilnych paliv, resp. vyroba vapna a cementu. CO2 sa uvolnuje aj z pody (v dosledku odlesnovania, lesnych poziarov, konverzie luk na polnohospodarsku podu), ale tento prispevok je zlozitejsie kvantifikovat. Oxid uhlicity je velmi stabilny, zotrvava v atmosfere desiatky rokov (60 - 200). Z atmosfery je odstranovany komplexom prirodzenych zachytnych mechanizmov. Predpoklada sa, ze 40 % v sucasnosti emitovaneho CO2 absorbuju oceany. Dalsim dolezitym zachytnym mechanizmom, avsak len prechodnym, je fotosynteza vegetaciou a morskym planktonom, lebo. po odumreti (konzumacii) rastliny sa CO2 opat uvolni. Hladinu metanu v ovzdusi ovplyvnuje clovek viacerymi sposobmi. Chov dobytka, pestovanie ryze, tazba uhlia, tazba, transport a vyuzivanie zemneho plynu a spalovanie biomasy su antropogenne cinnosti. Ale napriklad aj arkticke oblasti su zdrojom tym, ze uvolnuju CH4 vmrznuty v lade. Prirodne zdroje metanu nie su zatial celkom preskumane, takze uloha CH4 v mechanizme klimatickej zmeny nie je celkom jasna.

Na rozdiel od CO2 dochadza k jeho destrukcii chemickymi reakciami v atmosfere (OH-radikalom), jeho doba zotrvania v atmosfere je 10 - 12 rokov. Celkova rocna antropogenna emisia sa dnes udava okolo 0,4 mld. t CH4, emisia z prirodnych zdrojov je okolo 0,16 mld. t (IPCC, 1994). PFCs, CFCs, HCFCs, HFCs (perfluorkarbony, chlorofluorokarbony, hydrofluorochlorokarbony, hydrofluorokarbony) a SF6 sa dostavaju do atmosfery len vplyvom ludskej cinnosti. Pouzivaju sa ako nosne plyny v sprejoch, ako naplne chladiacich a hasiacich systemov, ako izolacne latky, rozpustadla, pri vyrobe polovodicov a pod. Okrem toho, ze atakuju stratosfericky ozon, su to velmi "silne" inertne sklenikove plyny s dobou zotrvania v atmosfere, napr. CFC12 okolo 102 rokov a perfluormetan (CF4) dokonca 50 00 0 rokov. Koncentracie prizemneho ozonu narastaju v dosledku emisii CO, NOx a uhlovodikov (NMVOC), ktorych velmi vyznamnym zdrojom su vyfukove plyny, spalovanie fosilnych paliv a pri NMVOC aj pouzivanie rozpustadiel. N2O sa dostava do atmosfery z viacerych malych zdrojov. Najvyznamnejsimi su zda sa emisie vznikajuce nitrifikaciou a denitrifikaciou pody. Zdrojom emisii je aj spalovanie paliv, niektore priemyselne technologie, velkochovy dobytka a odpadove vody. Celosvetova antropogenna emisia sa odhaduje na 3 - 7 mil. t N-1.rok. Prirodne zdroje su asi 2-krat vacsie ako antropogenne. N2O je odburavany hlavne fotolyticky v stratosfere. Tab. 1. Sklenikove plyny, ktore uvadza Kjotsky protokol
Latka - GWP100
CO2 - 1
CH4 - 21
N2O - 310
HFCs - hydrofluorokarbony
HFC-23 - 11 700
HFC-32 - 650
HFC-41 - 150
HFC-43-10mee - 1300
HFC-125 - 2800
HFC-134 - 1000
HFC-134a - 1300
HFC-152a - 140
HFC-143 - 300
HFC-143a - 3800
HFC-227ea - 2900
HFC-236fa - 6300
HFC-245ca - 560
PFCs - perfluorkarbony
CF4 - 6 500
C2F6 - 9200
C3F8 - 7000
C4F10 - 7000
c-C4F8 - 8700
C5F12 - 7500
C6F14 - 7400
SF6 - 23 900
GWP 100 (Global Warming Potential) - globalny potencial oteplovania vyjadruje prispevok jednotlivych latok k oteplovaniu atmosfery v horizonte 100 rokov v prepocte na ekvivalent CO2
Emisie skleníkových plynov na Slovensku
V rámci programu MZP SR Zabezpečenie medzinárodných záväzkov SR - hodnotenie znečistenia ovzdušia a jeho globálnych rizík sa od r. 1994 emisie skleníkových plynov pravidelne vyhodnocujú podľa požiadaviek sekretariátu UN FCCC (tab. 2). Použité postupy sú v súlade s metodikami IPCC. Najväčším problémom inventarizácie stále zostáva získanie vstupných údajov na výpočet emisii v reálnom čase. Ďalším problémom je zákon o ochrane informacií.

Nie je možné zverejnovať údaje o produkcií menej ako troch zdrojov bez súhlasu výrobcu, čo na Slovensku, často s jedným monopolným producentom, miestami takmer znemožňuje výpočet emisií. Legislatívne nie je doriešený status skleníkových plynov. Zákon ich neuvádza ako polutanty, takže ich "producentom" nevyplýva zo zákona povinnosť poskytovať informácie potrebné na stanovenie emisii. Tab. 2. Celkové antropogénne emisie základných skleníkových plynov v SR
- - 1990 - 1991 - 1992 - 1993 - 1994 - 1995 - 1996 - 1997 - 1998
CO2* - [Tg] - 62 - 55 - 50 - 48 - 45 - 47 - 47 - 46 - 45
CH4 - [Gg] - 363 - 333 - 303 - 287 - 280 - 288 - 297 - 284 - 269
N2O - [Gg] - 19,9 - 16,9 - 14,9 - 12,5 - 12,6 - 13,6 - 11,0 - 11,5 - 11,4
Tg1012gmil. t. Emisie stanovené k 30. 12. 1999, * Emisie CO2 bez LUC&F (lesné ekosystémy). Hodnoty sa každoročne aktualizujú podľa údajov štatistických ročeniek SR a v prípade zmeny metodiky. Celková agregovaná emisia (prepočítaná cez GWP100) skleníkových plynov na Slovensku bola r. 1990 74 Tg a r. 1998 klesla na 52 Tg. Dominantný podiel na agregovaných emisiách mal v sledovanom období oxid uhličitý (81 - 82 %). Najvýznamnejším zdrojom CO2 na Slovensku je spaľovanie fosílnych palív pri výrobe energie a v doprave. Metán vzniká v prostredí bez priameho prístupu kyslíka a prispieva do celkovej agregovanej emisie 10 - 12 %. Najväčším zdrojom metánu u nás je poľnohospodárstvo, úniky zemného plynu a spracovanie odpadov. V porovnaní s inými skleníkovými plynmi mechanizmus emisií a záchytov oxidu dusného nie je celkom preskúmany. Na Slovensku tvorí 6 - 7 % celkovej agregovanej emisie. Hlavnou príčinou emisii N2O sú prebytky minerálneho dusíka v pôde a odpadových vodách. Vyhodnocovali sa aj zdroje a emisie tzv. "nových plynov" na území Slovenska. Tieto plyny sa na Slovensku nevyrábajú. V súčasnosti prispievajú 0,1 - 0,4 % do celkovej emisie. Používanie CFCs, HCFCs, HFCs, SF6 od r. 1995 narastá a podobný trend sa očakáva aj v budúcnosti. . Energetika a priemysel
Najväčším zdrojom antropogénnych emisii skleníkových plynov je spaľovanie fosílnych palív. CO2 vzniká pri spaľovaní fosílnych palív oxidáciou uhlíka a jeho množstvo je funkciou zloženia paliva (obsah uhlíka v sušine, tepelná výdatnosť). Emisie metánu a oxidu dusného sú menej významné. Emisie CH4 závisia od typu paliva, druhu kotla a prevádzkovej disciplíny. Najväčší podiel predstavujú emisie CH4 vznikajúce pri nedokonalom spaľovaní biomasy (malé kotle, domácnosti). Emisie N2O sa odvíjajú hlavne od teploty v spaľovacom zariadení, resp. od typu paliva. Emisie z cestnej dopravy sa prepočitavajú pomocou modelu.

Vozidlá sú rozdelené podľa typu, spotreby a veku (EHE klasifikácia) a emisie sa vypočítajú podľa spotreby pohonných hmôt, kilometráže a dosahovanej rýchlosti. Emisie zo železničnej a vodnej dopravy sa stanovujú podľa spotreby paliva. Emisie v leteckej doprave sa stanovujú cez LTO (Landing and Take Off) cykly. Uvažujú sa len emisie do zhruba 3000 m a emisie z pozemných pohybových činností. Emisie vznikajúce v rámci medzinárodnej leteckej dopravy sa podľa metodiky majú uvádzať osobitne. Pre Slovensko to predstavuje veľmi malú hodnotu, menej ako 0,1 % z celkových emisií (Mareckova a kol., 1996). Spôsob evidencie spotreby paliva na letiskách a v riečnej doprave v súčasnosti neumožňuje vykazovať tieto hodnoty osobitne. Metan sa uvolnuje pri tazbe a transporte hnedeho uhlia. CH4 sa uvolnuje zo slojov a zavisi hlavne od obsahu uhlika vo vrstve, od jej hlbky a veku. Na Slovensku ide o 2 - 3 hnedouholne a lignitove bane, s relativne malou tazbou. Podla prevadzkovatelov bani su emisie metanu u nas male, ale namerane udaje neboli k dispozicii. Emisie z tazby a transportu zemneho plynu (priemerny obsah metanu v plyne je okolo 97 %) su dosledkom unikov z rozvodneho systemu, najvacsi podiel tvoria zrejme emisie z miestnych si eti. V nasich podmienkach ide o pomerne vyznamny zdroj, ale relativne tazko kvantifikovatelny. V kategorii priemysel sa uvadzaju emisie vznikajuce pri technologickych procesoch bez zapocitania spotrebovaneho paliva. Najvacsim neenergetickym zdrojom CO2 je vyroba vapna a cementu. Dalej sa u nas stanovuju emisie z pouzivania vapenca a dolomitu, kde su zahrnute aj emisie z vyroby magnezitu. Jednym z najvacsich producentov sklenikovych plynov na Slovensku je metalurgicky priemysel. Pri vyrobe zeleza, ocele, koksu a hlinika vznika velke mnozstvo CO2, ale tieto emisie su pri pouzitej metodike skryte v energetike. Pri elektrolytickej vyrobe hlinika vznika aj CF4 a C2F6 (emisie sa stanovuju na baze frekvencie anodovych efektov) a male mnozstvo SF6 sa pouziva ako izolacny material. Technologie chemickeho priemyslu maju na emisiach sklenikovych plynov relativne maly podiel. Pri vyrobe kyseliny dusicnej vznika N2O. Pri vyrobe amoniaku vznika CO2. HFCs, PFCs, SF6 su plyny, ktore sa na uzemi Slovenska nevyrabaju. Pri inventarizacii bolo zatial identifikovane pouzivanie 8 latok ako chladiacich a hasiacich zmesi, penove hmoty, rozpustadla, SF6 ako izolacny plyn v transformatoroch a v metalurgickom priemysle. Boli stanovene potencialne aj skutocne emisie od r. 1995. Informacie o ich pouzivani statisticky urad nezbiera. Udaje o spotrebe sa ziskavaju kazdorocne rozosielanymi dotaznikmi.

Da sa ocakavat, ze nemusia byt zachytene vsetky potencialne zdroj e emisii. . Polnohospodarstvo
Polnohospodarstvo je vyznamnym zdrojom metanu a oxidu dusneho. Odhad emisii zo zivocisnej i rastlinnej vyroby je komplikovany premenlivostou prakticky vsetkych vstupnych parametrov v case aj v priestore. Metan vznika pri fermentacnom procese v traviacom trakte zivocichov a jeho mnozstvo je umerne prijmu energie z potravy, dojivosti, veku zvierat a dalsich parametrov. Navyse, pri rozklade organickych latok v mocovine bez pristupu vzduchu vznika CH4 a N2O. Ich mnozstvo zavisi od druhu dobytka, systemu ustajnenia a teploty okolia. Pri nitrifikacnych a denitrifikacnych procesoch v pode vznikaju emisie N2O. Prebytky mineralneho dusika v pode (dosledok intenzivneho hnojenia) a nepriaznivy vzdusny rezim pod (pouzivanie tazkych mechanizmov pri obrabani) emisie zvysuju. K emisiam N2O dochadza priamo v dosledku kontaminacie hnojivami a nepriamo v dosledku znecistenych vod a depozicie dusika zo vzduchu. . Lesne ekosystemy
Slovenska republika ma plochu 49 036 km2, z toho 41 % tvoria lesy, od zaciatku storocia sa postupne transformuje cast polnohospodarskej pody na lesnu. V obdobi 1950 - 1999 sa mnozstvo viazaneho uhlika v lesoch Slovenska zvysilo zhruba o 50 Tg. Je to dosledok rozsirovania zalesnenej plochy a zvysenia hektarovych zasob drevnej hmoty. Fixacia uhlika v lesnych ekosystemoch Slovenska sa stanovuje na zaklade bilancie uhlika v nadzemnej (stromy, bylinny kryt, nadlozny humus) a podzemnej (korene, humus v pode) casti lesa vratane zhodnotenia tazby dreva a lesnych poziarov. Rocny zachyt CO2 sa pohybuje v rozmedzi 2500 - 4000 Gg. Bilancovanie uhlika v lesnych ekosystemoch je mimoriadne komplikovane, vzhladom na zlozitost procesov transformacie uhlika a dusika. Klucovym problemom je nevyhovujuca struktura hodnotiacich kategorii v metodike IPCC, ktora nezodpoveda realnej situacii na Slovensku. Pokial by sa uhlik vypocitaval metodou "Stock Change" alebo "Atmospheric Flow", ktore sa snazia zachytit export a import dreva, ale na druhej strane nezahrnaju cast bilancovania zmien vo vyuzivani krajiny, zachyty uhlika by vysli vyssie. Limi tom uspesnej bilancie uhlika je dostupnost a kvalita vstupnych udajov. . Odpady
Zasadnym problemom je stanovit skutocne mnozstvo odpadu skladkovaneho bez pristupu kyslika. Pri biologickom rozklade organickej hmoty vznika bioplyn (zmes CH4 a CO2). Do celkovej emisie sa zapocitava iba metan. Transformacia skladky prebieha v niekolkych krokoch a moze trvat 50 - 100 rokov.

Vo vseobecnosti sa predpoklada maximalna produkcia bioplynu v prvom roku po ulozeni materialu na skladku. Emisie CH4 vznikajuce v odpadovych, splaskovych vodach vratane kalu, sa stanovuju na zaklade parametrov BSK5 a CHSKCr (vyjadruju obsah biologicky rozlozitelnej organickej hmoty v kyslikovych jednotkach a celkove mnozstvo organickej hmoty), ktore sa pravidelne meraju. Boli stanovene udaje o emisiach CH4 z priemyselnych aj komunalnych odpadovych vod vratane septikov a zump. Emisie N2O v komunalnych vodach sa vypocitali z priemernej spotreby bielkovin na obyvatela, N2O v priemyselnych odpadovych vodach podla merani z priemyselnych cisticiek. * * *
Modely uhlikoveho cyklu indikuju, ze stabilizaciu CO2 v atmosfere (na urovni 450, 650, resp. 1000 ppmv) mozno dosiahnut len za predpokladu urychlenej stabilizacie globalnych emisii CO2 a ich postupneho znizovania minimalne podla poziadaviek Kjotskeho protokolu. Priemerna emisia CO2 na obyvatela zemegule dnes je asi 4 t.rok-1. Podiel Slovenska na globalnej antropogennej emisii sklenikovych plynov tvori zhruba 0,2 %. Rocna emisia CO2 pripadajuca na jedneho obyvatela SR v sucasnosti sa pohybuje okolo 9 t.rok-1. SR patri medzi staty s najvyssimi mernymi emisiami na svete (napr. v USA 20 t/obyv.rok-1, Rusko 15, Francia 7, Holandsko 11, Brazilia 2, Cina 3 t/obyv.rok-1). Na prelome 80. a 90. rokov dosahovali emisie na Slovensku najvyssie hodnoty (Mareckova a kol., 2000. Po r. 1990 zacali v dosledku prechodu ekonomiky na trhovy system, a s tym spojenym utlmom hospodarskej produkcie, klesat (pokles priemyselnej vyroby, znizenie stavov dobytka, znizena spotreba hnojiv). Od r. 1994 mierne rastuce emisie sa r. 1997 pozastavili, napriek tomu nie je predpoklad na stabilizaciu emisii ani po r. 2005. Pri vyvoji hospodarstva podla doterajsieho scenara by r. 2000 emisie na nasom uzemi nemali prekrocit uroven r. 1990, cim by bola splnena poziadavka Dohovoru OSN (Marecko va a kol., 1996). V pripade ratifikacie Kjotskeho protokolu by mala Slovenska republika znizit emisie sklenikovych plynov do r. 2010 (priemer za r. 2008 - 2012) o 8 %. Predpoklady na splnenie tychto limitov sa budu moct vyhodnotit po vypracovani novych scenarov na zaklade novej hospodarskej a energetickej koncepcie vlady.