Odstraňování uhlíku z atmosféry

Stále se mluví o nebezpečném globálním oteplování. Musí se dosáhnout nulových emisí uhlíku! volají klimaalarmisté. Může být odpovědí masové vysazování stromů? Zakládání rašelinišť? Nebo výroba dřevěného uhlí? Pomůže samotná zemská půda? Je vůbec takové geoinženýrství potřeba? Nebylo by lepší se na globální oteplování připravit, než proti němu „bojovat“? Vždyť v historii Země tu už mnohokrát bylo, i dávno předtím, než tu byl člověk!

Lidé dnes vypouštějí tolik oxidu uhličitého, že jediným způsobem, jak splnit klimatické cíle, které si sami stanovili, bude nějakým způsobem tento plyn z ovzduší odstraňovat. V červenci 2019 se objevily výpočty, že by toho bylo možno dosáhnout vysazováním velkého počtu stromů. Bude to ale opravdu tak snadné? Existují činnosti, například zemědělství, letecká doprava, výroba cementu a oceli apod., které se nemohou obejít bez velkých emisí uhlíku. Náhradní technologie dosud neexistují. Přesto by odstraňování uhlíku přímo ze vzduchu umožnilo dále létat, vyrábět ocel, atd., a ještě dosáhnout nulových emisí.

Vysazování stromů je svůdná myšlenka

Stromy jsou krásné, levné a efektivně odstraňují uhlík. Dlouho se již prosazuje myšlenka rostliny pěstovat, spalovat je k získání elektřiny, odfiltrovat uvolněný uhlík a nějakým způsobem ho skladovat. Jedná se o tak zvanou technologii BECCS – Bioenergy Carbon Capture and Storage. Téměř všechny studie, které tvrdí, že lze omezit oteplení na 2 stupně Celsia, předpokládají masové uplatňování této technologie. Přesto zatím nevíme, zda to bude fungovat. Nikdo dosud neprokázal, že je to realizovatelné ve velkém měřítku. A i kdyby to schůdné bylo, vyžadovalo by to obrovské pěstitelské plochy. Máme je?

Kam s trilionem stromů

Zdánlivě plochy máme. Podle nedávné studie je dostatek vhodné země pro vysazení trilionu stromů, které by mohly absorbovat až dvě třetiny extra emisí CO₂ v atmosféře. Stromy mohou určitě pomoci, avšak jiní vědci se domnívají, že studie jejich možnosti velmi přehání. Polovinu emisí CO₂, které už byly kdy vypuštěny, totiž už oceán a rostliny pohltily! Zalesňování v obrovském měřítku by mohlo poškodit biodiverzitu. Vyžadovalo by například vysazování stromů na přírodních pastvinách, což by znamenalo degradaci starodávných ekosystémů s jedinečnou biodiverzitou. Bylo by rovněž nutno vysazovat stromy v Arktidě na půdě jinak pokryté sněhem, který odráží sluneční paprsky. Les by naopak absorboval více slunečního tepla!

Pomohou bažiny a milíře

Naštěstí jsou zde i jiné metody odstraňování CO₂ z atmosféry. Jedna z málo známých je obnovování bažinatých oblastí. V bažinách vegetace klesá ke dnu a uhlík se zde uzamkne ve formě rašeliny. Jinou metodou je spalování rostlinné hmoty bez přístupu vzduchu a výroba dřevěného uhlí, které se používá ke zlepšení bonity půdy - zadržuje výživné látky a vodu. Může pak trvat celé století, než se dřevěné uhlí rozloží a uvolní uhlík. Existuje ale také limit, kolik rostlin bude k dispozici k výrobě dřevěného uhlí a zda bude dostatek půdy k jejich pěstování. Pokud jde o potenciál všech uvedených metod, existují velké neurčitosti.

Dnes činí globální člověčí emise CO₂ asi 40 Gt ročně

Německá studie z roku 2018 odhaduje, že izolování uhlíku v půdě a technologie BECC by mohly odstranit maximálně 5 gigatun CO₂ ročně. To je více, než lze odstranit pouhým zalesňováním. Pro srovnání uveďme, že v současné době činí globální emise přibližně 40 Gt ročně. Svět se nutí k vývoji až exotických technologií, jako je například rozemílání hornin a jejich rozprašování na polích ve formě prášku. Účelem je urychlování přírodního zvětrávání. Nevýhodou je vysoká spotřeba energie. Jinou metodou je zase odstraňovat CO₂ přímo z atmosféry a pak ho uskladňovat do podzemních prostorů nebo z něho něco vyrábět, například plasty. Nikdo se ale zatím nepustil do realizace těchto technologií ve velkém měřítku. Proč? Protože by to vyžadovalo obrovskou spotřebu energie! Mělo by to určitý význam, kdyby energie pocházela z čistých zdrojů. Těch ale zatím není dostatek, 80 % elektřiny vyrábí lidstvo stále z neobnovitelných zdrojů… Navíc je takto možno hypoteticky odstranit také jen asi maximálně 5 Gt CO₂ za rok. Pokud shrneme poznatky této německé studie, můžeme konstatovat, že přínos strategií „negativního uhlíku“ by byl mezi 4 Gt až 25 Gt CO₂ za rok, aniž by docházelo k poškozování životního prostředí. Přitom podle samotných výzkumníků jsou výsledky studie ještě nadsazené. Není proto ani reálné předpokládat, že by příliš pomohlo samotné zalesňování. (Autorem německé studie z roku 2018 je Sabine Fuss a kolektiv z Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change.)

Použít půdu

Zpráva OSN říká, že k omezení globálního oteplování je třeba přehodnotit používání půdy.

Téměř každý plán k omezení ohřívání planety spoléhá částečně na spalování rostlin. To však není všelék. Zvláštní zpráva Mezivládního panelu o změně klimatu (IPCC) o globálním oteplování a používání půdy má zato, že „bioenergie“ by snížila biodiverzitu a zvýšila cenu potravin. Celý název zprávy zní: „Zvláštní zpráva o změně klimatu, odlesňování, degradaci půdy, udržitelném hospodaření s půdou, bezpečnosti potravin a proudění skleníkových plynů v pozemských ekosystémech“.

Proč se IPCC zajímá o využití půdy

Půda je hlavním zdrojem emisí skleníkových plynů, ale také naopak absorbuje velké množství CO₂, které se vypouští do atmosféry. Čtvrtina všech dosud antropogenních emisí skleníkových plynů je výsledkem našeho způsobu využívání půdy; globální systém výroby potravin je zdrojem třetiny všech emisí. Takže potřebujeme využívat půdu udržitelným způsobem, který by CO₂ absorboval, místo aby ho uvolňoval.

Jak nám bioenergie může pomoci?

Myšlenka spočívá v několika krocích:

1) vypěstování rostlin, například rychle rostoucích trav,

2) spálení v elektrárně na výrobu elektřiny,

3) odstranění a skladování emitovaného CO₂ místo jeho vypuštění komínem do atmosféry,

4) nově rostoucí trávy pohlcují CO₂ a pomáhají ho odstraňovat z atmosféry.

V čem je problém? Opravdoví ekologové již léta prohlašují, že spoléhání se na bioenergii k odstraňování CO₂ by byla pohroma. Nyní se to konečně tvrdí zcela oficiálně. Ve zprávě se konstatovalo, že jestliže nebudeme radikálně snižovat emise ze spalování fosilních paliv, budeme potřebovat ohromné množství půdy k odstraňování emisí CO₂, abychom tímto způsobem snížili oteplení na 1,5 °C nad předindustriální hodnotu. Používání půdy pro bioenergii by bylo totéž jako odlesňování. Další pohromou by byly zvýšené ceny potravin. Předpokládá se, že ceny potravin stejně porostou, protože globální oteplování ovlivní jejich výrobu. Pokud se vydáme cestou masivní výroby bioenergie, pak budeme konkurovat produkci potravin a ceny potravin porostou ještě více.

Využít půdu i změnit lidské chování

Půda pohlcuje více CO₂, než kolik ho uvolňuje. Odlesňování způsobilo v období 2008 až 2017 uvolnění 6 Gt CO₂, ale rostoucí rostliny za tu dobu absorbovaly až 12 Gt CO₂. A existuje mnoho způsobů, jak umožnit pohlcování ještě více CO₂, například již zmíněným obnovováním lesů. Také si musíme připustit, že by pomohlo rovněž genetické vylepšování rostlin a domácích zvířat. A pokud lidé budou užívat elektřinou vyrobenou ze sluneční nebo větrné nebo jaderné energie místo spalování dřeva, omezí to odlesňování, zlepší zdravotní stav lidí a sníží emise.

Podrobná zpráva s grafy a podklady je zde: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/aabf9f#erlaabf9ff2

Zdroje:

Michael Le Page: Sucking carbon from air. New Scientist, 2019, č. 3242, s. 18-19

Michael Le Page: Using land to save the climate. New Scientist, 2019, č. 3243, s.15/