Antropocén
Človek mení svoje životné prostredie. Dnes je rozhodujúcim faktorom pre celý systém Zeme - od zmeny klímy až po biodiverzitu. Ale stačí to na to, aby sme mohli hovoriť o "pozemnej ére človeka", o antropocéne (starogrécky ánthropos, človek)?
"Prestaňte hovoriť o holocéne, už dlho žijeme v antropocéne." Takto prerušil atmosférický chemik Paul Crutzen konferenciu v roku 2000. Ale čo nositeľa Nobelovej ceny a objaviteľa ozónovej diery v skutočnosti rozčuľuje?
Holocén je názov epochy v dejinách Zeme, ktorá sa začala pred 11.700 rokmi, keď sa skončila posledná ľadová doba. Klíma je v tomto období mimoriadne stabilná. Mnohí vedci toto považujú za esenciálny predpoklad rozvoja vyspelých ľudských civilizácií. Ale zdá sa, že to už skončilo: od začiatku industrializácie priemerná globálna teplota výrazne stúpa. Väčšina vedcov je presvedčená, že príčinou je ľudské jednanie vrátane intenzívneho poľnohospodárstva, rastúceho svetového hospodárstva a rastúcej dopravy.
Veľké zrýchlenie
Už tisícky rokov ľudia zasahujú do miestneho prostredia. Priemyselná revolúcia v 19. storočí znamenala začiatok masívneho využívania fosílnych palív. Ale až od 50. rokov 20. storočia sa vplyv človeka na celom svete rozvíja oveľa rýchlejšie ako kedykoľvek predtým. Preto mnohí predstavitelia výskumu antropocénu vidia začiatok "ľudského veku" v polovici 20. storočia: svetová populácia rastie rovnako rýchlo ako spotreba fosílnej energie. A s ním aj množstvo skleníkového plynu oxidu uhličitého (CO2) v atmosfére. Tento vývoj sa nazýva „Great Acceleration“, po slovenský "veľké zrýchlenie".
Ďalšie informácie o "veľkom zrýchlení" nájdete v interaktívnych pracovných dokladoch "Antropocén" Spolkovej centrály pre politické vzdelávanie (nemecký: bpb).
Vedel/-a by si to?
Existuje mnoho rôznych druhov banánov, ale nie všetky sú jedlé. Celkovo sa pestuje viac ako 1000 krížencov a variantov banánov. V Európe a USA však v obchodoch často nájdete len jednu konkrétnu odrodu: "Cavendish". Tento banán má veľmi jemnú chuť. Zberá sa zelený, a preto sa ľahko prepravuje - pre obchod je to takto praktické.
- 57 percent | Spevavé vtáky
V Nemecku a Európe je čoraz menej vtákov. Obzvlášť ohrozené sú druhy vtákov žijúce v poľnohospodárskom kraji. Počet hniezdiacich párov v poľnohospodárskych oblastiach klesol v Európskej únii v rokoch 1980 až 2010 o 300 miliónov.
40 miliónov | kril
Acidifikáciou oceánov najviac trpia živočíchy s vápenatou kostrou. Potom napríklad larvy krilu už nedokážu vytvoriť chitínový pancier, a preto sa z podstatne menšieho počtu vajíčok vyvinú kraby. Kril je však na jedálnom lístku mnohých morských živočíchov. Vráskavec obrovský zje denne až 40 miliónov týchto malých kôrovcov.
4300 futbalových ihrísk | Zničenie krajiny
Hnedé uhlie sa ťaží v povrchových baniach. Oblasti, ktoré sa pri tom zničia, sú obrovské. Povrchová ťažba na hnedé uhlie Garzweiler v Nemecku má rozlohu takmer 40 km2, čo zodpovedá 4300 futbalovým ihriskám. Ročne sa tu vyťaží až 40 miliónov ton uhlia. Do dnešného dňa muselo len tu opustiť svoje domovy viac ako 7000 ľudí.
98 percent | Plastové hniezdo
Vtáky si stavajú hniezda z vetvičiek, rastlinných vlákien alebo rias. Čoraz častejšie ich však vyrábajú aj z odpadu. Na ostrove Helgoland obsahuje 98 percent hniezd súl bielych plast. To môže byť život ohrozujúce. Vtáky sa môžu zamotať a potom zahynúť hladom, pretože sa nemôžu prehrýzť cez plast.
29 stupňov | Koraly
Koraly sú jednoduché mnohobunkové pŕhlivce. Žijú v úzkom spoločenstve s jednobunkovými organizmami, ktoré koralom dodávajú živiny. Tieto jednobunkové organizmy sú tiež zodpovedné za pestré farby koralov. Ak je však morská voda príliš teplá, koraly odpudzujú svojich "podnájomníkov" - budú úplne biele, "odfarbia sa". Z dlhodobého hľadiska však koraly bez jednobunkových organizmov nedokážu prežiť, odumierajú a zostáva len vápenatá kostra. U niektorých druhov dochádza k "vybieleniu" už pri teplote vody 29 stupňov Celzia.
532 miliárd | Ľad
V dôsledku globálneho otepľovania príde Grónsko v lete 2019 o mimoriadne veľké množstvo ľadu: 532 miliárd ton. V dôsledku toho sa hladina morí na celom svete zvýši o 1,5 milimetra. Koniec tohto vývoja je v nedohľadne.
80 percent | Šrot mobilných telefónov
V nemeckých domácnostiach leží približne 200 miliónov starých, nevyužitých mobilných telefónov. Každý z nich obsahuje približne 60 rôznych látok, ktoré sú v skutočnosti príliš dobré na to, aby sa len tak povaľovali: Meď, hliník a zlato, vzácne kovy ako kobalt a volfrám a približne 17 technicky dôležitých "vzácnych zemín". Približne 80 % komponentov starých telefónov by sa dalo opätovne použiť.
40 percent | Hmyzí hotel
Viac ako 40 percentám všetkých druhov hmyzu na Zemi hrozí vymretie. Strácajú svoje biotopy, pretože čoraz viac pôdy sa využíva na poľnohospodárske účely a tiež na výstavbu nových sídiel a ciest. Počet hmyzu extrémne klesá aj v Nemecku. Aby s tým mnohí ľudia niečo urobili, stavajú "hmyzie hotely", aby tam hmyz mohol klásť vajíčka.
35 percent | Mikroplasty
Mikroplasty sú všade. Častice plastu sa rozpúšťajú napríklad pri praní oblečenia. Z nich pochádza 35 % mikroplastov v mori. Zahodené plastové obaly sa rozkladajú na čoraz menšie časti, ale trvá to stáročia, kým úplne zmiznú. Mikroplasty sú dokonca aj vo vzduchu: vietor ich roznáša po celom svete.
300 rokov | Fosfátové hnojivo
Bez fosforu nemôže nič žiť - ani ľudia, ani zvieratá, ani rastliny. Fosfátové hnojivá sú preto v poľnohospodárstve veľmi dôležité. Podľa súčasných odhadov vystačia celosvetové zásoby najmenej na 300 rokov. Už dnes by sme mali uvažovať o tom, ako s týmto obmedzeným zdrojom zaobchádzať.
2007 | Komár tigrovaný
Ázijský tigrí komár sa cíti v teplej a vlhkej klíme ako doma. Globálne otepľovanie mu umožňuje šíriť sa do nových biotopov. V Európe našiel nový domov najskôr v Taliansku. Od roku 2007 je aj v Nemecku. Tento tropický komár môže prenášať viac ako 20 typov vírusov vrátane horúčky dengue.
0,04 percenta | CO2
Objemový podiel oxidu uhličitého vo vzduchu je len 0,04 %. Má však zvláštnu vlastnosť: prepúšťa krátkovlnné slnečné žiarenie na Zem a zároveň zabraňuje úniku dlhovlnného tepelného žiarenia do vesmíru. Na Zemi je teda stále teplejšie a teplejšie. Preto hovoríme o "skleníkovom plyne". CO2 nie je jediným, ale je dôležitým skleníkovým plynom.
Zloženie vzduchu: dusík približne 78 %, kyslík približne 21 %, argón 0,93 %, oxid uhličitý 0,04 %, ostatné plyny v stopách.
1,5 stupňa | Mäso
Čo môžeme spraviť pre spomalenie globálneho otepľovania? Pre začiatok by bolo vhodné jesť podstatne menej mäsa. Najväčším problémom pre klímu je v tejto súvislosti chov dobytka. Zvieratá potrebujú veľa krmiva, ktoré sa musí pestovať na veľkých plochách s hnojivami a vodou. A: Kravy vypúšťajú pri prežúvaní skleníkový plyn metán.
"Prestaňte hovoriť o holocéne, už dlho žijeme v antropocéne." Takto prerušil atmosférický chemik Paul Crutzen konferenciu v roku 2000. Ale čo nositeľa Nobelovej ceny a objaviteľa ozónovej diery v skutočnosti rozčuľuje?
Holocén je názov epochy v dejinách Zeme, ktorá sa začala pred 11.700 rokmi, keď sa skončila posledná ľadová doba. Klíma je v tomto období mimoriadne stabilná. Mnohí vedci toto považujú za esenciálny predpoklad rozvoja vyspelých ľudských civilizácií. Ale zdá sa, že to už skončilo: od začiatku industrializácie priemerná globálna teplota výrazne stúpa. Väčšina vedcov je presvedčená, že príčinou je ľudské jednanie vrátane intenzívneho poľnohospodárstva, rastúceho svetového hospodárstva a rastúcej dopravy.
Veľké zrýchlenie
Už tisícky rokov ľudia zasahujú do miestneho prostredia. Priemyselná revolúcia v 19. storočí znamenala začiatok masívneho využívania fosílnych palív. Ale až od 50. rokov 20. storočia sa vplyv človeka na celom svete rozvíja oveľa rýchlejšie ako kedykoľvek predtým. Preto mnohí predstavitelia výskumu antropocénu vidia začiatok "ľudského veku" v polovici 20. storočia: svetová populácia rastie rovnako rýchlo ako spotreba fosílnej energie. A s ním aj množstvo skleníkového plynu oxidu uhličitého (CO2) v atmosfére. Tento vývoj sa nazýva „Great Acceleration“, po slovenský "veľké zrýchlenie".
Ďalšie informácie o "veľkom zrýchlení" nájdete v interaktívnych pracovných dokladoch "Antropocén" Spolkovej centrály pre politické vzdelávanie (nemecký: bpb).
Vedel/-a by si to?
Existuje mnoho rôznych druhov banánov, ale nie všetky sú jedlé. Celkovo sa pestuje viac ako 1000 krížencov a variantov banánov. V Európe a USA však v obchodoch často nájdete len jednu konkrétnu odrodu: "Cavendish". Tento banán má veľmi jemnú chuť. Zberá sa zelený, a preto sa ľahko prepravuje - pre obchod je to takto praktické.
- 57 percent | Spevavé vtáky
V Nemecku a Európe je čoraz menej vtákov. Obzvlášť ohrozené sú druhy vtákov žijúce v poľnohospodárskom kraji. Počet hniezdiacich párov v poľnohospodárskych oblastiach klesol v Európskej únii v rokoch 1980 až 2010 o 300 miliónov.
40 miliónov | kril
Acidifikáciou oceánov najviac trpia živočíchy s vápenatou kostrou. Potom napríklad larvy krilu už nedokážu vytvoriť chitínový pancier, a preto sa z podstatne menšieho počtu vajíčok vyvinú kraby. Kril je však na jedálnom lístku mnohých morských živočíchov. Vráskavec obrovský zje denne až 40 miliónov týchto malých kôrovcov.
4300 futbalových ihrísk | Zničenie krajiny
Hnedé uhlie sa ťaží v povrchových baniach. Oblasti, ktoré sa pri tom zničia, sú obrovské. Povrchová ťažba na hnedé uhlie Garzweiler v Nemecku má rozlohu takmer 40 km2, čo zodpovedá 4300 futbalovým ihriskám. Ročne sa tu vyťaží až 40 miliónov ton uhlia. Do dnešného dňa muselo len tu opustiť svoje domovy viac ako 7000 ľudí.
98 percent | Plastové hniezdo
Vtáky si stavajú hniezda z vetvičiek, rastlinných vlákien alebo rias. Čoraz častejšie ich však vyrábajú aj z odpadu. Na ostrove Helgoland obsahuje 98 percent hniezd súl bielych plast. To môže byť život ohrozujúce. Vtáky sa môžu zamotať a potom zahynúť hladom, pretože sa nemôžu prehrýzť cez plast.
29 stupňov | Koraly
Koraly sú jednoduché mnohobunkové pŕhlivce. Žijú v úzkom spoločenstve s jednobunkovými organizmami, ktoré koralom dodávajú živiny. Tieto jednobunkové organizmy sú tiež zodpovedné za pestré farby koralov. Ak je však morská voda príliš teplá, koraly odpudzujú svojich "podnájomníkov" - budú úplne biele, "odfarbia sa". Z dlhodobého hľadiska však koraly bez jednobunkových organizmov nedokážu prežiť, odumierajú a zostáva len vápenatá kostra. U niektorých druhov dochádza k "vybieleniu" už pri teplote vody 29 stupňov Celzia.
532 miliárd | Ľad
V dôsledku globálneho otepľovania príde Grónsko v lete 2019 o mimoriadne veľké množstvo ľadu: 532 miliárd ton. V dôsledku toho sa hladina morí na celom svete zvýši o 1,5 milimetra. Koniec tohto vývoja je v nedohľadne.
80 percent | Šrot mobilných telefónov
V nemeckých domácnostiach leží približne 200 miliónov starých, nevyužitých mobilných telefónov. Každý z nich obsahuje približne 60 rôznych látok, ktoré sú v skutočnosti príliš dobré na to, aby sa len tak povaľovali: Meď, hliník a zlato, vzácne kovy ako kobalt a volfrám a približne 17 technicky dôležitých "vzácnych zemín". Približne 80 % komponentov starých telefónov by sa dalo opätovne použiť.
40 percent | Hmyzí hotel
Viac ako 40 percentám všetkých druhov hmyzu na Zemi hrozí vymretie. Strácajú svoje biotopy, pretože čoraz viac pôdy sa využíva na poľnohospodárske účely a tiež na výstavbu nových sídiel a ciest. Počet hmyzu extrémne klesá aj v Nemecku. Aby s tým mnohí ľudia niečo urobili, stavajú "hmyzie hotely", aby tam hmyz mohol klásť vajíčka.
35 percent | Mikroplasty
Mikroplasty sú všade. Častice plastu sa rozpúšťajú napríklad pri praní oblečenia. Z nich pochádza 35 % mikroplastov v mori. Zahodené plastové obaly sa rozkladajú na čoraz menšie časti, ale trvá to stáročia, kým úplne zmiznú. Mikroplasty sú dokonca aj vo vzduchu: vietor ich roznáša po celom svete.
300 rokov | Fosfátové hnojivo
Bez fosforu nemôže nič žiť - ani ľudia, ani zvieratá, ani rastliny. Fosfátové hnojivá sú preto v poľnohospodárstve veľmi dôležité. Podľa súčasných odhadov vystačia celosvetové zásoby najmenej na 300 rokov. Už dnes by sme mali uvažovať o tom, ako s týmto obmedzeným zdrojom zaobchádzať.
2007 | Komár tigrovaný
Ázijský tigrí komár sa cíti v teplej a vlhkej klíme ako doma. Globálne otepľovanie mu umožňuje šíriť sa do nových biotopov. V Európe našiel nový domov najskôr v Taliansku. Od roku 2007 je aj v Nemecku. Tento tropický komár môže prenášať viac ako 20 typov vírusov vrátane horúčky dengue.
0,04 percenta | CO2
Objemový podiel oxidu uhličitého vo vzduchu je len 0,04 %. Má však zvláštnu vlastnosť: prepúšťa krátkovlnné slnečné žiarenie na Zem a zároveň zabraňuje úniku dlhovlnného tepelného žiarenia do vesmíru. Na Zemi je teda stále teplejšie a teplejšie. Preto hovoríme o "skleníkovom plyne". CO2 nie je jediným, ale je dôležitým skleníkovým plynom.
Zloženie vzduchu: dusík približne 78 %, kyslík približne 21 %, argón 0,93 %, oxid uhličitý 0,04 %, ostatné plyny v stopách.
1,5 stupňa | Mäso
Čo môžeme spraviť pre spomalenie globálneho otepľovania? Pre začiatok by bolo vhodné jesť podstatne menej mäsa. Najväčším problémom pre klímu je v tejto súvislosti chov dobytka. Zvieratá potrebujú veľa krmiva, ktoré sa musí pestovať na veľkých plochách s hnojivami a vodou. A: Kravy vypúšťajú pri prežúvaní skleníkový plyn metán.
Priemerná globálna teplota sa za posledných 200 rokov zvýšila približne o jeden stupeň Celzia. Neznie to ako veľa, ale v porovnaní s hodnotami za posledných 12.000 rokov je to veľmi výrazný nárast.
Zmena klímy je reálna a spôsobuje ju človek. To tvrdí 99 percent odborníkov. Medzivládny panel pre zmenu klímy predpokladá, že zmenu klímy spôsobujú najmä emisie skleníkových plynov - predovšetkým emisie oxidu uhličitého (CO2) pri spaľovaní uhlia, ropy a zemného plynu. Významnú úlohu však zohráva aj výroba potravín živočíšneho pôvodu.
Mnohí ľudia, ako napríklad mladá Švédka Gréta Thunbergová, teraz vyzývajú na urýchlené konanie. V roku 2018 začala vtedy 15-ročná dievčina školský štrajk za klímu, ktorý prerástol do medzinárodného hnutia. Pre organizáciu “Fridays for Future” je klimatická kríza jednou z hlavných úloh 21. storočia.
Zamrznutá v polárnom mori
Nikde nie sú klimatické zmeny tak viditeľné ako v Arktíde. Preto organizuje Alfred-Wegener-Inštitút pre polárny a morský výskum v októbri 2019 najväčšiu arktickú expedíciu v histórii. Výskumná loď "Polarstern" (po slovenský "polárka") bude jeden rok plávať zamrznutá na veľkej ľadovej kryhe nad severným pólom. Vedci z 20 krajín budú počas celého roka skúmať Arktídu v okolí lode.
Vyhodnotenie zozbieraných údajov bude trvať ešte roky. Niektoré veci sú ale už zrejmé. Napríklad teploty sú v zime 2019/20 približne o desať stupňov Celzia vyššie, ako nameral polárny bádateľ Fridtjof Nansen pred cca. 125 rokmi - zmena klímy v zrýchlenom režime.
Arktída bez ľadu?
Na každú tonu oxidu uhličitého, uvoľneného niekde na našej planéte, sa letný morský ľad v Arktíde zmenší o tri metre štvorcové. Vyplýva to z medzinárodnej štúdie, ktorú viedol Dirk Notz, výskumník meteorológie na Max-Planck-Inštitúte a Univerzite v Hamburgu. Ešte je severný pól celoročne pokrytý morským ľadom. Každé leto sa ľadová plocha zmenšuje, v zime opäť rastie. Za posledných 40 rokov sa však plocha letného morského ľadu v Arktíde zmenšila približne o polovicu. Výpočty vedcov ukazujú: aj v prípade rýchleho zníženia emisií CO2 bude Arktída už v polovici tohto storočia v niektorých letách bez ľadu. Čím menšie sú ľadové plochy, tým menej slnečného žiarenia sa odráža od nich a miesto toho ho absorbuje oceán. Voda je teplejšia. V zime ľad oddeľuje relatívne teplú vodu od oveľa chladnejšieho vzduchu, inak by oceán uvoľňoval obrovské množstvo tepla.
Výskum medzi nebom a zemou
Amazonské pralesy v Brazílii majú veľký význam pre klímu Zeme. Tvoria len štyri percentá pevniny, ale pohybujú obrovské množstvo vody a energie. V rámci nemecko-brazílskeho kooperačného projektu sa skúma, ako lesy ovplyvňujú atmosféru a globálnu klímu. Najdôležitejším prístrojom je "Atmospheric Tall Tower Observatory", skrátene ATTO. Táto 325 metrov vysoká veža stojí uprostred dažďového pralesa - ďaleko od akejkoľvek civilizácie. Najmodernejšie meracie prístroje neustále zhromažďujú údaje o koncentrácii skleníkových plynov a aerosólových častíc, vlastnostiach oblakov a pohybe vzduchu. To umožňuje výskumníkom analyzovať interakcie medzi dažďovým pralesom a vzdušnými masami, ktoré nad ním prechádzajú. Projekt ATTO koordinuje Susan Trumbore, riaditeľka Max-Planck-Inštitútu pre biochémiu v Jene, a Beto Quesada z INPA v Manause.
Rozumné využívanie CO2
Všetky suroviny obsahujúce uhlík sa v určitom okamihu dostanú do atmosféry ako skleníkový plyn CO2. Preto je okrem iného potrebné znížiť využívanie fosílnych palív. Zároveň potrebuje chemický priemysel veľa uhlíka ako východiskovú surovinu pre svoje výrobky. Dnes sa na to používa najmä ropa. Walter Leitner z Inštitútu Maxa Plancka pre chemickú konverziu energie v Mülheime a jeho tím ho chcú nahradiť CO2, a tak dobre využiť oxid uhličitý, ktorý je aj tak k dispozícii. Nie je však jednoduché premeniť CO2, ktorý je škodlivý pre klímu, na surovinu. Spojenie medzi uhlíkom a kyslíkom je veľmi stabilné. Na jeho prelomenie je potrebná veľká energia. Pomáhajú pri tom katalyzátory. Znižujú potrebnú energiu na chemickú reakciu a usmerňujú ju požadovaným smerom. Vedci z Mülheimu vyvíjajú špecifické katalyzátory na spájanie CO2 s vodíkom a inými chemickými prvkami.
Zmena klímy je reálna a spôsobuje ju človek. To tvrdí 99 percent odborníkov. Medzivládny panel pre zmenu klímy predpokladá, že zmenu klímy spôsobujú najmä emisie skleníkových plynov - predovšetkým emisie oxidu uhličitého (CO2) pri spaľovaní uhlia, ropy a zemného plynu. Významnú úlohu však zohráva aj výroba potravín živočíšneho pôvodu.
Mnohí ľudia, ako napríklad mladá Švédka Gréta Thunbergová, teraz vyzývajú na urýchlené konanie. V roku 2018 začala vtedy 15-ročná dievčina školský štrajk za klímu, ktorý prerástol do medzinárodného hnutia. Pre organizáciu “Fridays for Future” je klimatická kríza jednou z hlavných úloh 21. storočia.
Zamrznutá v polárnom mori
Nikde nie sú klimatické zmeny tak viditeľné ako v Arktíde. Preto organizuje Alfred-Wegener-Inštitút pre polárny a morský výskum v októbri 2019 najväčšiu arktickú expedíciu v histórii. Výskumná loď "Polarstern" (po slovenský "polárka") bude jeden rok plávať zamrznutá na veľkej ľadovej kryhe nad severným pólom. Vedci z 20 krajín budú počas celého roka skúmať Arktídu v okolí lode.
Vyhodnotenie zozbieraných údajov bude trvať ešte roky. Niektoré veci sú ale už zrejmé. Napríklad teploty sú v zime 2019/20 približne o desať stupňov Celzia vyššie, ako nameral polárny bádateľ Fridtjof Nansen pred cca. 125 rokmi - zmena klímy v zrýchlenom režime.
Arktída bez ľadu?
Na každú tonu oxidu uhličitého, uvoľneného niekde na našej planéte, sa letný morský ľad v Arktíde zmenší o tri metre štvorcové. Vyplýva to z medzinárodnej štúdie, ktorú viedol Dirk Notz, výskumník meteorológie na Max-Planck-Inštitúte a Univerzite v Hamburgu. Ešte je severný pól celoročne pokrytý morským ľadom. Každé leto sa ľadová plocha zmenšuje, v zime opäť rastie. Za posledných 40 rokov sa však plocha letného morského ľadu v Arktíde zmenšila približne o polovicu. Výpočty vedcov ukazujú: aj v prípade rýchleho zníženia emisií CO2 bude Arktída už v polovici tohto storočia v niektorých letách bez ľadu. Čím menšie sú ľadové plochy, tým menej slnečného žiarenia sa odráža od nich a miesto toho ho absorbuje oceán. Voda je teplejšia. V zime ľad oddeľuje relatívne teplú vodu od oveľa chladnejšieho vzduchu, inak by oceán uvoľňoval obrovské množstvo tepla.
Výskum medzi nebom a zemou
Amazonské pralesy v Brazílii majú veľký význam pre klímu Zeme. Tvoria len štyri percentá pevniny, ale pohybujú obrovské množstvo vody a energie. V rámci nemecko-brazílskeho kooperačného projektu sa skúma, ako lesy ovplyvňujú atmosféru a globálnu klímu. Najdôležitejším prístrojom je "Atmospheric Tall Tower Observatory", skrátene ATTO. Táto 325 metrov vysoká veža stojí uprostred dažďového pralesa - ďaleko od akejkoľvek civilizácie. Najmodernejšie meracie prístroje neustále zhromažďujú údaje o koncentrácii skleníkových plynov a aerosólových častíc, vlastnostiach oblakov a pohybe vzduchu. To umožňuje výskumníkom analyzovať interakcie medzi dažďovým pralesom a vzdušnými masami, ktoré nad ním prechádzajú. Projekt ATTO koordinuje Susan Trumbore, riaditeľka Max-Planck-Inštitútu pre biochémiu v Jene, a Beto Quesada z INPA v Manause.
Rozumné využívanie CO2
Všetky suroviny obsahujúce uhlík sa v určitom okamihu dostanú do atmosféry ako skleníkový plyn CO2. Preto je okrem iného potrebné znížiť využívanie fosílnych palív. Zároveň potrebuje chemický priemysel veľa uhlíka ako východiskovú surovinu pre svoje výrobky. Dnes sa na to používa najmä ropa. Walter Leitner z Inštitútu Maxa Plancka pre chemickú konverziu energie v Mülheime a jeho tím ho chcú nahradiť CO2, a tak dobre využiť oxid uhličitý, ktorý je aj tak k dispozícii. Nie je však jednoduché premeniť CO2, ktorý je škodlivý pre klímu, na surovinu. Spojenie medzi uhlíkom a kyslíkom je veľmi stabilné. Na jeho prelomenie je potrebná veľká energia. Pomáhajú pri tom katalyzátory. Znižujú potrebnú energiu na chemickú reakciu a usmerňujú ju požadovaným smerom. Vedci z Mülheimu vyvíjajú špecifické katalyzátory na spájanie CO2 s vodíkom a inými chemickými prvkami.
Biodiverzita je rozmanitosť všetkých živých organizmov, biotopov a ekosystémov - na súši, vo vode a vo vzduchu.
Biodiverzita klesá takmer všade na Zemi. Od roku 1500 vymrelo približne 600 druhov stavovcov, z toho približne 500 od roku 1900. Za posledných 100 rokov vymrelo viac druhov vtákov ako za predchádzajúcich 3000 rokov. Nevymierajú ale len druhy, znižuje sa aj početnosť jednotlivých organizmov. V súčasnosti žije na Zemi o 60 percent menej stavovcov ako v roku 1970.
Ale aká je škoda, keď je na Zemi menej zvierat a rastlín? Biodiverzitu sa oplatí chrániť, pretože ekosystémy, ktoré sú bohaté na druhy, sú stabilnejšie ako ekosystémy chudobné na druhy a lepšie sa vyrovnávajú s narušeniami. Vysoká biodiverzita má aj pozitívny vplyv na globálnu klímu. Napríklad druhovo bohaté subtropické lesy môžu absorbovať dvakrát viac uhlíka ako monokultúry.
Rebrovka Mnemiopsis leidyi - novinka v Európe
Vplyvom človeka sa druhy neustále šíria do nových biotopov. Ak tieto organizmy nemajú v novom ekosystéme predátorov, môžu sa rozmnožiť a vytlačiť pôvodné druhy. Preto hovoríme aj o "invazívnych druhoch".
Rebrovka Mnemiopsis leidyi, po nemecký nazývaná aj morský orech, pochádza z východného pobrežia USA. Do Európy sa pravdepodobne dostáva s balastnou vodou z nákladných lodí a potom sa šíri morskými prúdmi. Na to stačí aj zopár privezených exemplárov. Od roku 2005 sa aj v Severnom a Baltskom mori veľmi šíri. Problém: "morský orech" požiera ikry, larvy rýb a dokonca aj mláďatá rýb.
Pozorovanie zvierat z vesmíru
Medzinárodná vesmírna stanica (angl.: International Space Station - ISS) obieha okolo Zeme približne 16-krát denne vo výške necelých 400 kilometrov. Hrá tiež dôležitú úlohu v projekte Icarus, ktorý je súčasťou medzinárodného kooperačného projektu Inštitútu Maxa Plancka pre behaviorálnu biológiu.
Cieľom projektu Icarus je lepšie pochopiť migráciu zvierat po celom svete. Na tento účel vedci vybavia zvieratá, ako sú vtáky, netopiere, korytnačky a divé kozy miniatúrnymi vysielačkami. Tieto vysielačky zaznamenávajú množstvo údajov o správaní zvierat a odosielajú ich na ISS hneď, ako preletí nad miestom, kde sa zvieratá nachádzajú. Anténa vo vesmíre pritom dokáže zaznamenať stovky signálov súčasne, a to aj od celých rojov alebo stád. Zistenia o migračných pohyboch sa využívajú na výskum správania a ochranu druhov, ale aj na výskum šírenia infekčných chorôb. Mohli by sa dokonca použiť na predpovedanie ekologických zmien a prírodných katastrof. Všetky údaje sú zverejnené vo voľne prístupnej databáze Movebank.
"Jena-experiment“
Aký je vplyv straty biodiverzity? "Jena-experiment" skúma túto otázku na príklade trávnatého ekosystému. Ide o jeden z najväčších experimentov v oblasti biodiverzity na svete. Vedci pod vedením Friedrich-von-Schiller-Univerzity skúmajú zmeny v druhovom zložení a ich dôsledky pre ekosystém počas dlhého časového obdobia. Na tento účel sa zakladá viac ako 500 plôch, na každej z nich sa vysieva až 60 rôznych druhov rastlín. Výsledky ukazujú, že vysoký počet rôznych druhov rastlín má pozitívny vplyv na ekosystém. Napríklad druhovo bohaté lúky dokážu lepšie absorbovať povrchovú vodu a sú odolnejšie voči suchu a záplavám. Majú tiež pozitívny vplyv na výskyt a rozšírenie iných druhov, napríklad živočíchov, ktoré sa tu usadia. Niektoré časti ekosystému však reagujú na zmeny pomaly. Až po približne štyroch rokoch je možné preukázať zvýšenie diverzity pôdnych organizmov.
Umelá inteligencia na ponore
Zmena klímy ohrozuje koralové útesy. Skúmanie presných účinkov v teréne však bolo doteraz veľmi náročné. Tím morských výskumníkov z Inštitútu Maxa Plancka pre morskú mikrobiológiu preto vyvíja potápačského robota HyperDiver. Systém má optický senzor, podobný satelitným systémom na monitorovanie životného prostredia. Stav koralov sa tak dá určiť podľa ich farebných spektier. Základným princípom HyperDiveru je samoučiaci sa algoritmus - forma umelej inteligencie. Samostatne rozpoznáva koraly, riasy a hubky. Výhoda: získavanie údajov teraz môže vykonávať každý, kto sa vie potápať - a nielen vysoko špecializovaní morskí biológovia. Potápačský robot najprv dodáva nespracované údaje. Tieto údaje sa neskôr analyzujú na pevnine a systém automaticky vytvára mapy a správy.d analysiert und das System erstellt automatisch Karten und Berichte.
Biodiverzita klesá takmer všade na Zemi. Od roku 1500 vymrelo približne 600 druhov stavovcov, z toho približne 500 od roku 1900. Za posledných 100 rokov vymrelo viac druhov vtákov ako za predchádzajúcich 3000 rokov. Nevymierajú ale len druhy, znižuje sa aj početnosť jednotlivých organizmov. V súčasnosti žije na Zemi o 60 percent menej stavovcov ako v roku 1970.
Ale aká je škoda, keď je na Zemi menej zvierat a rastlín? Biodiverzitu sa oplatí chrániť, pretože ekosystémy, ktoré sú bohaté na druhy, sú stabilnejšie ako ekosystémy chudobné na druhy a lepšie sa vyrovnávajú s narušeniami. Vysoká biodiverzita má aj pozitívny vplyv na globálnu klímu. Napríklad druhovo bohaté subtropické lesy môžu absorbovať dvakrát viac uhlíka ako monokultúry.
Rebrovka Mnemiopsis leidyi - novinka v Európe
Vplyvom človeka sa druhy neustále šíria do nových biotopov. Ak tieto organizmy nemajú v novom ekosystéme predátorov, môžu sa rozmnožiť a vytlačiť pôvodné druhy. Preto hovoríme aj o "invazívnych druhoch".
Rebrovka Mnemiopsis leidyi, po nemecký nazývaná aj morský orech, pochádza z východného pobrežia USA. Do Európy sa pravdepodobne dostáva s balastnou vodou z nákladných lodí a potom sa šíri morskými prúdmi. Na to stačí aj zopár privezených exemplárov. Od roku 2005 sa aj v Severnom a Baltskom mori veľmi šíri. Problém: "morský orech" požiera ikry, larvy rýb a dokonca aj mláďatá rýb.
Pozorovanie zvierat z vesmíru
Medzinárodná vesmírna stanica (angl.: International Space Station - ISS) obieha okolo Zeme približne 16-krát denne vo výške necelých 400 kilometrov. Hrá tiež dôležitú úlohu v projekte Icarus, ktorý je súčasťou medzinárodného kooperačného projektu Inštitútu Maxa Plancka pre behaviorálnu biológiu.
Cieľom projektu Icarus je lepšie pochopiť migráciu zvierat po celom svete. Na tento účel vedci vybavia zvieratá, ako sú vtáky, netopiere, korytnačky a divé kozy miniatúrnymi vysielačkami. Tieto vysielačky zaznamenávajú množstvo údajov o správaní zvierat a odosielajú ich na ISS hneď, ako preletí nad miestom, kde sa zvieratá nachádzajú. Anténa vo vesmíre pritom dokáže zaznamenať stovky signálov súčasne, a to aj od celých rojov alebo stád. Zistenia o migračných pohyboch sa využívajú na výskum správania a ochranu druhov, ale aj na výskum šírenia infekčných chorôb. Mohli by sa dokonca použiť na predpovedanie ekologických zmien a prírodných katastrof. Všetky údaje sú zverejnené vo voľne prístupnej databáze Movebank.
"Jena-experiment“
Aký je vplyv straty biodiverzity? "Jena-experiment" skúma túto otázku na príklade trávnatého ekosystému. Ide o jeden z najväčších experimentov v oblasti biodiverzity na svete. Vedci pod vedením Friedrich-von-Schiller-Univerzity skúmajú zmeny v druhovom zložení a ich dôsledky pre ekosystém počas dlhého časového obdobia. Na tento účel sa zakladá viac ako 500 plôch, na každej z nich sa vysieva až 60 rôznych druhov rastlín. Výsledky ukazujú, že vysoký počet rôznych druhov rastlín má pozitívny vplyv na ekosystém. Napríklad druhovo bohaté lúky dokážu lepšie absorbovať povrchovú vodu a sú odolnejšie voči suchu a záplavám. Majú tiež pozitívny vplyv na výskyt a rozšírenie iných druhov, napríklad živočíchov, ktoré sa tu usadia. Niektoré časti ekosystému však reagujú na zmeny pomaly. Až po približne štyroch rokoch je možné preukázať zvýšenie diverzity pôdnych organizmov.
Umelá inteligencia na ponore
Zmena klímy ohrozuje koralové útesy. Skúmanie presných účinkov v teréne však bolo doteraz veľmi náročné. Tím morských výskumníkov z Inštitútu Maxa Plancka pre morskú mikrobiológiu preto vyvíja potápačského robota HyperDiver. Systém má optický senzor, podobný satelitným systémom na monitorovanie životného prostredia. Stav koralov sa tak dá určiť podľa ich farebných spektier. Základným princípom HyperDiveru je samoučiaci sa algoritmus - forma umelej inteligencie. Samostatne rozpoznáva koraly, riasy a hubky. Výhoda: získavanie údajov teraz môže vykonávať každý, kto sa vie potápať - a nielen vysoko špecializovaní morskí biológovia. Potápačský robot najprv dodáva nespracované údaje. Tieto údaje sa neskôr analyzujú na pevnine a systém automaticky vytvára mapy a správy.d analysiert und das System erstellt automatisch Karten und Berichte.
Už tisícročia mení človek Zem. Prví poľnohospodári vyrúbali stromy, aby uvoľnili miesto pre polia a pastviny. Teraz ľudia využívajú približne 50 percent celkovej plochy Zeme. Najväčší podiel, 37 percent, má poľnohospodárstvo.
Najmä intenzívne priemyselné poľnohospodárstvo má negatívne dôsledky na krajinu, biodiverzitu a hydrologickú bilanciu. Ale aj iné faktory trvalo menia výzor Zeme. V mestách ako Tokio, Sao Paulo, New York, Káhira alebo Šanghaj žijú milióny ľudí na veľmi obmedzenom priestore. Cesty a železničné trate pretínajú svet. A naše dedičstvo - od mikroplastov až po jadrový odpad - bude existovať ešte vtedy, keď ďalšie generácie budú obývať Zem.
More z plastu
V regióne Almeria na juhu Španielska sa pestujú a vyvážajú milióny ton uhoriek, paradajok, papriky, avokáda a jahôd, z toho tretina do Nemecka. Plodiny sa takmer vždy pestujú v skleníkoch a zavlažujú sa umelo. V tomto "plastovom mori" s rozlohou približne 350 km2 je takmer celá krajina pokrytá plastovými plachtami. Nie je tu miesto pre zvieratá ani divoké rastliny. Okrem toho intenzívne zavlažovanie spôsobuje pokles hladiny podzemnej vody - oblasť naďalej vysychá. Pesticídy a hnojivá tiež prispievajú k tomu, že mimo skleníkov tu už takmer nič nežije.
Rieka pod vplyvom človeka
Antropocén znamená viac než len zmenu klímy. Ľudia svojou činnosťou menia celé rozsiahle krajiny. Príkladom je Mississippi, jedna z najmocnejších riek na svete. Jej povodie pokrýva takmer 40 % územia Severnej Ameriky. Na svojej 3778 kilometrov dlhej trase preteká celým srdcom Ameriky a odráža jej ekologické, sociálne, priemyselné a historické zmeny. Dnes je Mississippi rozsiahlym poľnohospodárskym a priemyselným koridorom. Na jej brehoch sa nachádzajú rádioaktívne pozostatky po výrobe uránu, ropných rafinériách a obrovských oceliarňach, ale aj mestá ako Saint Louis, ktoré sú dnes ovplyvnené deindustrializáciou. Široká škála kultúr zanechala svoje stopy a zmiešali sa, historicky pestované nerovnosti sú viditeľné aj dnes. V interdisciplinárnom projekte "Mississippi. Anthropocene River" (slov.: antropocénna rieka) nemeckí a americkí výskumníci spoločne skúmajú rieku ako ideálny príklad zmien na Zemi spôsobených človekom.
Rozsievky trávia plasty
Mnoho plastových fliaš vyrobených z PET sa na celom svete nerecykluje, ale končí v odpade. Veľká časť z nich končí v oceánoch. Odhaduje sa, že do roku 2050 bude v oceánoch viac plastov ako rýb. Cytológovia v Marburgu pracujú na tom, ako sa mikroplasty môžu rozkladať v slanej vode. Už niekoľko rokov je známe, že niektoré baktérie dokážu pomocou enzýmu PETázy rozpúšťať plastový materiál PET. Nie však v slanej vode. Výskumníci z Marburgu preto pri svojich experimentoch používajú rozsievky z mora. Do tohto jednobunkového organizmu geneticky upravili prispôsobenú verziu bakteriálneho génu, ktorá obsahuje inštrukcie pre enzým PETázu. Rozsievky môžu teraz produkovať enzým a rozkladať PET. Vedci v laboratóriu dokázali, že PET-mikroplasty sa dajú odstrániť z morskej vody, ale k ich efektívnemu využitiu v technológiách to je ešte dlhá cesta.
Štrukturálna zmena - generačný projekt
V 80. rokoch 20. storočia bol Emscher považovaný za najznečistenejšiu rieku v Nemecku. Tečie cez región Porúrsko, ktorý bol v 19. a 20. storočí výrazne poznačený baníctvom a priemyslom. Podzemnú kanalizáciu tu dlho nie je možné vybudovať, pretože ťažba uhlia opakovane spôsobuje "poklesy hôr". Znečistená voda sa teda odvádza do rieky. V súčasnosti je táto rieka len smradľavý odpadový kanál v betónovom koryte.
Renaturácia rieky Emscher a jej početných prítokov v Porúrsku sa začala pred 30 rokmi. Približne polovica z 326 kilometrov rieky je už zase daná do prirodzeného stavu. Dnes na brehoch opäť žijú vzácne rybáriky kráľovské. Táto ekologická rekonštrukcia je na svete najväčším projektom svojho druhu a stála viac ako päť miliárd eur. Do Porúrska dnes prichádza mnoho delegácií z krajín s podobnými problémami, aby sa poučili z tohto úspešného projektu.
Najmä intenzívne priemyselné poľnohospodárstvo má negatívne dôsledky na krajinu, biodiverzitu a hydrologickú bilanciu. Ale aj iné faktory trvalo menia výzor Zeme. V mestách ako Tokio, Sao Paulo, New York, Káhira alebo Šanghaj žijú milióny ľudí na veľmi obmedzenom priestore. Cesty a železničné trate pretínajú svet. A naše dedičstvo - od mikroplastov až po jadrový odpad - bude existovať ešte vtedy, keď ďalšie generácie budú obývať Zem.
More z plastu
V regióne Almeria na juhu Španielska sa pestujú a vyvážajú milióny ton uhoriek, paradajok, papriky, avokáda a jahôd, z toho tretina do Nemecka. Plodiny sa takmer vždy pestujú v skleníkoch a zavlažujú sa umelo. V tomto "plastovom mori" s rozlohou približne 350 km2 je takmer celá krajina pokrytá plastovými plachtami. Nie je tu miesto pre zvieratá ani divoké rastliny. Okrem toho intenzívne zavlažovanie spôsobuje pokles hladiny podzemnej vody - oblasť naďalej vysychá. Pesticídy a hnojivá tiež prispievajú k tomu, že mimo skleníkov tu už takmer nič nežije.
Rieka pod vplyvom človeka
Antropocén znamená viac než len zmenu klímy. Ľudia svojou činnosťou menia celé rozsiahle krajiny. Príkladom je Mississippi, jedna z najmocnejších riek na svete. Jej povodie pokrýva takmer 40 % územia Severnej Ameriky. Na svojej 3778 kilometrov dlhej trase preteká celým srdcom Ameriky a odráža jej ekologické, sociálne, priemyselné a historické zmeny. Dnes je Mississippi rozsiahlym poľnohospodárskym a priemyselným koridorom. Na jej brehoch sa nachádzajú rádioaktívne pozostatky po výrobe uránu, ropných rafinériách a obrovských oceliarňach, ale aj mestá ako Saint Louis, ktoré sú dnes ovplyvnené deindustrializáciou. Široká škála kultúr zanechala svoje stopy a zmiešali sa, historicky pestované nerovnosti sú viditeľné aj dnes. V interdisciplinárnom projekte "Mississippi. Anthropocene River" (slov.: antropocénna rieka) nemeckí a americkí výskumníci spoločne skúmajú rieku ako ideálny príklad zmien na Zemi spôsobených človekom.
Rozsievky trávia plasty
Mnoho plastových fliaš vyrobených z PET sa na celom svete nerecykluje, ale končí v odpade. Veľká časť z nich končí v oceánoch. Odhaduje sa, že do roku 2050 bude v oceánoch viac plastov ako rýb. Cytológovia v Marburgu pracujú na tom, ako sa mikroplasty môžu rozkladať v slanej vode. Už niekoľko rokov je známe, že niektoré baktérie dokážu pomocou enzýmu PETázy rozpúšťať plastový materiál PET. Nie však v slanej vode. Výskumníci z Marburgu preto pri svojich experimentoch používajú rozsievky z mora. Do tohto jednobunkového organizmu geneticky upravili prispôsobenú verziu bakteriálneho génu, ktorá obsahuje inštrukcie pre enzým PETázu. Rozsievky môžu teraz produkovať enzým a rozkladať PET. Vedci v laboratóriu dokázali, že PET-mikroplasty sa dajú odstrániť z morskej vody, ale k ich efektívnemu využitiu v technológiách to je ešte dlhá cesta.
Štrukturálna zmena - generačný projekt
V 80. rokoch 20. storočia bol Emscher považovaný za najznečistenejšiu rieku v Nemecku. Tečie cez región Porúrsko, ktorý bol v 19. a 20. storočí výrazne poznačený baníctvom a priemyslom. Podzemnú kanalizáciu tu dlho nie je možné vybudovať, pretože ťažba uhlia opakovane spôsobuje "poklesy hôr". Znečistená voda sa teda odvádza do rieky. V súčasnosti je táto rieka len smradľavý odpadový kanál v betónovom koryte.
Renaturácia rieky Emscher a jej početných prítokov v Porúrsku sa začala pred 30 rokmi. Približne polovica z 326 kilometrov rieky je už zase daná do prirodzeného stavu. Dnes na brehoch opäť žijú vzácne rybáriky kráľovské. Táto ekologická rekonštrukcia je na svete najväčším projektom svojho druhu a stála viac ako päť miliárd eur. Do Porúrska dnes prichádza mnoho delegácií z krajín s podobnými problémami, aby sa poučili z tohto úspešného projektu.