Pociťované klimatické změny nevybočují z rámce obvyklého kolísání. Zvýšený obsah CO₂ v ovzduší podporuje růst rostlin.

V závěrečném dílu textů od kolektivu autorů², které možná měly vliv na rozhodnutí vlády USA nepodepisovat zatím žádné zavazující dohody o snižování emisí oxidu uhličitého, jsou popsány výsledky experimentů a z nich vyplývající myšlenky, že růst obsahu oxidu uhličitého v ovzduší zrychluje růst rostlin a také umožňuje rostlinám růst v sušších oblastech.

Jak vysoko nakonec vyrostou koncentrace oxidu uhličitého, pokud lidstvo bude pokračovat v používání uhlí, ropy a zemního plynu? Protože celkové současné zásoby uhlohydrátů jsou přibližně 2000 násobek roční spotřeby [47], zdvojnásobené lidské emise mohou, během tisíce let, nakonec být 10 000 GT C, neboli 25% množství, které je nyní zadržováno v oceánech. Pokud 90% z těchto 10 000 GT C bude absorbováno oceány a dalšími reservoáry, pak se atmosférické úrovně přibližně zdvojnásobí, rostouce na asi 600 ppm (to předpokládá, že nové technologie nenahradí uhlohydráty během dalších tisíce let, což je pesimistický odhad technologického pokroku).

Obr. 17: Standardní normální odchylka tloušťky letokruhů pro (a) bristlecone pine, limber pine a fox tail pine v oblasti the Great Basin (Kalifornie, Nevada a Arizona) a (b) bristlecone pine v Koloradu [48]. (Pine = borovice). Tyto letokruhy byly normalizovány tak, že jejich střední hodnota je nulová a odchylky jsou vyneseny v odchylkách od středu a zobrazeny v měřítku jednotek těchto odchylek.

Jeden reservoár, který bude tlumit nárůst, je zvláště důležitý. Žijící rostliny zajišťují velké pohlcování CO₂. S použitím současných znalostí o zvýšení přírůstků rostlin a odhadu zdvojnásobení uvolňování CO₂ v porovnání se současnými emisemi, bylo odhadnuto, že atmosférické koncentrace CO₂ vzrostou pouze o asi 300 ppm před tím, než se ustálí. Pohlcování oxidu uhličitého zvětšenou zemskou biomasou bude potom na úrovni asi 10 GT C ročně.

Jak stoupá koncentrace CO₂, přírůstky rostlin se zvětšují. Současně se snižují ztráty vody, takže rostliny jsou schopny růst v sušších podmínkách. Živočišná říše, která je závislá na rostlinách jako zdroji potravy, roste proporcionálně. Obr. 17 až 22 ukazují příklady experimentálně změřených přírůstků rostlin. Tyto příklady representují velmi rozsáhlou literaturu o této problematice [49 až 55]. Protože odpově. rostlin na zúrodňující efekt CO₂ je téměř lineární vzhledem ke koncentracím CO₂ v rozsahu několika set ppm, jak ukazují příklady na obr. 18 až 22, je snadné normalizovat experimentální měřítko při různých úrovních obohacení CO₂. To bylo provedeno na obr. 23, aby se tak ilustrovalo zlepšení růstu vlivem CO₂ spočítané pro atmosférický nárůst asi 80 ppm, který již nastal, a co je možné očekávat od celkového zvýšení o 320 ppm.

Jak ukazuje obr. 17, dlouhožijící (1000 až 2000 let staré) borovice ukazují prudké zvýšení přírůstků během posledního půlstoletí.

Obr 18: Mladé borovice (Eldarica pine) rostly 23 měsíců při různých koncentracích CO₂ a pak byly uříznuty a zváženy. Každý bod representuje jednotlivý strom [56]. Hmotnosti tří částí jsou needles=jehličí, branches=větve, boles=kmeny, total=celkem. Na vodorovné ose koncentrace CO₂.

Obr. 18 shrnuje zvýšené přírůstky mladých borovic, sázených při čtyřech úrovních CO₂. Opět, odezva je znatelná, s nárůstem 300 ppm se přírůstky více než ztrojnásobí. Obr. 19 ukazuje 30% nárůst lesů ve Spojených státech, ke kterému došlo po roce 1950. Mnoho z tohoto nárůstu naznačuje, že je způsobeno tím, že navýšení množství atmosférického CO₂ již nastalo. Navíc jsou zprávy, že amazonské deštné pralesy zvyšují svou vegetaci o asi 34 000 molů (900 liber) uhlíku na akr ročně [57], neboli asi dvě tuny biomasy na akr ročně. Obr. 20 ukazuje efekt obohacení oxidem uhličitým na pomerančovníky. Během raných let růstu kůra, větve a jemné kořínky pomerančovníků rostoucích v atmosféře se 700 ppm CO₂ vykázaly přírůstky až 170% ve srovnání s těmi, které měly jen 400 ppm. Když stromy dospěly, poměr se vrátil ke 100%. V té době byla ovšem produkce pomerančů 127% ve srovnání s druhou skupinou.

Obr. 19: Přehled trvalých lesních porostů ve Spojených státech, zpracovaný Forest Statistics of the United States [58]. Svislá osa: „Listnaté a jehličnaté lesy, miliardy krychlových stop“.

Obr. 21 ukazuje odezvu růstu pšenice při vlhkých podmínkách a v situaci, kdy pšenice byla zatížena nedostatkem vody. Tento experiment byl na otevřeném poli. Pšenice rostla jako obvykle, ale koncentrace atmosférického CO₂ v kruhové sekci pole byly zvýšeny pomocí pole počítačově řízených zařízení, která uvolňovala CO₂ do ovzduší a udržovala výše uvedené úrovně.

Obr. 20: Relativní objemy kmenů a hlavních větví (první sloupeček) a celkové biomasy jemných kořenů (druhý sloupeček) mladých kyselých(?) pomerančovníků; objemy kmenů a hlavních větví a počet pomerančů na dospělém kyselém pomerančovníku při 400ppm CO₂ (světlé obdélníky) a 700 ppm CO₂ (tmavé obdélníky) [59,60]. Hodnoty pro 400ppm byly normalizovány na 100. Stromy byly vysazeny v roce 1987 jako jednoleté sazenice. Objemy kmenů a hlavních větví a kořenová biomasa mladých stromů byly měřeny v roce 1990. Dospělé objemy kmenů a hlavních větví byly zprůměrovány z hodnot v letech 1991 až 1996. Počty pomerančů jsou průměry pro roky 1993 až 1997.

Ačkoli výsledky představené na obr. 17 až 21 jsou pozoruhodné, jsou typickými mezi velkým počtem studií o efektu koncentrací CO₂ na přírůstky rostlin [49 až 55]. Obr. 22 shrnuje 279 obdobných experimentů v kterých rostliny různých typů byly pěstovány při podmínkách s obohacením CO₂. Rostliny stresované méně, což se běžně v přírodě stává, odpovídají více na obohacení CO₂. Výběr vzorků na obr. 22 měl odchylku směrem k rostlinám, které mají slabší odezvu na obohacení CO₂, než je složení, které v současné době pokrývá Zemi, takže obr. 22 podhodnocuje efekt globálního zlepšení vlivem CO₂. Obr. 23 shrnuje pšenici, pomerančovníky a mladé borovice, jejichž přírůstky jsou na obr. 21, 20 a 18 se dvěma nárůsty atmosférického CO₂ - tím, který se objevil od roku 1800 a o kterém se věří, že je výsledkem průmyslové revoluce, a tím, který je předpokládán pro další dvě století. Zlepšení relativního přírůstku stromů vlivem CO₂ se snižuje s věkem. Obr. 23 ukazuje mladé stromy. Zelená revoluce v zemědělství již zřetelně získala z obohacení CO₂; a přínosy v budoucnosti budou asi nápadné.

Obr. 21: Výnosy zrna při pěstování mouky při dobře zavlažovanými (Wet) a špatně zavlažovanými (Dry) podmínkami při experimentu na otevřeném poli [61,62]. Průměrný nárůst způsobený CO₂ pro tyto dva roky byl 10% pro vlhké a 23% pro suché podmínky. Stromy odpovídají na obohacení CO₂ silněji než ostatní rostliny, ale všechny rostliny odpovídají stejným způsobem.

Živočišný život poroste současně, jak ukazuje studie 51 pozemních [63] a 22 mořských ekosystémů [64]. Nadto, jak ukazuje studie 94 pozemních ekosystémů na všech kontinentech kromě Antarktidy [65], druhové bohatství (biodiversita) má zřetelnější vztah s produktivitou - s celkovým množstvím rostlinného života na akr - než s čímkoli jiným. Poznámka překladatele: Je logické, že nejvíce se nárůst projevuje právě na borovicích, které se vyvinuly v období, kdy byly koncentrace oxidu uhličitého větší. Moderní rostliny (například traviny, jako je pšenice) tolik nezískávají.

Obr. 22: Shrnutí dat z 279 publikovaných experimentů, při kterých rostliny všech typů rostly vždy jak pod stresovanými (prázdná kolečka) a nestresovanými (plná kolečka) podmínkami [66]. Bylo shrnuto 208, 50 a 21 sad, pro koncentrace 300, 600 a 1350 ppm CO₂. Výběr rostlin ve 279 studiích měl spíše sklon k rostlinám, jejichž odezva na obohacení CO₂ je nižší, než je aktuální globální složení rostlinstva, takže výsledek je podhodnocen. Obohacení CO₂ také umožňuje rostlinám růst v sušších regionech, což dále zvyšuje očekávanou globální odezvu (vodorovná stupnice - obohacení CO₂ proti výchozímu stavu, svislá - procentní zvýšení přírůstků).

Zvýšení účinnosti fotosyntézy se projeví především zvýšením množství vytvořených cukrů (účinnost je u rostlin typicky menší než 1%). Zajímavé by tedy bylo i sledovat cukernatost plodů v našich podmínkách. Vliv oxidu uhličitého na spotřebu vody při tomto cyklu může být způsoben tím, že pokud má rostlina dostatek oxidu uhličitého, může přivírat mikroskopické póry na listech a snižovat odpar vody (oxid uhličitý se získává ze vzduchu a musí se nejprve rozpustit ve vodě, která je obsažena uvnitř listu, aby pronikl dovnitř buněk). U starších lesů může mít vliv další druh emisí, oxidy dusíku.
Pokud dopadnou na zem a ta není vysloveně kyselá, slučují se na látky, jako je dusičnan a dusitan vápenatý, a ty jsou pro rostlinu účinným hnojivem. Rostlina sama získává vápník a draslík z půdy a je tedy schopna vliv kyselosti oxidů dusíku potlačit, oxidační účinek pak při malých koncentracích může nahradit další fotosyntézou. Pokud jsou tedy koncentrace oxidů dusíku v rozumných mezích, způsobují nárůst rostlin. V oblastech s kyselou půdou a při nedostatku slunečního záření pak škodí (připomínám, že oxid siřičitý je pro zelené rostliny jedovatý vždy).

Obr. 23(a) a 23(b): Spočítané navýšení přírůstku pšenice, mladých pomerančovníků a velmi mladých borovic, ke kterému již došlo v důsledku obohacení atmosféry oxidem uhličitým během posledních dvou století (a) a které se očekává jako výsledek dalšího atmosférického obohacování na hladinu 600 ppm (b).
V tomto případě, tato čísla jsou aplikována na borovice během jejich prvních dvou let růstu a na pomerančovníky mezi 4. a 10. rokem růstu. Jak ukazuje obr. 20, vliv zvýšené koncentrace CO₂ se postupně vytrácí s věkem stromů, takže tato čísla by neměla být interpretována jako použitelná přes celý život stromu. Neexistuje žádný dlouhodobý experiment s CO₂. Přesto, dokonce 2000 let staré stromy stále vykazují významnou odezvu, jak je ukázáno na obr. 17

Diskuse

Nejsou žádná experimentální data, která by podpořila hypotézu, že zvýšení množství oxidu uhličitého a jiných skleníkových plynů způsobuje nebo může působit katastrofální změny v globálních teplotách nebo počasí. Naopak, během dvaceti let, kdy byla největší koncentrace oxidu uhličitého, atmosférická teplota klesala. Také se nemusíme obávat žádných kalamit v prostředí, dokonce i pokud současný dlouhodobý trend oteplování bude pokračovat. Země byla mnohem teplejší během uplynulých 3000 let, bez katastrofických následků. Teplejší počasí prodlouží růstovou sezónu a všeobecně zlepší obyvatelnost chladnějších regionů. „Globální oteplování“, popřená hypotéza, neposkytuje žádný důvod k omezení produkce skleníkových plynů (CO₂, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6) lidstvem, jak bylo navrhováno v [29]. Používání uhlí, ropy a zemního plynu neoteplilo měřitelně atmosféru, a při prodloužení současných trendů se zdá, že se tak ani v dohledné budoucnosti nestane. Ovšemže, tímto se uvolňuje CO₂, který zrychluje růst rostlin a také umožňuje rostlinám růst v sušších oblastech. Živočišná říše, která závisí na rostlinách, se také rozroste. Čím více uhlí, ropy a přírodního plynu je použito k obživě a vytažení z bídy bezpočtu lidí na celém světě, tím více CO₂ bude uvolněno do atmosféry. To pomůže udržovat a zlepšovat zdraví, délku života, prosperitu a produktivitu celého lidstva. Věří se, že lidské aktivity jsou zodpovědné za nárůst úrovně CO₂ v atmosféře. Lidstvo přesouvá uhlík v uhlí, ropě a zemním plynu z podzemí do atmosféry a na povrch, kde je dostupný pro přeměnu na živé organismy. Žijeme v stále více prosperujícím prostředí rostlin a živočichů, které je výsledkem vzrůstu koncentrací CO₂. Naše děti se budou těšit ze Země s mnohem rozsáhlejším rostlinným a živočišným životem než je ten, kterým jsme nyní požehnáni. To je pozoruhodný a neočekávaný dar průmyslové revoluce.