Co je uhlíková stopa

Pro širší pochopení významu uhlíkové stopy je třeba si vysvětlit pojmy jako je energie, přeměna a zdroje energie, koloběh uhlíku.

Energie znamená schopnost hmoty konat práci. Tato práce se může vyskytovat v různých formách: schopnost konat pohyb (kinetická energie), schopnost vydávat teplo (tepelná energie), dále třeba elektrická, magnetická energie a mnoho dalších. Zákon zachování energie (neboli první termodynamický zákon) říká, že energii nelze vyrobit ani zničit. Dá se jen libovolně měnit z jednoho druhu na jiný podle toho, jak to příroda a člověk zrovna potřebují.

Primární zdroje energie, tedy zdroje ve formě nacházející se v přírodě, můžeme rozdělit na neobnovitelné zdroje energie (neboli fosilní) (neobnovitelný zdroj energie) a obnovitelné zdroje energie. Nejvýznamnějšími zástupci fosilních zdrojů jsou ropa, uhlí a zemní plyn.¹ Výše bylo uvedeno, že energie nevzniká ani nezaniká, jen se přeměňuje. Pokládali jste si někdy otázku z čeho bylo přeměněno tak obrovské množství energie, které se nachází v ložiscích fosilních paliv? Odpověď je jednoduchá – ze slunečního záření.

Po celou historii naší planety je sluneční záření nejdůležitějším zdrojem energie. Prvním z jednoduchých organismů, který dokázal tuto energii uchovat a přetvořit ve svou tělesnou schránku byl mořský plankton rostlinného (Obr. 1) a živočišného (Obr. 2) původu, který se vyvinul před půl miliardou let. Po tuto ohromně dlouhou dobu se odumřelá těla těchto mikroskopických organismů ukládala na mořském dně a sérií geologických a chemických procesů z nich vznikala ropa a zemní plyn.²

Obr. 1: Fytoplankton²    a Obr. 2: Zooplankton²  – viz v Galerii níže

Uhlí vzniklo naopak z rostlin, které se v období prvohor po odumření dostaly na dno bažin nebo jiných vodních ploch. Tam bylo bez přístupu kyslíku nemožné se rozkládat klasickými biologickými procesy a uvolnit svázanou energii zpět do půdy. Vznikla tak vrstva rašeliny, která se pod obrovským tlakem zemské půdy během 250 až 350 milionů let přeměnila na lignit, později hnědé a následně černé uhlí a antracit. Čím déle probíhal proces zuhelňování, tím je uhlí kvalitnější.³

Nejdůležitějším chemickým prvkem, který doprovází vznik jakýchkoliv fosilních paliv, je uhlík. Je to základní stavební kámen veškerých organických a spousty anorganických sloučenin na Zemi. Tedy také odumřelých těl rostlin a živočichů ve formě ropy a uhlí. Na naší planetě se uhlík vyskytuje také v plynném skupenství – například jako součást oxidu uhličitého (CO₂), oxidu uhelnatého (CO) a methanu (CH₄).⁴ Oxid uhličitý se nachází v atmosféře v koncentraci přibližně 0,04 %. Koloběh uhlíku probíhá v přírodě přirozeně tak, že rostliny vzdušný uhlík ve formě CO₂ fotosyntézou přemění ve svá pletiva. Po odumření se uhlík vrátí do atmosféry tlením nebo hořením opět ve formě CO₂.⁵

Důležitým pojmem v problematice uhlíkové stopy jsou skleníkové plyny. To jsou takové složky atmosféry, které jsou téměř propustné pro sluneční záření mířící k Zemi. Silně však absorbují teplo vyzařované zemským povrchem a emitují jej zpět k povrchu Země. Tím zvyšují jeho teplotu. Je to jev přirozený, bez něj by průměrná teplota na povrchu Země byla přibližně -6°C, tedy o 21°C nižší než reálná průměrná teplota.⁶ Nejvýznamnějšími skleníkovými plyny jsou oxid uhličitý, vodní pára, methan, ozon, oxid dusný a freony, tedy ve velké míře plynné sloučeniny uhlíku.⁷

Tyto skutečnosti o energii, uhlíku a skleníkových plynech hrají důležitou úlohu v otázce, proč se vůbec o uhlíkové stopě bavíme. Uhlíková stopa jakékoliv lidské činnosti je totiž množství skleníkových plynů (nejčastěji vyjadřováno v ekvivalentním množství oxidu uhličitého), které je do atmosféry uvolněno přeměnou energie8 – v největší míře právě spalováním fosilních paliv, dále také např. zemědělskou produkcí.⁷

Tím, že během posledního století došlo k obrovské spotřebě fosilních paliv (uvádí se například, že množství dosud vytěžené ropy je asi 150 miliard tun² a roční spotřeba uhlí se odhaduje na 7,8 miliard tun⁹), je do ovzduší během extrémně krátké doby uvolňován uhlík, který byl stovky milionů let svázán pod povrchem Země. Ten nyní ve formě oxidu uhličitého může narušit přirozenou hladinu tohoto skleníkového plynu v atmosféře, tím zvýšit skleníkový efekt, což může mít za následek oteplení planety.¹⁰

Uhlíková stopa je jeden z nástrojů, jakým je možné měřit dopad lidské činnosti na životní prostředí. Vyjadřuje se nejčastěji v tunách a říká, kolik oxidu uhličitého a ostatních skleníkových plynů je vypuštěno do atmosféry.⁸ Subjekt měření může být libovolný. Například emise CO₂ životního cyklu 1 kg určitého materiálu, emise CO₂ při ujetí 1 km určitým dopravním prostředkem, porovnání uhlíkové stopy jedince žijícího na odlišných kontinentech, uhlíková stopa určitého státu za určitý časový úsek, atd. Rozlišuje se přímá a nepřímá stopa. Přímá obsahuje emise skleníkových plynu bezprostředně spojené se sledovanou aktivitou.¹¹ Například emise spojené se spotřebou elektrické energie a plynu potřebné k užívání domu. Nepřímá je složena z dílčích emisí celého životního cyklu produktu  – například emise spojené se spotřebou energie potřebné na výrobu, dopravu, údržbu a likvidaci stavebních materiálů daného domu.

Diskuse o tom, jestli má člověk přímý vliv na změny klimatu, se vedou už několik desetiletí. Obě strany předkládají jasné a neotřesitelné důkazy o tom, že právě jejich teorie je pravdivá. Tento článek nemá za cíl vyřknout jasný verdikt. Nicméně způsoby, které vedou k nižší spotřebě oxidu uhličitého, by měl každý člověk na svůj život aplikovat, ať už mají vliv na naši planetu, či nikoliv. Jedná se například o střídmou a odpovědnou spotřebu energií, materiálů atd. se snahou o minimalizaci odpadu nebo rozumné snižování energetické náročnosti budov. V globálním měřítku je pak zásadní snaha o co nejnižší míru odlesňování tropických oblastí, dále diskuse o uhlíkové dani a především hledání nových možností pro využívání obnovitelných zdrojů energie.