Analýza: které země jsou historicky zodpovědné za změnu klimatu?

Historická odpovědnost za změnu klimatu je jádrem debat o klimatické spravedlnosti.

historie je důležitá, protože kumulativní množství oxidu uhličitého (CO2) emitovaného od začátku průmyslové revoluce je úzce spojeno s 1, 2 C oteplování, ke kterému již došlo.

celkem lidé od roku 1850 čerpali do atmosféry kolem 2500 miliard tun CO2 (GtCO2), takže méně než 500 gtco2 zbývajícího uhlíkového rozpočtu zůstane pod 1,5 C oteplování.

to znamená, že do konce roku 2021 bude svět společně spálit 86% uhlíkového rozpočtu pro 50-50 pravděpodobnost, že zůstane pod 1,5 C, nebo 89% rozpočtu pro dvě třetiny pravděpodobnosti.

v tomto článku se Carbon Brief zabývá národní odpovědností za historické emise CO2 z let 1850-2021 a aktualizuje analýzu zveřejněnou v roce 2019.

analýza poprvé zahrnuje emise CO2 z využívání půdy a lesnictví, kromě emisí z fosilních paliv, které významně mění top 10.
na prvním místě v žebříčku USA od roku 1850 vydaly více než 509GtCO2 a jsou odpovědné za největší podíl historických emisí, ukazuje uhlíková Stručná analýza, s přibližně 20% globálního celkového počtu.

Video ukazuje podle hodnoceného národa kumulativní emise CO2 z fosilních paliv, využívání půdy a lesnictví, 1850-2021 (milion tun). Vpravo dole, zbývající uhlíkový rozpočet na omezení globálního oteplování na 1.5C (šance 50-50). Animace Tom Prater Pro Carbon Brief.

Čína je relativně vzdálená druhá, s 11%, následovaná Ruskem (7%), Brazílií (5%) a Indonésií (4%). Posledně jmenovaná dvojice patří díky CO2 ze své země mezi 10 největších historických emitentů.

mezitím velké postkoloniální evropské národy, jako je Německo a Spojené království, představují 4% a 3% globálního celkového počtu, bez zámořských emisí pod koloniální nadvládou.

tyto národní součty jsou založeny na územních emisích CO2, které odrážejí, kde se emise vyskytují. Kromě toho se analýza zabývá dopadem účtování emisí založeného na spotřebě s cílem odrážet obchod se zbožím a službami náročnými na uhlí. Takové účty jsou k dispozici pouze v posledních desetiletích, i když obchod bude mít vliv na národní součty v celé moderní historii.

analýza pak zkoumá čísla ve vztahu k populaci, kde se v žebříčku propadají lidé jako Čína a Indie. Zejména hodnocení na obyvatele silně závisí na použité metodice a-na rozdíl od kumulativních emisí, celkově-se tato čísla přímo netýkají oteplování.

konečně tento článek představuje podrobné vysvětlení údajů za analýzou, odkud pochází a jak byla sestavena, včetně předpokladů, nejistoty a měnících se hranic.

• proč kumulativní CO2 záležitosti
• Národní odpovědnost za historické emise
• kumulativní spotřeba emise
• kumulativní emise na obyvatele
• metodika: fosilní data
• metodika: průmyslová základní hodnota
• metodika: změna hranic
• metodika: emise z využívání půdy

proč kumulativní CO2 záležitosti

existuje přímý, lineární vztah mezi celkovým množstvím CO2 uvolněného lidskou činností a úrovní oteplování na zemském povrchu. Navíc načasování emise tuny CO2 má jen omezený dopad na množství oteplování, které v konečném důsledku způsobí.

to znamená, že emise CO2 z doby před stovkami let nadále přispívají k ohřevu planety – a současné oteplování je určeno kumulativním součtem emisí CO2 v průběhu času.

toto je vědecký základ pro uhlíkový rozpočet, celkové množství CO2, které může být emitováno, aby zůstalo pod daným limitem globálních teplot.

souvislost mezi kumulativními emisemi a oteplováním se měří pomocí „přechodné klimatické reakce na kumulativní emise“ (TCRE), odhadované nejnovější zprávou Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) na 1,65 C na 1 000 bn tun uhlíku (0, 45 C na 1 000 gtco2).

analýza Carbon Brief pro tento článek ukazuje, že lidé od roku 1850 emitovali do atmosféry asi 2 504GtCO2,což je číslo, které je v souladu s údaji předloženými IPCC a globálním uhlíkovým projektem, mezinárodním úsilím o kvantifikaci emisí uhlíku a propadů každý rok.

na základě TCRE tyto kumulativní emise CO2 odpovídají oteplování kolem 1.13 C – a teploty v roce 2020 dosáhly přibližně 1.2 C nad předindustriální úrovní.

(tento článek nezohledňuje emise skleníkových plynů nebo aerosolů jiných než CO2, které jsou převážně krátkodobé, a proto se v průběhu času nehromadí stejným způsobem jako CO2. Oteplovací dopad plynů bez CO2 je zhruba vyvážen chlazením z aerosolů.

níže uvedený graf ukazuje, jak rychle globální emise CO2 vzrostly za posledních 70 let. Zdůrazňuje také rozdělení mezi emisemi CO2 z fosilních paliv a cementu, které jsou zobrazeny šedě, ve srovnání s emisemi z využívání půdy, změny ve využívání půdy a lesnictví (LULUCF, zelená).

roční globální emise CO2 z fosilních paliv a cementu (tmavě šedá), jakož i z využívání půdy, změny ve využívání půdy a lesnictví (zelená), 1850-2021, miliardy tun. Zdroj: Uhlíková Stručná analýza údajů z globálního uhlíkového projektu, CDIAC, náš svět v datech, Carbon Monitor, Houghton and Nassikas (2017) a Hansis et al (2015). Graf podle Carbon Brief pomocí Highcharts.

na globální úrovni zůstaly emise z využívání půdy a lesnictví v posledních dvou stoletích relativně konzistentní. V roce 1850 činily přibližně 3GtCO2 a dnes stojí zhruba 6GtCO2, navzdory obrovským posunům v regionálních vzorcích odlesňování v průběhu času.

(viditelný bodec v roce 1997 byl způsoben rozsáhlými lesními požáry v Indonésii a dalších částech Asie, následně popsanými jako „bezprecedentní ekologická katastrofa“.)

naproti tomu emise fosilních paliv se za posledních 30 let zdvojnásobily, za posledních 60 let se zečtyřnásobily a za poslední století vzrostly téměř dvanáctinásobně. 0. 2GtCO2 uvolněný v roce 1850 představuje jen půl procenta zhruba 37GtCO2, které bude pravděpodobně emitováno v roce 2021.

nicméně, zatímco velká většina emisí CO2 dnes pochází ze spalování fosilních paliv, lidská činnost, jako je odlesňování, významně přispěla k kumulativnímu součtu.

změna využití půdy a lesnictví přidaly v letech 1850-2021 přibližně 786GtCO2, což představuje téměř třetinu kumulativního celkového počtu, zbývající dvě třetiny (1 718GtCO2) z fosilních paliv a cementu.

pokud jde o přidělení národní odpovědnosti za současné oteplování, je proto nemožné ignorovat důležitý příspěvek z emisí CO2 v důsledku změny ve využívání půdy a lesnictví.

souhrnné emise mezi lety 1850-2021 představují přibližně 86% uhlíkového rozpočtu pro rovnoměrnou šanci zůstat pod 1,5 C, nebo 89% rozpočtu pro dvě třetiny šance.

vzhledem k tomu, že emise rostly, byl uhlíkový rozpočet spotřebován zrychlujícím se tempem, přičemž polovina kumulativního součtu od roku 1850 byla uvolněna pouze za posledních 40 let.

od začátku roku 2022 by zbývající rozpočet 1,5 C (50% pravděpodobnost) byl spotřebován do 10 let, pokud by roční emise zůstaly na současné úrovni – a rozpočet pro dvoutřetinovou pravděpodobnost, že zůstanou pod 1,5 C, by trval pouhých sedm let.

Národní odpovědnost za historické emise

otázka, kdo je zodpovědný za využití uhlíkového rozpočtu, je v kontextu debat o klimatické spravedlnosti jednoznačně zásadní. Hovoří o odpovědnosti za řešení dosavadních dopadů změny klimatu – a také o tom, kdo by měl udělat maximum pro to, aby zabránil dalšímu oteplování.

přiřazení odpovědnosti však zdaleka není jednoduché. Analýza společnosti Carbon Brief se primárně zaměřuje na kumulativní vnitrostátní územní emise, protože takto jsou prezentována dostupná data.

(alternativní přístupy jsou popsány dále v článku.)

souhrnné národní příděly dávají „odpovědnost“ za historické emise moderní zemi, která zaujímá území, které bylo emitováno v minulosti. Je zřejmé, že přesun územního vlastnictví a sjednocení a rozpad zemí komplikuje záležitosti (viz níže).

na tomto základě – a včetně všech lidských zdrojů CO2 – výše uvedená animace poprvé ukazuje země, které jsou nejvíce odpovědné za historické emise, když se hromadí v letech 1850-2021.

každý pruh, označený současnou státní vlajkou, představuje kumulativní emise země v průběhu času a je barevně označen podle oblastí světa, podle mapy v pravém horním rohu.

rok a velikost zbývajícího uhlíkového rozpočtu na 1,5 C, jak se časem spotřebuje, jsou uvedeny v pravém dolním rohu.

historie národních emisí CO2 je také historií vývoje. Zatímco měnící se pozice v žebříčku se týkají mnoha faktorů, objevují se některá široká témata.

v prvních desetiletích časové osy dominovaly globální emise CO2 změnou využívání půdy a lesnictvím, což se odráží v top 10 zobrazeném v animaci.

v tomto období byly největšími producenty emisí především geograficky rozsáhlé národy, které kácely své mírné lesy pro zemědělskou půdu a palivo, jako jsou USA, Rusko a Čína.

například v USA se vlna osadníků rozšířila po celém kontinentu z východu na západ, následovala jejich „zjevný osud“a vyčistila půdu pro zemědělství.

současně několik evropských zemí (které do značné míry vyčistily svou půdu pro zemědělství před rokem 1850) začalo stoupat v žebříčku, protože byly v zápalu industrializace poháněné uhlím, včetně Francie, Německa a-především – Velké Británie.

přestože tyto země v posledních desetiletích výrazně snížily své emise, dnes patří mezi nejdůležitější přispěvatele k historickému oteplování.

deštné pralesní národy Brazílie a Indonésie byly také odlesněny na konci 19. a na počátku 20. století osadníky pěstujícími gumu, tabák a jiné peněžní plodiny. Odlesňování však začalo „vážně“ kolem roku 1950, včetně farmaření dobytka, těžby dřeva a plantáží palmového oleje.

USA zůstávají na první pozici pro své kumulativní emise CO2 po celou dobu, protože jeho vývoj pokračoval nejprve s rozšířeným využíváním uhlí, poté s příchodem motorového vozu.

do konce roku 2021 budou USA od roku 1850 emitovat více než 509GtCO2. Na 20,3% z celkového celkového počtu je to zdaleka největší podíl a souvisí s dosavadním oteplením asi 0,2 C.

to je uvedeno v níže uvedené tabulce, která také rozděluje kumulativní součet každé země na emise z využívání fosilních paliv (šedá) nebo ze změny ve využívání půdy a lesnictví (zelená).

20 největších přispěvatelů ke kumulativním emisím CO2 1850-2021, miliardy tun, rozdělených do dílčích součtů z fosilních paliv a cementu (šedá), jakož i využívání půdy a lesnictví (zelená). Zdroj: uhlíková Stručná analýza údajů z globálního uhlíkového projektu, CDIAC, náš svět v datech, Carbon Monitor, Houghton and Nassikas (2017) a Hansis et al (2015). Graf podle Carbon Brief pomocí Highcharts.

na druhém místě je Čína s 11.4% kumulativních emisí CO2 k dnešnímu dni a kolem 0.1C oteplování. Zatímco Čína má po celou dobu vysoké emise spojené s půdou, její rychlý, uhelný ekonomický boom od roku 2000 je hlavní příčinou její současné pozice.

(viz metodika pro více informací o čínském předindustriálním využití uhlí.)

Čínská produkce CO2 se od roku 2000 více než ztrojnásobila a předběhla USA, aby se staly největším ročním emitorem na světě, který je zodpovědný za přibližně čtvrtinu současného ročního součtu.

Rusko je třetí, s přibližně 6,9% globálních kumulativních emisí CO2, následuje Brazílie (4,5%) a Indonésie (4,1%). Zejména, výše uvedený graf ukazuje, jak jsou posledně jmenované dvojice na vrcholu 10 převážně v důsledku jejich emisí z odlesňování, navzdory relativně nízkým součtům z používání fosilních paliv.

Německo, na šestém místě s 3.5% kumulativních emisí díky energetickému průmyslu závislému na uhlí ukazuje, jak se pozemní sektory některých zemí staly spíše kumulativními propady CO2 než zdroji, protože stromy se vrátily do dříve odlesněných oblastí.

(Všimněte si, že údaje použité pro tento článek jsou založeny na vědeckém přístupu k účtování emisí z využívání půdy, který se liší od přístupu použitého v úředních inventurách předložených OSN. Rozdíl, který se vztahuje k tomu, co se počítá jako „lidský“ versus „přirozený“ zdroj nebo dřez CO2, byl prozkoumán v uhlíkovém krátkém hostujícím příspěvku zveřejněném na začátku tohoto roku.)

Indie je na sedmém místě v žebříčku, s 3.4% kumulativního součtu-těsně nad Spojeným královstvím, na 3.0% – v důsledku vyššího příspěvku ze změny využívání půdy a lesnictví.

Japonsko na 2,7% a Kanada s 2,6% uzavírají top 10 největších přispěvatelů k historickým emisím. Emise z mezinárodní dopravy z letectví a lodní dopravy, které jsou téměř vždy vyloučeny z národních zásob a cílů, by se umístily na 11. místě v seznamu, pokud by se na ně pohlíželo jako na „národ“.

kumulativní emise spotřeby

jedním z běžných argumentů v rozhovorech o klimatické spravedlnosti je, že některé země snížily své teritoriální emise doma, ale nadále se spoléhají na zboží s vysokým obsahem uhlíku dovážené ze zámoří.

účty emisí založené na spotřebě dávají plnou odpovědnost těm, kteří používají produkty a služby poskytované s fosilní energií, a mají tendenci snížit celkovou částku pro hlavní vývozce, jako je Čína.

shromažďování takových účtů, které se spoléhají na podrobné obchodní tabulky, má praktické výzvy. Jako takové jsou k dispozici pouze pro roky od roku 1990, přestože mezinárodní obchod s výrobky náročnými na uhlík probíhá v celé moderní historii.

navzdory těmto omezením je možné zkoumat dopad obchodovaného CO2 na kumulativní emise zemí, jak ukazuje tabulka níže. Šedé pruhy vykazují kumulativní vnitrostátní emise na územním základě, světle šedé kusy označující CO2 spojené s vývozem a červené kusy představující emise vložené do dováženého zboží a služeb.

zejména 19 nejlepších zemí podle jejich kumulativních emisí spotřeby je na územním základě stejné jako 19 nejlepších-a žádná z 10 nejlepších se v žebříčku neposouvá. A to i přesto, že některé země mají nyní mnohem větší CO2 stopu, než je jejich územní součet.

20 největších přispěvatelů ke kumulativním emisím CO2 založeným na spotřebě 1850-2021, miliardy tun. Šedé pruhy vykazují emise na teritoriálním základě s vyváženým CO2 zobrazeným světle šedou barvou a dovozem červeně. Zdroj: uhlíková Stručná analýza údajů z globálního uhlíkového projektu, CDIAC, náš svět v datech, Carbon Monitor, Houghton and Nassikas (2017) a Hansis et al (2015). Graf podle Carbon Brief pomocí Highcharts.

zatímco hlavní žebříčky se nemění v důsledku používání emisních účtů založených na spotřebě, tento posun přispívá k podílu odpovědnosti přiznané bohatým národům.

USA a Japonsko získávají 0,3 procentního bodu globálního kumulativního součtu, zatímco Německo a Velká Británie přidávají 0,2 bodu, zatímco podíl Číny klesá o 1,1 bodu a Ruska o 0,5.

Všimněte si, že zde používané účtování spotřeby zahrnuje pouze CO2 z fosilních paliv a cementu, a proto se kumulativní součty Brazílie a Indonésie stěží mění.

Všimněte si také, že nedostupnost účtů založených na spotřebě před rokem 1990 znamená, že dřívější obchod s uhlíkem je z analýzy vyloučen. Velká Británie jako původní „dílna světa“ v 19. století vyvážela velké objemy energeticky a uhlíkově náročných výrobků.

Ostatní industrializující národy, jako jsou USA a Německo, udělaly totéž a hrály, jak uvádí jeden dokument z roku 2017, podobnou roli jako dnešní Čína:

„dnes je Čína často vnímána jako dílna světa a vyrábí velké množství levného spotřebního zboží pro ostatní. Před sto lety hrály Británie a Německo (spolu se Spojenými státy) podobnou roli jak pro Evropu, tak pro celý svět.“

v roce 1890 se téměř 20% spotřeby energie Spojeného království týkalo vyváženého zboží, což znamená, že podobný podíl jeho emisí CO2 by byl přidělen do zámoří na základě účetnictví spotřeby.

účetnictví založené na spotřebě stále plně nevyřeší otázku odpovědnosti za emise, avšak vzhledem k tomu, že obě strany obchodního vztahu pravděpodobně finančně získají.

v moderním kontextu má pouze jedna strana tohoto vztahu plnou suverenitu nad aktivitami emitujícími CO2-i když by to byl jiný příběh za historické koloniální vlády.

třetím přístupem je učinit producenty fosilních paliv odpovědnými za CO2 uvolněný při spalování jejich uhlí, ropy nebo plynu. Tato myšlenka je často zmiňována ve vztahu k „emisím rozsahu 3“ ropných společností nebo při diskusi o hlavních vývozcích fosilních paliv, jako je Austrálie.

vnitrostátní emise na základě výroby však v současné době nejsou k dispozici a bez pečlivého zaúčtování by to mohlo ohrozit dvojí započítání CO2 vyrobeného na jednom místě a použitého jinde.

kumulativní emise na obyvatele

myšlenka národní odpovědnosti má další problémy, včetně nerovné velikosti, bohatství a uhlíkové intenzity současných populací i předchozích generací.

tyto problémy platí jak v rámci zemí, tak mezi nimi. Kromě toho jsou země samy o sobě poněkud svévolnými lidskými konstrukty, které jsou důsledkem nehod historie, geografie a politiky. S alternativními hranicemi by pořadí historických odpovědností mohlo vypadat velmi odlišně.

jedním ze způsobů, jak se to pokusit rozmotat, je normalizovat příspěvky zemí ke kumulativním emisím CO2 podle jejich relativních populací.

na rozdíl od kumulativních historických emisí, které se přímo týkají současného oteplování, nejsou tyto údaje na obyvatele okamžitě relevantní pro klima, vysvětluje profesor Pierre Friedlingstein, předseda matematického modelování klimatických systémů na univerzitě v Exeteru. Říká Carbon Brief:

„co je důležité pro atmosféru a klima, jsou kumulativní emise CO2. Kumulativní emise na obyvatele jsou sice zajímavé, ale neměly by být interpretovány jako podíl země na odpovědnosti, protože nejsou přímo relevantní pro klima. Museli byste to vynásobit počtem obyvatel země, aby to souviselo s oteplováním.“

dalším způsobem, jak o tom přemýšlet, je poznamenat, že malé země s vysokými emisemi na obyvatele jsou pro celkové oteplování stále relativně nedůležité. Z tohoto důvodu tabulka níže nezahrnuje země s dnešní populací nižší než 1 milion lidí. (Tím se odstraní jako Lucembursko, Guyana, Belize a Brunej.)

analýza Carbon Brief pro tento článek přistupuje k otázce účtování relativních velikostí populace dvěma různými způsoby. Tyto přístupy poskytují výrazně odlišné výsledky a zdůrazňují problém interpretace kumulativních emisí na obyvatele.

první přístup bere kumulativní emise země v každém roce a dělí je podle počtu lidí žijících v zemi v té době, implicitně přiřazuje odpovědnost za minulost těm, kteří dnes žijí. Tabulka vlevo dole ukazuje 20 nejlepších zemí na tomto základě k roku 2021.

druhý přístup bere emise země na obyvatele v každém roce a sčítá je v průběhu času, s výsledkem od roku 2021, který je uveden v tabulce níže vpravo. To dává stejnou váhu emisím na obyvatele populací minulosti a současnosti.

Rank	země	kumulativní emise na populaci v roce 2021, tCO2	Rank	země	kumulativní emise na obyvatele, tCO2
1	Kanada	1,751	1	Nový Zéland	5,764
2	Spojené státy	1,547	2	Kanada	4,772
3	Estonsko	1,394	3	Austrálie	4,013
4	Austrálie	1,388	4	Spojené státy	3,820
5	Trinidad a Tobago	1,187	5	Argentina	3,382
6	Rusko	1,181	6	Katar	3,340
7	Kazachstán	1,121	7	Gabon	2,764
8	Spojené království	1,100	8	Malajsie	2,342
9	Německo	1,059	9	Konžská republika	2,276
10	Belgie	1,053	10	Nikaragua	2,187
11	Finsko	1,052	11	Paraguay	2,111
12	Česko	1,016	12	Kazachstán	2,067
13	Nový Zéland	962	13	Zambie	1,966
14	Bělorusko	961	14	Panama	1,948
15	Ukrajina	922	15	Pobřeží slonoviny	1,943
16	Litva	899	16	Kostarika	1,932
17	Katar	792	17	Bolívie	1,881
18	Dánsko	781	18	Kuvajt	1,855
19	Švédsko	776	19	Trinidad a Tobago	1,842
20	Paraguay	732	20	Spojené arabské emiráty	1,834

top 20 zemí pro kumulativní emise 1850-2021 vážené podle počtu obyvatel v roce 2021 (vlevo), oproti top 20 zemí pro kumulativní emise na obyvatele 1850-2021 (vpravo). Žebříček nezahrnuje země s populací v roce 2021 méně než 1 milion lidí.

snad nejpozoruhodnějším dopadem účtování o počtu obyvatel je absence v tabulce výše několika z top 10 pro kumulativní emise celkově, jmenovitě Čína, Indie, Brazílie a Indonésie.

zatímco tyto země významně přispěly ke globálním kumulativním emisím, mají také velké populace, takže jejich dopad na osobu je mnohem menší. Tyto čtyři země skutečně představují 42% světové populace, ale pouze 23% kumulativních emisí 1850-2021.

naproti tomu zbytek top 10, jmenovitě USA, Rusko, Německo, Spojené království, Japonsko a Kanada, tvoří 10% světové populace, ale 39% kumulativních emisí.

to se odráží v vážení současných populací, v tabulce výše vlevo, kde se Kanada řadí na první místo, následované USA, Estonskem, Austrálií, Trinidadem a Tobagem a Ruskem.

u větších zemí na tomto seznamu jejich žebříčky odrážejí kombinace vysoké míry odlesňování během 19. a poloviny 20. století-často když populace byly mnohem nižší-spolu s vysokou spotřebou fosilních paliv na obyvatele v posledních desetiletích.

u ostatních jsou důvody méně zřejmé. Například Estonsko se dlouhodobě spoléhá na ropné písky pro většinu svých energetických potřeb, což znamená, že má vysoké roční emise na obyvatele. Estonská vláda se zavázala ukončit těžbu ropných písků do roku 2040.

(Všimněte si, že jako bývalý sovětský stát se emise Estonska před rokem 1991 odhadují podle jeho podílu na celkové hodnotě SSSR v té době, což znamená, že existuje větší nejistota než u většiny ostatních zemí. Další podrobnosti naleznete v oddílech metodiky níže.)

Trinidad a Tobago, Karibský ostrovní národ s pouhými 1,4 miliony lidí, se řadí vysoko díky velkému ropnému a plynárenskému průmyslu, který také živí značný sektor chemikálií.

pokud jde o kumulativní hodnocení na obyvatele v tabulce vpravo nahoře, seznam je zcela odlišný, i když opět představuje Kanadu, Austrálii a USA na významných pozicích.

Nový Zéland se řadí na první místo tohoto seznamu kvůli rozsáhlému odlesňování během 19. století, kdy byla velká část jeho původního Kauri lesa vyčištěna pro své cenné dřevo. Malá populace země v té době měla velmi vysoké roční emise na obyvatele, přičemž kumulativní součet do roku 1900 tvořil přibližně dvě třetiny celkového objemu nashromážděného do současnosti.

Mezi další země na tomto seznamu v důsledku emisí z odlesňování patří Gabon, Malajsie A Konžská republika, jakož i několik jihoamerických národů.

pokud jde o přiřazení „odpovědnosti“ za tyto emise, to opět vyvolává obtížné otázky týkající se kolonizace a těžby přírodních zdrojů zahraničními osadníky.

metodika: Fosilní údaje

vědci provádějí odhady globálních emisí CO2 více než století, přičemž švédský geochemik Arvid Högbom dělá to, co je považováno za první pokus v roce 1894.

v překladu Robbieho Andrewa, vedoucího výzkumného pracovníka Centra pro Mezinárodní výzkum klimatu (Cicero) v Norsku, Högbom popisuje, jak přišel se svým odhadem:

“ současná globální produkce černého uhlí je v kulatých číslech 500m tun ročně, nebo 1 tuna na km2 zemského povrchu. Přeměněno na CO2 toto množství uhlí představuje přibližně tisícinu celkového CO2 ve vzduchu.“

podle Andrewa práce Högbom znamenala globální emise CO2 ze spalování uhlí asi 1, 8GtCO2 v roce 1890. Přestože je toto první úsilí zjevně spíše přibližné, bylo pozoruhodně blízké současnému odhadu emisí z uhlí v té době, asi 1, 3GtCO2.

Högbom papír pomohl inspirovat klíčové 1896 práce Svante Arrhenis, první předpovědět, že měnící se atmosférické hladiny CO2 by mohly podstatně změnit teplotu Země.

v průběhu let vědci vyvinuli několikanásobný odhad emisí CO2 ze spalování fosilních paliv, a přestože nejsou dokonale sladěny, shodují se v několika procentech.

údaje pro tento článek jsou čerpány z dlouhého seznamu zdrojů. Prvním z nich jsou odhady národních historických emisí CO2 z fosilních paliv a výroby cementu, vyvinuté centrem pro analýzu informací o oxidu uhličitém (CDIAC) v USA a upravené projektem Global Carbon Project.

údaje CDIAC, nyní udržované a aktualizované Appalachian Energy Center na Appalachian State University, běží od roku 1750 až po současnost.

historické fosilní odhady CO2 jsou založeny na metodice, která byla vyvinuta v roce 1984 a od té doby byla vylepšena. V širším slova smyslu používá záznamy o výrobě, obchodu a použití fosilních paliv, jakož i odhady množství CO2 uvolněného při spalování dané hmotnosti uhlí, ropy nebo plynu.

koncepčně je to způsob, jakým Högbom provedl svůj první odhad globálních emisí CO2 – a sofistikovanější verze tohoto přístupu se dodnes používá k odhadu současných emisí.

Gregg Marland, jeden z hlavních autorů CDIAC timeseries, který pracuje na číslech po celá desetiletí, říká Carbon Brief:

„myslím, že většina lidí si neuvědomuje, že emise CO2 se málokdy skutečně měří kdekoli, ale spíše se odhadují z nejlepších dostupných údajů o množství vyrobeného fosilního paliva a co s ním děláme.“

Andrew píše:

„vzhledem k tomu, že emise CO2 z fosilních paliv jsou do značné míry spojeny s energií, což je úzce sledovaná komoditní skupina s její kritickou úlohou v hospodářské činnosti, existuje velké množství základních údajů, které lze použít pro odhad emisí.“

celkově, říká Marland: „Jsme docela spokojeni se základními odhady globálních emisí CO2, ale nejistota může být pro některé jednotlivé země v raných fázích datové sady poměrně velká.“Říká Carbon Brief:

„zde jsou údaje o využívání a zpracování fosilních paliv z roku 1751. Data vyžadují určité zpracování a nejsou dokonalá, ale umožňují poměrně dobrou historii…vytváření odhadů pro první roky usnadňují dvě skutečnosti: Na počátku bylo jen několik zemí spalujících fosilní paliva a tempo růstu je takové,že velká většina globálních emisí byla v posledních desetiletích.“

jedna zřejmá otázka vyplývající z údajů je, proč Čína, s populací asi 400 milionů lidí ještě v roce 1850, by měla být zaznamenána jako s nulovými emisemi ze spalování fosilních paliv až do přelomu 20. století.

předpokládá se, že Čína používá uhlí po tisíce let, přičemž jeden účet naznačuje, že spalovala stovky tisíc tun ročně, aby vyráběla železo již v 11. století.

nicméně, využití uhlí bylo řekl, aby byl vysoce lokalizované kvůli vysokým nákladům na dopravu, a některé železné uzly zhroutil po mongolské invazi. Čína zůstala převážně závislá na dřevním palivu, což způsobilo rozsáhlé odlesňování. V článku z roku 2004 píše energetický historik Václav Smil:

„do roku 1900 bylo několik evropských zemí téměř úplně napájeno uhlím – ale využití energie ve venkovské Číně během posledního roku dynastie Čching (1911) se lišilo jen málo od státu, který na čínském venkově převládal o 100 nebo 500 let dříve.“

„uhlí je těžké kvantifikovat před rokem 1900,“ poznamenává další databáze využití historické energie po celém světě, kterou sestavil Profesor Paolo Malanima a kterou pořádá Centrum pro historii a ekonomiku na Harvardově univerzitě. Tyto údaje však podporují údaje uvedené společností CDIAC.

Marland říká Carbon Brief:

„zdá se mi nepravděpodobné, že došlo k velkému využití uhlí, které není zastoupeno v některých historických datech, které jsme použili.“

metodika: průmyslová výchozí hodnota

analýza Carbon Brief pro tento článek začíná v roce 1850, protože se shoduje s definicí IPCC pro předindustriální základní období 1850-1900 a protože údaje o národních emisích z využívání půdy a lesnictví nejsou k dispozici před rokem 1850 (viz níže).

podle údajů CDIAC jen hrstka zemí emitovala významný CO2 ze spalování fosilních paliv před rokem 1850 – a mnoho z nich mělo zanedbatelné součty až do 20.století.

proto počínaje rokem 1850 vylučuje pouze 3,8 gtco2 emisí fosilních paliv uvolněných během století v letech 1750-1850, což je zhruba 0,2% z celkového množství emitovaného za celé období 1750-2021.

z celkového počtu před rokem 1850 byly téměř tři čtvrtiny (2.8GtCO2) z Velké Británie. Rozšíření analýzy zpět na 1750 by přidalo 0.1 procentní body k podílu Spojeného království na globálních kumulativních emisích.

práce CDIAC je také použita v historických časových sériích publikovaných globálním uhlíkovým projektem (GCP), který byl agregován s dalšími užitečnými informacemi o našem světě v datech (OWID). Analýza Carbon Brief bere údaje o fosilních emisích do roku 2019 z kompilace OWID.

analýza pak odhaduje emise v letech 2020 a 2021 pomocí údajů v reálném čase zveřejněných společností Carbon Monitor. To nabízí data pro velké ekonomiky a zbytek světa v souhrnu.

údaje za rok 2020 použijí roční procentní změnu z Carbon Monitor na celkovou hodnotu 2019 Z GCP v tunách. Přístup pro rok 2021 je stejný, ale používá meziroční procentuální změnu emisí k dnešnímu dni. V době psaní, data Carbon Monitor běžel až do konce července 2021.

údaje o fosilních emisích CO2 z mezinárodní dopravy jsou hlášeny odděleně společností GCP a shromažďovány z osobní webové stránky Robbieho Andrewa, jednoho ze spolupracovníků projektu. Carbon Brief předpokládal, že emise z mezinárodní dopravy se v roce 2020 sníží na polovinu, než se vrátí na úroveň roku 2019.

GCP prostřednictvím našeho světa v datech je také zdrojem emisních účtů založených na spotřebě, které běží od roku 1990. Údaje o populaci pocházejí z našeho světa v datech a Gapminderu.

metodika: změna hranic

územní změny a sjednocení či rozpad národních entit představují zvláštní problém pro historické rozdělení emisí. „Pokud je to možné“, údaje CDIAC odpovídají za změnu národních hranic v průběhu času, i když je to „velmi obtížné“, říká Marland.

například odpovědnost za emise z oblasti Alsasko – Lotrinské bohaté na uhlí a minerály se podle současných hranic mění mezi Francií a Německem.

podobně jsou emise z oblasti, která nyní tvoří Pákistán, hlášeny pod celkovou částkou Indie před rozdělením země v roce 1947, přičemž Bangladéš se v roce 1971 dále oddělil od Pákistánu.

Marland říká Carbon Brief:

„existují samozřejmě některé změny v národních hranicích, se kterými je velmi obtížné se vypořádat. Ale věci jako rozpad bývalého Sovětského svazu nebo bývalé Jugoslávie-nebo spojení severního a Jižního Vietnamu nebo východního a Západního Německa-ve skutečnosti zanechávají některé datové stopy, které umožňují rekonstrukci. Klíčem je, myslím, být transparentní a čestný a řídit se nejlepšími dostupnými údaji.“

zacházení se zeměmi v rámci nadnárodních entit, jako je Rakousko-uherská nebo Osmanská říše, vytváří další potíže – a potenciál pro dvojí počítání, říká Andrew.

klíčový rozdíl od CDIAC spočívá v tom, že GCP agreguje a rozděluje vnitrostátní emise podle moderních geografických entit a spojuje východní a západní Německo do jednoho celku.

zatímco CDIAC hlásí emise z Československa jako jediné země až do svého rozdělení na česko a Slovensko po roce 1991, GCP uvádí čísla za obě zakládající země po celou dobu. Toto rozdělení je založeno na podílech emisí způsobených Českem a Slovenskem v době rozdělení v roce 1991, přičemž tyto akcie se promítají zpětně v čase.

GCP používá stejný přístup k zemím bývalého Sovětského svazu, zatímco CDIAC vykazuje údaje pro SSSR z let 1830-1991 a pro nezávislé státy poté.

jedná se zjevně o hrubý přístup, který přidává k dalším zdrojům nejistoty v datech – a proto by relativní žebříčky těchto zemí neměly být příliš interpretovány.

Nicméně, aby bylo možné sledovat kumulativní emise v průběhu času, analýza Carbon Brief používá vykazování národních emisí GCP, spíše než definice měnících se zemí používané CDIAC.

metodika: emise z využívání půdy

odhadované národní emise CO2 z využívání půdy, změny ve využívání půdy a lesnictví (LULUCF) jsou průměrem dvou zdrojů dat, jmenovitě Houghton a Nassikas (2017, dále jen „HN“) a Hansis et al (2015, „modrá“).

aktualizované verze těchto datových souborů, pokrývající 1850-2019 a používající harmonizované označování zemí, byly sdíleny s Carbon Brief jedním z autorů, prof. Julia Pongratz, ředitelka katedry geografie na Ludwig-Maximillians University v Mnichově.

oba datové soubory pocházejí z „účetních modelů“, které jednoduše zaznamenávají změny v půdních a nadzemních zásobách uhlíku v průběhu času na základě souhrnných úrovní změn ve využívání půdy.

Richard Houghton, emeritní vědec v Woodwell Climate Research Center a hlavní autor HN timeseries, vysvětluje koncept Carbon Brief:

„roční emise ze změny ve využívání půdy vypočítáme pomocí účetního modelu a dvou druhů údajů. První druh rekonstruuje oblasti plodin, pastvin, lesů a dalších pozemků. Druhým typem dat jsou uhlíková data. Kolik uhlíku je ve vegetaci a půdách různých typů ekosystémů a jak se tyto zásoby mění v důsledku změny ve využívání půdy a lesnictví?“

čerpání z širší vědecké literatury, vědci říkají modelu, kolik uhlíku se ztratí nebo získá, když se změní využití půdy v důsledku lidské činnosti, říká Houghton:

„účetní model je založen na znalosti ročních změn v zásobách uhlíku hektaru půdy, která prochází nějakým druhem správy nebo využívání půdy, například vyčištění lesa pro ornou půdu nebo výsadba lesa na otevřené půdě. Tyto údaje o zásobách uhlíku a jejich změnách v hospodaření jsou získávány z ekologické a lesnické literatury.“

dva soubory souborů LULUCF obsahují významné rozdíly na globální a národní úrovni, prozkoumáno v nedávném společném dokumentu publikovaném oběma skupinami.

mezi klíčové faktory patří použití různých podkladových údajů o využití půdy a to, že HN to agregují na národní úrovni, zatímco modrá je prostorově explicitní. To umožňuje BLUE sledovat měnící se kultivaci, která může ovlivnit zásoby uhlíku v širší oblasti, i když čistá plocha zemědělské půdy zůstává stejná.

modely se také liší ve svých odhadech zásob uhlíku pro každý typ využití půdy, jakož i ve zpracování podílu zásob, které se rychle rozkládají.

aby byly tyto časové řady plně aktuální pro rok 2021, Carbon Brief předpokládal, že emise využití půdy v posledních letech se od posledního dostupného odhadu nezměnily.

stejně jako u odhadů fosilních emisí CO2 se nejistota v údajích LULUCF dále zvyšuje v čase. Houghton říká Carbon Brief:

„je zřejmé, že nejistota vyplývá z neúplných údajů a předpokladů, které používáme k vyplnění chybějících kusů. Nejistota se zvyšuje, jak se vracíme v čase, ale míra změn ve využívání půdy byla v minulosti obecně nižší než v posledních 60 letech.“

Pongratz říká, že celková nejistota v globálním využívání půdy a lesních emisích činí přibližně plus nebo minus 2, 5GtCO2 ročně, což je podobné rozmezí jako u fosilních paliv. Tato nejistota je však v relativním vyjádření mnohem větší, při ±50% odhadovaného celkového počtu LULUCF.

přestože míra nejistoty ve využívání půdy a lesních emisích byla v posledních několika letech výrazně snížena, říká Pongratz:

„je to nejjistější část antropogenního uhlíkového rozpočtu, ale nyní nabývá důležitých politických rozměrů s diskusemi o odstraňování CO2.“

třetí datový soubor o emisích LULUCF,“ oscarový “ čas, je zprůměrován společně s HN a BLUE pro roční analýzu globálního uhlíkového rozpočtu.

nicméně, OSCAR je hlášen na regionální spíše než na úrovni země, takže nebyl použit v Carbon Brief národní historické analýzy emisí. Pongratz říká Carbon Brief, že oscarová data jsou obecně zhruba uprostřed dalších dvou sérií. Kumulativní celkový součet pro LULUCF používaný společností Carbon Brief se liší od třícestného průměru používaného společností GCP o méně než 2%.

ačkoli analýza Carbon Brief začíná v roce 1850, stejně jako u fosilních paliv, toto datum vylučuje některé emise CO2 související se změnou předindustriálního využití půdy, převážně lesní clearance.

Pongratz byl hlavním autorem článku z roku 2012, který zkoumal emise regionálních změn ve využívání půdy během předindustriálního období 1000 v letech 800-1850.

v Evropě tento výzkum ukazuje velký puls emisí v důsledku rozsáhlého odbavení lesů až do černé smrti, následované další vlnou odlesňování během období renesance.

zajímavé však je, že celosvětovým emisím změny ve využívání půdy celkově dominuje Čína a jižní Asie, region převážně tvořený Indií.

dokument dospěl k závěru, že předindustriální emise CO2 zvyšují podíl Asie na současném oteplování o 2-3 procentní body, zatímco snižují podíl Severní Ameriky a Evropy o podobnou částku.