Perspektivy budoucnosti lidstva Tomáš Miléř, PdF MU Fyzika, filosofie a myšlení, 2014 Moduly jako prostředek inovace v integraci výuky moderní fyziky a chemie, CZ.1.07/2.2.00/28.0182 2 Problem vs. predicament 3 Aktuální globální problémy 4 Svět je komplexní, nelineární, adaptivní systém Environment EkonomikaEnergie 5 6 7 Antropocén … současná geologická epocha Paul J. Crutzen Podle Crutzena lze za počátek antropocénu považovat období, kdy James Watt zdokonalil parní stroj (patent 1769). http://academics.eckerd.edu/instructor/carlsopr/Papers/Anthropocene.pdf http://blisty.cz/art/51845.html http://www.vesmir.cz/clanek/bedrich-moldan-priroda-a-civilizace-zivotni- prostredi-a-rozvoj-lidske-civilizace 8 Transformace biosféry JONES, Nicola, 2011. Human influence comes of age. Nature 9 Nosná kapacita Země ve stavu přestřelení (overshoot) Wackernagel, M. 2002. Tracking the ecological overshoot of the human economy. PNAS, http://www.pnas.org/content/99/14/9266.full.pdf 10 Rockström, J. et all., 2009, A safe operating space for humanity, NATURE 11 Modelování environmentálních dopadů lidské činnosti 12 Kayova rovnice (modelování emisí uhlíku) M =C M – emise uhlíku C – vytěžený uhlík 13 M = C E E Kayova rovnice (modelování emisí uhlíku) M – emise uhlíku C/E – energetické zdroje E – spotřeba primární energie 14 M = C E E HDP HDP Kayova rovnice (modelování emisí uhlíku) M – emise uhlíku C/E – energetické zdroje E/HDP – energetická náročnost HDP HDP – hrubý domácí produkt 15 M = C E E HDP HDP N N Kayova rovnice (modelování emisí uhlíku) M – emise uhlíku C/E – energetické zdroje E/HDP – energetická náročnost HDP HDP/N – HDP na občana N – světová populace 16 17 www.valek.pro/ekologii/kaya 18 www.valek.pro/ekologii/kaya 19 www.valek.pro/ekologii/kaya 20 Zátěž životního prostředí (I-PAT) Ehrlichova rovnice I =P⋅A⋅T I – Impact P – Population A – Affluance T – Technology Ehrlich, P. R., Holdren, J. P., 1971, Impact of population growth, SCIENCE 21 Zátěž životního prostředí (I-PAT) I = P⋅A S I – Impact P – Population A – Affluance S – Sustainable Technology Sachs, J., 2008, The common wealth, Penguin Group 22 Studie Meze růstu, 1972 http://cs.wikipedia.org/wiki/Meze_r%C5%AFstu#Meze_r.C5.AFstu_a_World3 23 Studie Meze růstu (1972) a skutečnost 24 http://www.esf.edu/efb/hall/2009-05Hall0327.pdf http://gaiachange.blogspot.com/2011/09/integrated-global-change-model-part-1.html Update po 30 letech, 2004 25 „Nejzávažnější ekologické problémy současnosti mají svého společného jmenovatele. Je jím ekonomický růst praktikovaný v prostředí, jehož zdroje jsou omezené.“ Jan Keller Až na dno blahobytu, 1995 26 „Roste ekologická účinnost technologií ve všech odvětvích a oborech, postupně se rozdvojují křivky ekonomického výkonu a zátěže prostředí. Až dosud ve většině případů klesá zátěž pouze relativně, to zamená, že s ekonomickým růstem stoupá, byť pomaleji než růst samotný. Konečný cíl, absolutní pokles zátěže i při rostoucím výkonu, je však obecně přijímán a v některých případech ho již bylo dosaženo.“ Bedřich Moldan (Ne)udržitelný rozvoj, 2003 27 Problém je i v metodice výpočtu indexu zátěže životního prostředí WIEDMANN, T. et. al, 2013. The material footprint of nations. PNAS DMC – starý index, MF – nový index 28 Problém je v metodice výpočtu HDP http://www.intellectualtakeout.org/library/chart-graph/2012-debt-gdp Kromě inflace je třeba očistit HDP o dluh. 29 World Total Primary Energy (MToe) K ekonomickému růstu je třeba energie... 30 Energie 31 Spotřeba energie na osobu a den 32 Low Hanging Fruit 33 Energetická návratnost 34 http://www.holon.se/folke/kurs/logexp/rabbit.shtml Energetická návratnost 35 http://www.holon.se/folke/kurs/logexp/rabbit.shtml Energetická návratnost 36 Energetická návratnost Harvesting with Horses, 1916. In the early part of the 20th century, horse power was provided by real horses to pull machinery. This grain harvesting crew was working in eastern Oregon. http://archives.library.oregonstate.edu/files/archives/rg/rg158inv8_14.html 37 Energetická návratnost HALL, Ch., et al. 2009. What is the Minimum EROI that a Sustainable Society Must Have? Energies Pro Křováky asi 10:1Rozvinuté země 1:10 38 EROI = EGROSS EINV Energetická návratnost Energy Returned on Energy Invested EROI ═ energie získaná / energie vložená 39 EROI = EGROSS EINV Skutečnou hodnotu pro společnost má čistá energie ENET, která zbude po odečtení energetických výdajů na získání energie a její koncentrování. Energetická návratnost Energy Returned on Energy Invested EROI ═ energie získaná / energie vložená ENET = EGROSS −EINV ENET = EGROSS (1− 1 EROI ) 40 http://www.roboticscaucus.org/ENERGYPOLICYCMTEMTGS/Nov2012AGENDA/documents/DFID_Report1_2012_11_04-2.pdf EROI = EGROSS EINV = 100 EINV Pro EROI ≤ 1 je ENET ≤ 0. 41 Pokles energetické návratnosti těžby ropy v USA CLEVELAND, C. 2005. Net energy from the extraction of oil and gas in the United States. Energy GAGNON, N. et al. 2009. A Preliminary Investigation of Energy Return on Energy Investment for Global Oil and Gas Production. Energies 42 Pokles energetické návratnosti těžby ropy v USA Průměrná hodnota EROI pro celý svět klesla asi na 18:1 v roce 2006! CLEVELAND, C. 2005. Net energy from the extraction of oil and gas in the United States. Energy GAGNON, N. et al. 2009. A Preliminary Investigation of Energy Return on Energy Investment for Global Oil and Gas Production. Energies 43 http://ftalphaville.ft.com/files/2013/01/Perfect-Storm-LR.pdf 44 http://ftalphaville.ft.com/files/2013/01/Perfect-Storm-LR.pdf 45 Maslowova hierarchie potřeb 46 Minimální energetická návratnost Minimální EROI 14:1 12:1 9:1 až 10:1 7:1 až 8:1 5:1 3:1 1,2:1 1,1 LAMBERT, J. G., et al. 2014. Energy, EROI and quality of life. Energy Policy HALL, Ch. 2011. Introduction to Special Issue on New Studies in EROI. Sustainability HALL, Ch., et al. 2009. What is the Minimum EROI that a Sustainable Society Must Have? Energies Funkce společnosti Umění aj. Zdravotnictví Vzdělávání Podpora rodiny a pracujících Produkce potravin Transport Rafinace ropy Těžba ropy 47 Ropa a ekonomika 48 Můžeme věřit ekonomům? Srovnání předpovědí ekonomů s realitou Růst světového HDP (%) 1972–2011 49 Korelace růstu světového HDP a produkce ropy 50 Murray, J., King, D. 2012, Oil’s tipping point has passed, NATURE 51 52 Éra ropy z historické perspektivy 53 Scénář produkce ropy podle IEA (WEO 2012) Kerr, Richard A., 2012, An Oil Gusher in the Offing, but Will It Be, Enough?, SCIENCE 54 55 2002 – státní bankrot 2013 – inflace 25 % 56 2010 – dovoz ropy, ruské sucho 2011 – „Arabské jaro“ 57 Cena potravin a nepokoje ve světě 58 Produkce ropy vs. nepokoje v Lybii 59 60 Ropa a PIGS: Země s vysokým podílem ropy v energetickém mixu odchádzejí první 61 62 Globální změna klimatu 63 Sherwood, Science controversies past and present, Physics today 2011 http://physicstoday.org/resource/1/phtoad/v64/i10/p39_s1?bypassSSO=1http://physicstoday.org/resource/1/phtoad/v64/i10/p39_s1?bypassSSO=1 Přijetí teorií odborníky a veřejností 65 Meinshausen M. et al., Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2 °C , Nature 2009 66 Limiting cumulative CO2 emissions over 2000–50 to 1,000 Gt CO2 yields a 25% probability of warming exceeding 2°C. Limit of 1,440 Gt CO2 yields a 50% probability. As known 2000–06 CO2 emissions were 234 Gt CO2. Meinshausen M. et al., Greenhouse-gas emission targets for limiting global warming to 2 °C , Nature 2009. http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=90&pid=44&aid=8 67 40 mil. let Oteplení o 6°C Rod homo – cca 2 miliony let Homo sapines – cca 200 000 let 69 70 71 Stott et al., Nature, 2004Stott et al., Nature, 2004 Projekce letních teplot v Evropě ve 21. st. černá – změřené teplotyčerná – změřené teploty barevné – modelybarevné – modely http://wwz.unibas.ch/fileadmin/wwz/redaktion/umwelt/Lehre/EWI/External_1.pdf 72 Stott et al., Nature, 2004Stott et al., Nature, 2004 Projekce letních teplot v Evropě ve 21. st. „„nový standard“nový standard“ http://wwz.unibas.ch/fileadmin/wwz/redaktion/umwelt/Lehre/EWI/External_1.pdf 73 IPCC AR5 74 IPCC AR5 75 https://www.ipcc.ch/ipccreports/sres/emission/index.php?idp=91 "Neutrality" of the SRES Scenarios The SRES scenarios are intended to exclude catastrophic futures. Such catastrophic futures feature prominently in the literature. They typically involve large-scale environmental or economic collapses, and extrapolate current unfavorable conditions and trends in many regions... ...Many of these scenarios suggest that catastrophic developments may draw the world into a state of chaos within one or two decades. In such scenarios GHG emissions might be low because of low or negative economic growth, but it seems unlikely they would receive much attention in the light of more immediate problems. Hence, this report does not analyze such futures. IPCC AR4 76 Prof. Kevin Anderson, Deputy Director of the Tyndall Centre Andreson, K., Bows. A. 2012, A new paradign for climate change, NATURE CLIMATE CHANGE „...This catastrophic and ongoing failure of market economics and the laissez-faire rhetoric accompanying it (unfettered choice, deregulation and so on) could provide an opportunity to think differently about climate change. ...The world is moving on and we need to have the audacity to think differently and conceive of alternative futures. Civil society needs scientists to do science free of the constraints of failed economics...“ http://www.ecoshock.info/2012/11/kevin-anderson-what-they-wont-tell-you.html 77 Perspektivy budoucnosti lidstva 78 http://www.sei-international.org/video-archive/1827 79 http://www.sei-international.org/video-archive/1827 80 http://www.sei-international.org/video-archive/1827 81 http://www.sei-international.org/video-archive/1827 82 http://www.sei-international.org/video-archive/1827 83 „Nejvíce pozornosti psychologů přitahují ty problémy životního prostředí, které v lidech vyvolávají nejsilnější emoční odezvu, např. environmentální katastrofy, globální klimatické změny či vymírání přírodních druhů.“ Jan Krajhanzl Dobře utajené emoce a problémy životního prostředí 84 “No evidence is powerful enough to force acceptance of a conclusion that is emotionally distasteful.” Žádné důkazy nejsou dost silné, aby vedly k přijetí závěru, který je emočně nestravitelný. Theodosius Dobzhansky 85 As Sherlock Holmes famously said, “when you have eliminated the impossible, whatever remains, however improbable, must be the truth“. Sir Arthur Conan Doyle, The Sign of Four, 1890 86 Děkuji za pozornost!