19. 6. 2024
Oceány jsou důležitými tvůrci počasí. Transportují teplou vodu z rovníku směrem k severnímu a jižnímu pólu, čímž vyrovnávají teplotu na Zemi. Bez tohoto cirkulačního systému by tropy byly mnohem teplejší a póly mnohem chladnější. Změny v tomto systému jsou spojeny s významnými a náhlými klimatickými změnami.
Například Golfský proud je rozhodující pro příjemné klima v Evropě. Přivádí teplou vodu z Karibiku na anglické pobřeží. Otázka, která vědce trápí už léta, je, jak budou tyto proudy reagovat, pokud se Země bude nadále oteplovat. Zrychlí se? Nebo se zastaví?
To je kontroverzní mezi klimatickými výzkumníky, kteří docházejí k různým výsledkům v závislosti na výpočtovém modelu. V loňském roce však několik studií prohlásilo, že zastavení Golfského proudu je možné. Většina z nich byla založena především na teoretických výpočtech.
Nedávná studie publikovaná v časopise "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS) nyní poskytuje hmatatelnější údaje: Výzkumníci z Kalifornské univerzity v Riverside uspěli v době, kdy se již stalo přesně to, co je předpovídáno pro konec tohoto století: Oteplení o několik stupňů Celsia. V eocénu, asi před 49 až 53 miliony let, se povrchová voda ohřála o tři stupně Celsia a hluboké moře dokonce až o dvanáct stupňů Celsia.
"Dnes jsou oceány zdaleka největším úložištěm uhlíku na zemském povrchu," říká Sandra Kirtland-Turner, první autorka studie. V obrovských vodních plochách je vázáno 40 000 miliard tun uhlíku, což je více než čtyřicetkrát více než v atmosféře.
"Oceány také absorbují asi čtvrtinu emisí CO₂ způsobených člověkem," říká. "Pokud se oceánská cirkulace zpomalí, může to také zpomalit absorpci uhlíku do oceánu, což zanechá více CO₂ v atmosféře." Globální oteplování se bude nadále zrychlovat.
Předchozí studie se zaměřily na změny v cirkulaci oceánů v nedávné geologické minulosti Země, například když se oteplilo po poslední době ledové asi před 11 600 lety. V té době však atmosféra obsahovala mnohem méně oxidu uhličitého a tempo oteplování bylo také mnohem pomalejší než dnes, tvrdí paleoklimatolo6ka Kirtland-Turner. "Materiální cykly z tohoto období nemusí být nutně přenositelné do dneška."
V eocénu byla situace jiná: Zde byla nejen celková vysoká teplota, ale také se opakovaly "hypertermální události", při kterých prudce vzrostlo jak množství oxidu uhličitého v atmosféře, tak teplota. "Je to velmi podobné dnešku, jsou to nejlepší modely, které máme pro člověkem způsobenou změnu klimatu," říká Kirtland-Turner.
Aby se dozvěděla něco o mořích eocénu, nasbírala se svým týmem nejprve drobné fosilní lastury na mořském dně, v hlubokém moři, po celém světě. Schránky pocházejí z mikroorganismů, tzv. foraminifer, které tehdy stejně jako dnes žijí ve všech světových oceánech, a to jak na povrchu, tak na mořském dně. Jsou velké asi jako tečka na konci věty, píší vědci.
Jednobuněčné organismy jsou součástí "biologické uhlíkové pumpy", "transportují uhlík z mořské hladiny do hlubokého moře," jak uvádí stránka o planktonu v Helmholtzově centru pro výzkum oceánů GEOMAR v Kielu. Fytoplankton absorbuje oxid uhličitý rozpuštěný ve vodě a pomocí slunečního záření jej přeměňuje na organický materiál a kyslík. Fytoplankton je pojídán zooplanktonem a sloučeniny uhlíku z minirostlin se používají jako biologický stavební materiál.
Toto společenství tak neustále produkuje nové malé až velké částice obsahující uhlík, které také pocházejí z oxidu uhličitého ve vzduchu. "Některé z těchto částic pronikají povrchovou vrstvou do hlubokého moře a nakonec se usazují na mořském dně. Tímto způsobem je uhlík odstraněn z koloběhu materiálu a znovu se vynoří až po několika tisících letech."
"Jak si vytvářejí své skořápky, absorbují prvky z oceánů a my můžeme měřit rozdíly v chemickém složení těchto lastur, které obsahují informace o dávných teplotách oceánů a vzorcích cirkulace," říká Kirtland-Turner. Skořápky jsou vytvořeny z uhličitanu vápenatého.
Izotopy kyslíku v uhličitanu vápenatém jsou indikátory teplot ve vodě, ve které organismy rostly, a množství ledu na planetě v té době. Izotopy uhlíku v lasturách odrážejí "stáří" vody, ve které se lastury vytvořily – ukazují, jak dlouho byla izolována od mořské hladiny v hlubokém moři.
"Voda, která byla nedávno na povrchu, obsahuje velké množství izotopu uhlíku C13," vysvětluje výzkumnice. "Naopak voda, která se v hlubinách zdržuje po dlouhou dobu, obsahuje relativně více uhlíku C12." S těmito znalostmi a podrobným pohledem na minifosilie lze rekonstruovat pohyby hlubokomořské vody a tepelné toky do jiných geologických epoch.
Kirtland-Turner dospívá ke znepokojivému závěru: Během vln veder povrch a hluboké moře ustoupily, takže ano, Golfský proud by se mohl ne-li zastavit, tak alespoň výrazně zpomalit. S odpovídajícími důsledky pro klima v západní Evropě.
Eocén je lepší model než poslední doba ledová, ale ne dokonalý: Dnes atmosféra obsahuje asi 425 částic oxidu uhličitého na milion částic vzduchu, ve srovnání s dvojnásobným počtem tehdejších částic na milion.
Pořád je tu velký rozdíl oproti té době. "Lidé však každoročně vypouštějí do atmosféry téměř 37 miliard tun CO₂, a pokud to bude pokračovat, mohly by do konce století převládat podmínky ve stylu raného eocénu," uvádí se v tiskové zprávě kalifornské univerzity.
"Není to situace všechno nebo nic," říká výzkumnice. "Každá změna je důležitá, každé snížení emisí uhlíku pomáhá. Naše data také ukazují, že i malé snížení emisí CO₂ má účinek, který snižuje dopad na přírodu."
Zdroj v němčině: ZDE
Diskuse