Antarktický ledovec

Když se ptáme, proč u moře žijí dvě třetiny lidí a proč většina domů v USA vzniká moři na dohled, odpovídáme: „Moře je krásné a donedávna bylo docela praktické žít na jeho břehu.“ Problém nastane v okamžiku, kdy se moře začne chovat jinak, než je obvyklé, a vůbec nejhorší je, když stoupne mořská hladina. To zatrne několika miliardám lidí a i pyšný Švýcar se ulekne, že loni viděl milované Benátky naposled.

Pojďme si raději na samém začátku říct, že nejvíc vody, která může být uvolněna a způsobit vzestup mořské hladiny, je vázáno do antarktického ledovce. Ten začal vznikat asi před 22 miliony let, pak nevíme, co se dělo (nejspíš osciloval, ale možná se několikrát úplně roztopil), načež před 9 miliony let začal opět pozvolna růst. Samozřejmě nerostl rovnoměrně. Za těch 9 milionů let došlo k mnohým teplotním výkyvům, kdy ledovec ubýval či zas přibýval a mořská hladina oscilovala asi v měřítku –120 až +20 metrů.

Pokud by globální oteplení dosáhlo v 21. století asi 2 °C, stoupla by hladina moře – hlavně následkem tepelné expanze oceánu – o 30–70 cm (podle spíš katastrofických výpočtů). Pokud by oteplování pokračovalo, pak během dalších 7 tisíc let může hladina světového oceánu stoupnout asi o 6–12 metrů, a kdyby došlo k něčemu za poslední miliony let neslýchanému a rozpustily by se veškeré ledovce, stouplo by moře o 30–50 metrů. To by však trvalo nejméně desetitisíce let. Jeden z velmi dobře podložených klimatických výpočtů dokonce navrhuje, že při globálním oteplování bude antarktický ledovec přispívat na zvýšení mořské hladiny přibližně –10 cm za století (nepřehlédněte, prosím, znaménko minus, jde skutečně o pokles hladiny).

Transport na vodním polštáři

V současné době se Antarktida otepluje, což se pochopitelně projevuje růstem hmoty ledovců. Na území, které má průměrnou zimní teplotu kolem –20 °C a průměrnou letní teplotu asi –8 °C, povede globální oteplování spolu se zvýšeným odparem ke kumulaci sněhových srážek tak dlouho, dokud letní teploty nestoupnou nejméně o 6 °C a nezačnou ledovec roztápět. V posledních několika letech skutečně pozorujeme v centrální Antarktidě větší sněhové akumulace. Jenže ledovec neubývá jen nahoře, na stranách a v čele ledového proudu, ale také dole. Zjednodušeně řečeno jsou ledovce dvou základních typů – jedny jsou pevně přimrzlé ke skalnímu podloží, druhé – a těch je většina – tečou na vodním polštáři nebo jsou erodovány podzemními ledovcovými řekami. Některé antarktické ledovce zespodu ubývají až o 10 m za rok!

Když se na problém podíváme z geologického měřítka, tak je v Antarktidě úplně jedno, jestli průměrné teploty kolísají v určitém období o několik stupňů Celsia, stejně je tam zima, ale důležitý bude přesun tepla ze skalního podloží, který bude kolísat podle aktivit spjatých se systémem cirkumantarktických riftů. V geologickém měřítku pak velikost antarktického ledovce může odrážet jak klimatické změny, tak tepelný tok pocházející z vnitřní dynamiky Země.

Jak probíhá tato podzemní eroze, kterou nazýváme subroze? Bázi ledovce si představte jako rozhraní, ke kterému klesá „chlad“ z povrchu a stoupá „teplo“ z nitra Země. Závisí na množství a přenosu tepla, zda na tomto rozhraní vznikne vodní mezivrstva. Ta se dál vyvíjí podle proudění ledu a její tvar závisí na tření mezi podložím a ledovcem. Například velké ledovcové proudy se v Antarktidě pohybují rychlostí až 500 m za rok, mezi proudy jsou však stabilnější ledovcové hřbety, které se pohybují jen asi 5 metrů za rok nebo i méně. Proudy tečou po vodním polštáři, ale hřbety – vlastně dlouhé lineární struktury, které jsou paralelní s hlavním proudem – jsou většinu roku pevně přimrzlé k podloží. Za této situace se nelze divit názorům, že pokud neporozumíme reologii (proudění ledu), nemůžeme odhadnout, jak mnoho přispěje antarktický ledovec k celkové vodní bilanci. Na bázi ledovců se ploché vodní polštáře spojují do velkých ledovcových řek, jež mohou vytvářet obrovské, ale rychle zavalované jeskynní dómy a nestabilní systémy většinou zatopených dutin, které jsou větší než Punkevní jeskyně. V Antarktidě tyto podzemní řeky ústí přímo do šelfového moře.

Ledová historie

Z hlediska dlouhodobé celkové vodní bilance postupně se oteplující Země má největší vliv největší ledovec, tj. antarktický, menší vliv grónský ledovec (o něm viz článek R. Mikuláše, Vesmír 80, 136, 2001/3) a zanedbatelný vliv mají horské ledovce a arktický ledovec, který téměř celý leží pod mořskou hladinou, takže když se rozpustí, nic se nestane. Naproti tomu mohou podzemní zásobníky třeba na Sahaře nebo ve středním Rusku vázat velké množství uvolněné vody, pokud ovšem spadne na příhodná místa. Při zvyšující se hladině oceánu rovněž roste hydrostatický tlak na hlubokomořské jíly, jejichž stlačení částečně vyrovnává růst hladin.

Zhroucení západoantarktického ledového štítu

V minulém století stoupla hladina světového oceánu o 0,1–0,2 m. Příspěvek antarktických ledovců byl dosti důvěryhodně spočítán kolem –14 až +14 cm. V tomto století očekáváme růst hladin až o 0,7 metru, přičemž příspěvek antarktického štítu bude mezi –12 až –1 cm (skutečně jsme v negativních číslech). I při velmi vysokém, podle mého názoru velmi nepravděpodobném oteplování dosáhne v roce 3000 po Kristu současná hladina moře úroveň asi +5 metrů. Hlavní příspěvek bude pocházet z grónského ledovce, ale bude mírně kompenzován opět záporným antarktickým přírůstkem v měřítku asi –80 cm. Teprve kdyby došlo k rozpadu západoantarktického ledového štítu, může být jeho příspěvek pozitivní, a to ve skutečně katastrofickém měřítku +10–20 metrů.

Na oteplování, popřípadě ochlazování nereaguje Antarktida jako jeden systém, ale jako nejméně čtyři částečně nezávislé systémy, tvořené východoantarktickým a západoantarktickým štítem a Rossovým a Wedellovým šelfovým mořem. Největší roli hraje západoantarktický ledový štít s obsahem 3,8×10⁶ km³ ledu. Analýzy postupů a ústupů ledovce ukazují řadu cyklů s náhlými skoky a neméně náhlými ústupy čel ledovců. V měřítku stovek let je však čára zalednění mimořádně stálá, což je asi dáno obrovským celkovým množstvím ledu v ledovcovém zázemí. Podstatně se mění plocha ledu na malých šelfech, kde v průběhu posledních desetiletí pozorujeme lokální úbytky. Led šelfových moří je téměř nezávislý na systému ledových štítů, které mírně rostou.

Západoantarktický ledový štít byl několikrát provrtán. V jeho podloží byly zjištěny fosilní rozsivky, které jsou asi půl milionu let staré (v oceánické izotopové stratigrafii odpovídají stadiu 11 nebo 13) a musely žít v otevřených vodních plochách. Vyplývá z toho, že k rozpadu západoantarktického ledového štítu jednou za čas (uvažuje se o milionu let) skutečně dojde.

Průplav Morava – Rossův šelf

V posledních dvou letech jsem v novinách četl řadu článků o odlamování ledových ker na šelfech. Tento proces byl celkem správně považován za důkaz oteplování (spíš lokálního než globálního), a pak následovalo líčení, jak se celý západoantarktický ledový štít rozpadá a jaké katastrofy to způsobí. To je novinářská zkratka. Postupně před námi vyvstává obraz antarktických ledovcových systémů. Skládá se z mnoha složitých údajů, měření a modelů – vrtů do podloží, geofyzikálních výzkumů a modelů ledovců, leteckých měření diferencovaných pohybů, stovek radiokarbonových dat, terénního geologického mapování ledovcových sedimentů, izotopových analýz hlubokomořských vrtů a mnoha dalších složek.

Přijdou-li na pobřeží světového oceánu nějaké problémy, nejspíš nebudou pocházet z Antarktidy. Moře a pobřeží je velmi dynamický systém, mění se proudy, sedimentace a eroze pobřeží. Čím víc lidí tam žije, tím větší je pravděpodobnost střetu, a to i při normální variabilitě přirozených systémů. Pokud do těchto systémů zasahuje člověk technickými stavbami, kontaminací, změnou říčních průtoků, mikroklimatickými proměnami, jsou změny ještě větší. Stačí pak mírný vzestup mořské hladiny doprovázený, dejme tomu, častějšími bouřemi a výsledek může být pro některá města či regiony žalostný.

Nezdá se, že by možný rozpad západoantarktického ledového štítu mohl ovlivnit třeba Olomouc. Řeku Moravu se dosud nepodařilo propojit s Rossovým mořem, ale stejně – žijeme ještě v reálném světě lokálních změn životního prostředí, anebo už ve virtuálním světě sociálně-ekonomických vztahů? Mají skutečné, primární klimatické dopady na nás větší vliv než kolísání světové ekonomiky ovlivněné třeba krizí ve vzdálené Indočíně? Nemůže zemětřesení v Tokiu nebo bouře v Rangúnu způsobit paniku na ekonomických trzích, odliv investic z méně vyvinutých částí světa a sociální nepokoje na Hané? Nejsme víc ohrožováni těmito sekundárními dopady než prvotními příčinami? Tohle jsou, myslím, ty skutečné otázky, na které neexistuje žádná rozumná odpověď.

Někdy si přeji, abych žil v nějakém státním celku o velikosti asi tak Rakousko-Uherské monarchie. Sucho ve Slovinsku bychom kompenzovali obilím z Čech. Nedostatek pracovních míst v Ústí nad Labem bychom řešili odchodem do Vídně. Dnešní svět je z hlediska lokálních přírodních krizí příliš malý. Chudší státy nemají dost prostředků, aby se vypořádaly s ničivými povodněmi nebo neúrodou. Takto malý svět je z hlediska finančních mechanizmů zase příliš velký, protože krize v Mexiku se snadno může přelít do střední Evropy. Skoro si myslím, že jakési nové uspřádání světa, které právě dílem samovolně, dílem organizovaně vzniká, stojí před dvěma základními problémy – na úrovni primárních vztahů jde o péči o prostředí (bydlet spolu se živly), na úrovni sekundárních vztahů o správnou míru globalizace a fragmentace, tedy o velikost správních celků a propustnost hranic mezi nimi. Dnes je heslem otevírání se, ale stačí jedna epidemie kulhavky, abychom viděli, že každá věc má dvě strany.