Mozaika

Povodně v pozornosti vědců

Rozvodněný Dunaj v Pasově a ohrožený Karlův most v Praze – tyto dvě fotografie se dostaly i na stránky vědeckých časopisů, příčiny vzniku povodní se totiž stávají aktuálním vědeckým problémem. Proč jsou současné povodně tak hrůzné a kdo za to může? Mnohým vědcům se zdá, že už je to opravdu projev oteplování planety. Letošní léto, dosud nejteplejší, které bylo zaznamenáno na severní polokouli, dodalo do atmosféry výjimečná kvanta vlhkosti z Atlantiku. K tomu přispěly i rychle tající alpské ledovce a nová výstavba v nivách řek.

Podle údajů Světové meteorologické organizace zasáhly povodně od začátku tohoto roku 17 milionů lidí ve více než 80 státech světa. Téměř 3000 jich zahynulo. Ztráty na majetku přesáhly 30 miliard dolarů. Postižená plocha dosahuje rozlohy Spojených států (přes 8 milionů km²). Pozornost světových sdělovacích prostředků vzbudily však jen povodně ve střední Evropě a v Číně (tam dosáhla intenzita dešťů v červnu a červenci maxima za posledních 1000 let). Vůbec se nepíše o suchu, i když některé země, např. Indie nebo Nigérie, zažívají nepříznivý vliv obojího.

Ve značné části Evropy napršelo od poloviny června od 200 do 500 mm. Během několika dnů spadlo od Anglie k Černému moři 100–400 mm a Labe i Dunaj se rozvodnily. Dunaj překonal svůj dosavadní rekord o 3 cm v Budapešti, o 22 cm v Komárně a o 30 cm v Ostřihomi. Vltava a Labe dosáhly úrovně 250leté a 500leté vody.

Na prevenci proti povodním přitom byly v těchto oblastech vynaloženy nemalé prostředky, efektivní byla ale jen část opatření. Nejsmutnější stránkou je smrt stovky lidí.

V materiálech Světové meteorologické organizace se konstatuje, že na otázku, zda to všechno je projevem globálního oteplování planety, odpovědí až naši vnuci. S jistotou lze říci jen to, že jsme některými zásahy do přírodního prostředí k povodním přispěli. Katastrofičnost jsme rozhojnili tím, že ohrožená území stále více využíváme k výstavbě obydlí i výrobních podniků a k zemědělským aktivitám.

Jak je možné, že v některých oblastech České republiky napršelo během 36 hodin tolik vody, kolik činí průměr celého srpna? Dešťové mraky, které se přes nás obvykle přenesou až do severní Evropy, skončily tentokrát nad Alpami. Nesporné je, že tyto mraky „ztěžkly“ vlivem vyšší teploty nad severním Atlantským oceánem, který se více vypařoval, a proto měly deště u nás téměř tropickou intenzitu.

Glaciologové se také shodují v tom, že alpské ledovce za teplejšího počasí roztávaly letos intenzivněji a horské řeky se více naplnily. Andy Barett z Coloradské univerzity to vyjadřuje až poeticky tím, že se déšť valí z hor, jako by byly z betonu – jejich vsakovací schopnost je pramalá.

Jako ochrana před povodněmi se stále ještě stavějí hráze a nábřeží, která mění řeky v kanály, i nadále se likvidují meandry toků a odvodňují se mokřady. Krajina, jež v Evropě bývala schopna napršenou vodu zadržet po dny i týdny, ji „pouští pryč“ čím dál tím rychleji. Hladina rozvodněných řek se zvyšuje. Čtyři z pěti největších mokřadů v povodí Dunaje byly nedávno odvodněny a „rekultivovány“, přestože jejich význam je obecně uznáván. I lesy u Dunaje se v naší době zmenšily do té míry, že ztratily schopnost zadržovat deště, konstatuje Günther Lutschinger z Rakouska.

Lidé se odnaučili s povodní počítat. Na místech, která mohou být zaplavena, žije až 10 % Evropanů (v Maďarsku dokonce 25 %). Proto bylo ve střední Evropě v uplynulých pěti letech zaznamenáno devět hromadných evakuací obyvatelstva, četná úmrtí a velké hmotné škody, konstatuje se v západoevropském tisku. „Dunaj se rozvodnil v posledních jedenácti letech dvakrát a v uplynulých padesáti letech třikrát.“

Rob Leuven, odborník na životní prostředí z Univerzity v Nijmegen v Holandsku, však optimisticky tvrdí, že se západoevropští inženýři poučili z obrovských záplav na Rýně v roce 1997. Vládní politika nejedné země už prý řekám umožňuje, aby se rozlévaly. Budují se poldry, kde rozlévající se vody nemohou škodit. Obdobný plán se chystá pro Labe u Magdeburku (ten byl těžce poškozen povodní v roce 1997). V Rakousku se začíná požadovat, aby se rozloha ochranných (zaplavovatelných) území zvýšila o 800 km². Je to daleko lacinější a výkonnější než investice do stále vyšších a vyšších hrází, tvrdí G. Lutschinger.

Ohrozí nás planetka 2002NT7?

Letos 9. července byla objevena planetka o průměru 2 km, která dostala označení 2002NT7. Hned se začalo uvažovat o tom, jestli nás planetka nemůže ohrozit. Z údajů získaných v prvních 15 dnech po objevu planetky bylo vypočteno kritické datum 1. února 2019. Gareth Williams ze Smithsonova Centra pro astrofyziku na Harvardově univerzitě v massachusettské Cambridži vypočítal, že nás v tento den planetka mine o 54 tisíc km. Šance, že se do nás těleso trefí, měla být 1:250 000.

Po 46 dnech sledování astronomové tuto obavu definitivně rozptýlili – alespoň pro 21. století. Na seznamu potenciálně nebezpečných planetek však 2002NT7 (spolu s osmi dalšími objekty) zůstává, protože se může přiblížit k Zemi až na 2 miliony kilometrů.

Dopadový kráter u Británie

Jiná planetka (o průměru půl kilometru) zakončila svůj let před 60–65 miliony u pobřeží Británie, o čemž svědčí podmořský kráter. Objevil ho geofyzik Phil Allen z Aberdeenu, když pro společnost British Petrol analyzoval prostorové seizmické údaje pořízené v ropném poli v Severním moři. Všiml si, že zhruba kilometr pod mořským dnem leží nezvyklé útvary: „Byl jsem vyveden z míry, nikdy jsem nic podobného neviděl,“ řekl později. Když se na objekty přišel podívat geolog společnosti Simon Stewart, P. Allen uvěřil, že opravdu našel skrytý dopadový kráter. Rok předtím totiž S. Stewart publikoval sdělení, v němž na základě pravděpodobnosti dopadů meziplanetární hmoty na Zemi předpověděl, že by se na takový kráter v Severním moři mělo narazit.

Silverpit (tak byl kráter pojmenován) leží 140 km od východního pobřeží Británie. Má průměr 3 km a ukrývá se 300 m pod mořským dnem. Před nějakými 60–65 miliony let jej vyhloubilo těleso o průměru 200–500 m. Pozoruhodné je, že je obklopen deseti kruhovými strukturami, nejvzdálenější z nich má průměr 19 km. Na Zemi se dosud nic podobného nenašlo. „Je to fantastický objev,“ říká Jay Melosh z Arizonské univerzity v Tucsonu. „Prostorová seizmická analýza Silverpitu by mohla přispět k poznání, jak takový útvar vznikne.“ A nejen to. Mohl by to být klíč k pochopení dosud neobjasněného formování povrchu měsíců Europa a Kallisto, kde byla zaznamenána existence podobných útvarů. Kdy vznikají kolem dopadových kráterů kruhy? Snad tehdy, když jsou pod povrchem zvodnělé horniny?

Máme se bát i drobounkých planetek?

V posledních letech sdělovacími prostředky „prolétávají“ jen velké planetky, které by byly po vzoru Armageddonu schopny zničit život na celé Zemi. V Americe se teď diskutuje o ohrožení podstatně menšími meziplanetárními vetřelci (o rozměrech desítek metrů), jejichž reprezentantem byl například původce tunguské katastrofy nad Sibiří r. 1908.

Znalci meziplanetární hmoty se však liší v hodnocení rizika střetu s planetkami o průměru 50–60 m. Podle dřívější představy spadne taková malá planetka jednou za tisíc let. Americkým „vojenským“ astronomům se to ale zdá být příliš nízký odhad. Vždyť ve 20. století nedošlo pouze k tunguskému pádu, ale k dvěma dalším střetům. Takovéto malé střely samozřejmě neohrozí celou planetu, i místní poškození však mohou představovat tragédii. Vždyť tunguské těleso o průměru 60 metrů zlikvidovalo les na rozloze 2000 km².

Oponenti vojenské skupiny studující možný útok vesmírných těles – např. Alan Harri z kalifornské Jet Propulsion Laboratory – tvrdí, že takové drobnější těleso spadne pouze dvakrát za 10 000 let. Podle Dougha ReVelleho z Losalamoské národní laboratoře v Novém Mexiku lze z vojenských záznamů o výbuších meteorů v ovzduší vyčíst, že takový dopad jako v Podkamenné Tungusce se uskuteční jednou za 120 let. Naproti tomu Simon Norden z armádní astronomické služby se domnívá, že Země je takto bombardována dokonce třikrát za století. Podle něj se střet podobný dopadu tunguského tělesa odehrál ve třicátých letech 20. století v Amazonii a ve čtyřicátých letech ve střední Asii. Astronomové-civilisté mu oponují, že znalosti o těchto katastrofách máme pouze z doslechu, což není spolehlivé. Vojáci přesto varují před podceňováním nebezpečí a požadují, aby armáda zvýšila počet odborníků zaměřených na střety s planetkami.

Astronomy sice těší zájem vojáků, kteří mají k dispozici více peněz, ale na druhou stranu nejsou nadšeni představou, že by byl výzkum planetek v rukou armády, která většinu svých výsledků utajuje. Brian Marsden, šéf Centra pro planetky v Smithsonově Centru pro astrofyziku na Harvardově univerzitě připomíná, že problém možných střetů s planetkami musí zůstat celosvětovou otázkou.

CONTOUR vedví

Americká sonda CONTOUR (Comet Nucleus Tour) vypuštěná v červenci měla zblízka zkoumat jádra dvou komet – Encke a Schwassmann-Wachmann 3. Návrat Enckeovy komety lidé už zaznamenali málem sedmdesátkrát, i když je pouhým okem stěží viditelná. Vrací se v poslední době každých 3,3 roku (tj. častěji než dříve, protože je ovlivňována přitažlivostí Merkura). Kometa Schwassmann-Wachmann 3 se pohybuje mezi drahami Země a Jupitera.

Se sondou bylo ztraceno spojení poté, co 15. 8. ve výši 225 km nad Indickým oceánem dostala povel, aby se z dráhy kolem Země vydala na svou meziplanetární trasu. Očekávalo se, že spojení bude navázáno po 45 minutách, ale marně. Co se stalo? Poté, co raketa přestala pracovat, se patrně sonda rozpadla. Nasvědčovalo by tomu pozorování dalekohledem SPACEWATCH z arizonského Tucsonu. V srpnu se vědcům nepodařilo navázat spojení. Další pokus podniknou v prosinci, kdy měly být antény stanice nasměrovány k Zemi.

Pluto nabývá důležitosti

Dalším velkým projektem, na který astronomové pomýšlejí už dlouho, je vyslání sondy k Plutu. To je totiž jediná planeta sluneční soustavy, k níž vědci zatím žádného „zvěda“ nevypustili. Astronom Marc Buie z Lowellovy observatoře v Arizoně využil ke studiu atmosféry Pluta výjimečnou šanci, když tato planeta letos 19. července přešla před jednou z blízkých hvězd. Buieova studie naznačuje, že Plutova atmosféra doznává významných změn. Pluto je nejmenší ze sluneční soustavy a zároveň má ze všech planet největší výstřednost dráhy. Po 228 let byl Pluto nejvzdálenější planetou, následujících dvacet let (1979–1999) byl Slunci blíže než Neptun. Nejvíce se Slunci přiblížil v r. 1989, od té doby se od něj vzdaluje. Část atmosféry této planety chladne, začíná vymrzat a povrch se stále víc ukrývá pod vrstvou ledu. Podmínky pro pozorování povrchu planety se tedy budou zhoršovat (od r. 2015 do r. 2025 bude v tomto smyslu každoročně ztraceno 200 000 km²).

Velice řídkou atmosféru Pluta se poprvé podařilo zkoumat r. 1998 Jimu Elliotovi. M. Buieovi se však jevil Pluto jinak – podle něj má být atmosféra o 10 až 30 stupňů chladnější než podle Elliota. Povrch Pluta ale přesto má být teplejší, než se předpokládalo. Jestliže sonda nebude vyslána do pěti let, ztratíme šanci využít blízkost planety. Další „startovací okno“ se naskytne až za 200 let.

Stane se sonda Pluto-Express americkou prioritou? Přikloní se vláda k přáním astronomů? Start sondy, která by měla stát na 488 milionů dolarů, je zatím zvažován na leden 2006. Pluta by sonda dosáhla (podle typu nosné rakety) v roce 2015 nebo 2016.

Prodlužuje rozumné hladovění život i lidem?

Občas slyšíme od lékařů, že už znají zázračný lék zajišťující dlouhověkost – hladovění. Ve skutečnosti je to založeno na předpokladu, který byl ověřen pouze u pokusných myšek. Ty si nízkokalorickou dietou skutečně mohou prodloužit život až o polovinu.

Funguje tento „recept dlouhověkosti“ u primátů? Odpověď hledal tým Georga Rotha z National Institute on aging v Marylandu u makaků (Macaca mulatta). Experimenty sice u těchto dlouhověkých zvířat neprobíhají tak dlouho, aby se mohlo tvrdit, že se jejich věk omezením potravy prodlužil, nicméně v opičím organizmu se už projevují stejné metabolické změny jako u myší (mají nižší tělesnou teplotu, nižší hladinu inzulinu a menší pokles steroidního hormonu DHEAS).

Marylandští badatelé také prošli záznamy dobrovolníků z Baltimoru, kteří se už r. 1958 zavázali k pravidelným vyšetřením (každé dva roky), aby byl dokumentován proces jejich stárnutí. Skutečně se ukazuje, že u mužů s nižší tělesnou teplotou, nižší hladinou inzulinu a vyšší úrovní hormonu se projevuje tendence žít déle. Dokázali bychom žít stále s pocitem hladu? Ostatně zmínění „potenciálně dlouhověcí“ muži neholdují nízkokalorické stravě. Proč byly u nich zjištěny příhodné matabolické změny? Dělají pro sebe něco užitečného, o čem nevíme, nebo prostě mají lepší geny? Jaký vliv by mohlo mít požívání steroidního hormonu DHEAS, který se v Americe dá koupit v obchodech zdravé výživy?

Kosmické záření jedním z motorů globálního oteplování?

Skutečně k oteplování přispíváme hlavně skleníkovými plyny? Nepodílí se na něm i kosmické záření, které v nižších vrstvách atmosféry ovlivňuje formování oblačnosti? Tím by se daly objasnit nedostatky hypotézy o vlivu skleníkových plynů vypouštěných našimi továrnami a auty. Podle toho by se měly zemský povrch i ovzduší ohřívat stejnou měrou, ale tak tomu není. Zatímco se povrch planety za uplynulé století ohřál o 0,06 °C, atmosféra do výše 8 km se oteplila výrazně méně, možná vůbec.

Někteří badatelé si myslí, že by tuto skutečnost mohly vysvětlit právě variace kosmického záření přicházejícího z kosmického prostoru. Předpokládají, že vysoce energetické částice vpadající z dalekého vesmíru vytvářejí střetem s částicemi naší atmosféry nabité ionty, které se stávají kondenzačními jádry oblačnosti. Méně kosmického záření pak znamená méně mraků, takže Slunce může svým zářením ohřívat zemský povrch a neovlivňovat ovzduší.

Pro tuto domněnku svědčí měření sluneční aktivity. Sluneční vítr ovlivňuje přicházející kosmické záření. Když Slunce zvýší svou činnost a proudy jeho částic se zintenzivní, dosáhne Země méně kosmického záření a tvoří se méně mraků. Analýza sluneční činnosti za posledních dvacet let to potvrzuje. Vyšší aktivita Slunce znamená, že se v nižší atmosféře vytváří méně mraků. Proč však kosmické záření neovlivňuje tvorbu oblačnosti ve vysoké atmosféře? F. Yu ze Státní newyorské univerzity v Albany prý problém rozřešil. Když je koncentrace nabitých částic vytvářených kosmickým zářením velká, střetávají se a vytvářejí neutrální částice, které tvorbu mraků nepodněcují. V působení kosmického záření na vysoké i nízké vrstvy ovzduší není rozdíl, blíž zemskému povrchu mají ionty více času, aby se v tvorbě mraků uplatnily.

F. Yu tvrdí: „K oteplování přispívají jak skleníkové plyny, tak kosmické záření. Prostřednictvím této hypotézy bychom mohli objasnit, proč se různé oblasti planety ohřívají odlišně – je možné, že rozdíly vyvolává odlišné množství oblačnosti.“

Sluneční babylonská věž

Australská vláda zvažuje možnost výroby elektřiny dalším alternativním postupem. Postavena by byla sluneční věž vysoká 1 km. Okolo ní by se do vzdálenosti 7 km vybudovaly velké skleníky. Horký vzduch by se z nich vedl do věže, kde by poháněl turbíny. Konstruktéři tvrdí, že by jediná věž stačila dodávat „čistou“ elektřinu pro 200 000 domácností.

Australská společnost EnviroMission navrhuje postavit toto zařízení v hodnotě 800 milionů australských dolarů na pomezí Nového Jižního Walesu a Victorie. Přívrženci projektu se však obávají, že vysoká cena převáží nad prospěšností výroby energie alternativními, ekologicky příznivějšími postupy.

Jak zemědělci ze Středního východu kultivovali Evropu

Genová analýza dokazuje, že současní Pařížané, Athéňané a Berlíňané jsou blízce příbuzní lidem z Bagdádu, Teheránu, Ankary a Damašku. Tím se potvrzuje, že to byli opravdu zemědělci ze Středního východu, kteří přinesli zemědělskou civilizaci do Evropy před 10 000 lety. Přicházející zemědělci se mísili s Evropany, kteří se tehdy živili ještě lovem a sběrem potravy. Náš kontinent nepřijal zemědělství jako ideu, novou chytrou vymoženost, ale „ženil“ se a „vdával“ s přicházejícími cizinci. Čtvrtina Evropanů má nyní mít v sobě středněvýchodní geny. Podle archeologických výzkumů se nová civilizace šířila na severozápad rychlostí jednoho kilometru ročně.

Tým Lounese Chikhiho z University College London však dokazuje, že vše bylo daleko složitější. Geny dávných příchozích cizinců jsou v Evropě rozloženy velice nerovnoměrně. V Řecku se nacházejí u 85–100 % současníků, ve Francii pouze u 15–30 %. Zajímavé je, že na Sardinii mají dnešní obyvatelé s dávnými cizinci pramálo společného, jsou čistokrevnými Evropany – odvozují svůj rod od původních místních lovců a sběračů.