Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Antarktický ledovec

a jeho vliv na zatopení Olomouce a přilehlé části Hané
 |  5. 9. 2001
 |  Vesmír 80, 494, 2001/9

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.

Literatura

Bentley M. J.: Volume of Antarctic ice at the Last Glacial Maximum, and its impact on global sea level change, Quaternary Science Reviews 18, 1569–1595, 1999
Z literatury o české antarktické stanici na ostrově Nelson:
Jaroslav Pavlíček: Československá účast v Antarktidě? (Vesmír 67, 298, 1988/5)
Martin Mykiska, dopis redakci (Vesmír 71, 4, 1992/1)
Martin Mykiska: Projevy slunečních erupcí v ionosféře nad Antarktidou (Vesmír 74, 198, 1995/4)
Lubomír Brabec, Zdeněk Šmíd: S kytarou v Antarktidě, Knihcentrum, Praha 1998
Radek Forman: Antarktický deník, Swertia, Plzeň 1998
Martin Vopěnka: Antarktida na prahu konce, Práh, Praha 2000

NEDÁVNÁ HISTORIE ANTARKTICKÉHO LEDOVCE


  • Před 20 000 lety dosahuje led maxima, globální teploty jsou nejnižší, rozsah ledovců největší; přesto i v Antarktidě zůstávají suchá nezaledněná údolí, kde v letním období v loužích rozkvétají vodní řasy. Ty můžeme datovat pomocí radiouhlíku, určit tak rozsah zaledněné části a odvodit plošné neboli horizontální kolísání ledovce.

  • Před 14 000–17 000 lety se kontinentální ledovec začíná stahovat. Na šelfu začátkem holocénu probíhá bouřlivý vývoj. Tím, jak se v té době rozpouštějí ledovce severní polokoule, stoupá mořská hladina. Moře zaplavuje dnešní šelfy, nadzvedává ledovce ležící nízko a rychle je roztápí.

  • Před 5000–10 000 lety se rozsah a mocnost ledovců zmenšují znova. Ledem transportované bloky můžeme nalézt na vrcholcích antarktických hor až 500 m nad dnešními ledovci. Ukazují na vertikální úbytek ledovce.

  • Před 4500–5000 lety začínají ledovce opět růst. Původně se stáhly místy až za současnou úroveň zalednění, ale v tomto období začíná nová fáze menšího zalednění. Ta není rovnoměrná, ve východní Antarktidě se odehrávala před 6200–4700 lety. Svědčí o ní desítky radiouhlíkových údajů z organických zbytků v ledovcových sedimentech.

  • Před 2000–4700 lety začíná další oteplování, které kolem roku 0 končí novou chladnou fází. Při této poslední ledové epizodě dochází k novému, poměrně značnému růstu ledovců, což mohlo způsobit pokles mořské hladiny možná až o 1 m.

  • Dnes probíhá nerovnoměrné oteplování, ubývá ledu na šelfech, ale celková hmota antarktického ledovce spíš roste. Celkový vývoj je hodnocen buď jako další z mnoha holocénních oscilací (a zdaleka ne největší nebo nejrychlejší), nebo jako počátek nového katastrofického vývoje, který by mohl vést až k rozpadu části ledovcového příkrovu a přeměně New Yorku a dalších měst v Benátky.

PŘES ANTARKTIDU DO SEBE


Anna Jíšová (* 1961) absolvovala Střední průmyslovou školu textilní v Brně. Její pobyt na antarktické stanici Nelson se promítl i do její šperkařské a malířské tvorby. Přinášíme úryvek z její připravované knihy:

Snad osud mi dopřál prožít krátký úsek života v místech, kam se mnoho lidí nedostane, na Jižních Shetlandských ostrovech v nejsevernější části Antarktidy. Od 14. prosince 1998 do 2. února 1999 se mým domovem stal ostrov Nelson. Byla jsem zařazena do programu české ECO-stanice a jako první žena jsem zde měla strávit dvacet tři dnů sama.

Byla to úplně jiná samota než ta, kterou jsem občas zažívala v davu lidí v Praze. Tato byla osvobozující. Otevírala mi možnosti nových myšlenek, poznání nových dimenzí vlastního já, nových vztahů s okolím. Kdybych pouze procházela tímto územím, byla bych poutníkem, kterého se něco dotkne, ale jde dál a vše trvá jen krátký časový úsek. Já jsem zde hodlala žít. Chtěla jsem se přizpůsobit prostředí, co největší měrou zapadnout; nebýt rušivým prvkem. Být součástí tohoto neznámého světa plného života…

Ta samota mě fascinovala. Ne proto, že bych neměla ráda lidi, ale proto, že jsem měla možnost nerušeně vnímat okolní svět… Byla jsem zařazena mezi zvířata. Přijala mě mezi sebe. Úlohy se otočily. Já jsem byla ta, která se musí přizpůsobit… Zaháněla mě ze svého území, útočila na mě, když jsem projevila slabost. Jindy se zase chovala přátelsky, a když nevěděla, co ode mne mají čekat, utekla… Učila jsem se poslouchat. Poslouchat sama sebe, přírodu. Sluch otupělý civilizací, otupělý příliš hlučným světem. Znovu jsem se učila zastavit myšlenky a vnímat okolí, ponořit se do ticha i zvuků přírody. Po několika dnech se tento můj smysl naladil do stavu pohotovosti… Začala jsem se orientovat tam, kde nebyla jiná možnost... Rozdělovala jsem zvuky na dvě pomyslné hromádky. Jedna byla identifikovatelná, v té druhé byly ty, které jsem si neuměla vysvětlit. Dráždily mou představivost a zvědavost. Chtěla jsem odhalit, přistihnout při činu něco, co je způsobovalo. Část z nich je pro mě tajemstvím dodnes. Tajemstvím zamrzlým v ledu.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Geologie

O autorovi

Václav Cílek

RNDr. Václav Cílek (*1955) vystudoval geologii na Přírodovědecké fakultě UK. V Geologickém ústavu AV ČR, v. v. i., v Praze se zabývá zejména geologií kenozoika. Je autorem četných úspěšných knih, např. Krajiny vnitřní a vnější (2002), Makom. Kniha míst (2004), Borgesův svět (2007), Nejistý plamen. Průvodce ropným světem (s Martinem Kašíkem, 2007), Dýchat s ptáky (2008), Podzemní Praha. Jeskyně, doly, štoly, krypty a podzemní pískovny velké Prahy (s fotografy Milanem Korbou a Martinem Majerem, 2008), Orfeus. Kniha podzemních řek (2009). V roce 2009 se stal laureátem Ceny Nadace Dagmar a Václava Havlových VIZE 97.
Cílek Václav

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné