Magické hranice a vliv lesních požárů na stav korálových útesů

Přírodovědci někdy hovoří o „magických hranicích“ a rozumějí jimi rozhraní, kde se jakoby mávnutím kouzelného proutku mění nějaká pravidla. Ve středoevropské krajině leží taková hranice někde okolo 350–400 m n. m., mezi suššími a úrodnějšími krajinami nížin a vlhčími, později osídlenými pahorkatinami. Magické hranice se týkají nejenom místa, ale také času. Klimatologové, kteří se zabývají současnými změnami a celkovou reakcí bioty na klimatické změny, někdy rozeznávají dvě nedávné magické hranice, které souvisejí s neobvykle silnými epizodami El Niño v roce 1976 a 1997.

Jak se určuje „magičnost“ takové hranice? Především pokud se nám nelíbí slovo „magický“, můžeme ho přenechat Harry Potterovi a hovořit místo toho o hraničních fenoménech nebo o překračování pole klimatické či ekosystémové stability. Nejlepší přístup spočívá pravděpodobně v kombinaci nějaké klimatické a biologické databáze. Klimatickou databází mohou být jak přímá měření teploty, tak – častěji – měření odvozená. Například množství organických kyselin v antarktickém ledu poblíž pobřeží indikuje množství fytoplanktonu. Antarktický fytoplankton přežívá dlouhé, studené měsíce polární zimy pod ledem, kde se jím živí krill, tedy drobní korýši, zejména krunýřovka krillová (Euphasia superba). Krillu je někdy tolik, že kubický metr mořské vody jej může obsahovat až 20 kg. Když je méně planktonu, je méně ryb, tučňáků, tuleňů a velryb. Tím, jak tají šelfové ledovce Antarktidy (i když Antarktida jako celek zůstává teplotně beze změny), klesá od roku 1976 množství krillu. Většina populací má oscilační charakter, ale krill se sleduje zhruba sto let, takže máme představu o tom, co je přirozená oscilace a co je celková změna trendu. V tomto případě víme, že je množství krillu redukováno asi o 40 % za desetiletí. Tím je sice ohrožen samotný základ potravní pyramidy, ale situace není zcela ztracená. Běžně se stává, že při změně životního prostředí je nějaká populace nejprve krátkodobě redukována, a v delším časovém měřítku dosáhne opět původní četnosti.

Na druhé straně zeměkoule, v Arktidě, má oteplování jiný závažný dopad – migraci hmyzu včetně kůrovce. Za posledních patnáct let zničil na Aljašce kůrovec přes 40 milionů stromů, víc než kterýkoliv jiný hmyz v zaznamenané historii amerických lesů. Mírné zimy mění zvyky zvířat. Během teplejších podzimů na severu Evropy stále častěji prší. V noci déšť zmrzne a obalí kameny ledovým povlakem. Pro soba je to sice nepříjemné, ale umí si poradit – odkousne celý ledový krunýř a lišejník vyžere. Problém je v tom, že při tomto způsobu obživy obvykle zničí i systém hyf, tj. vláken, která lišejník ukotvují k hornině a vyživují jej. Lišejníky pak regenerují jen obtížně a pomalu. I v tomto případě jsou poškozovány základy potravního řetězce.

V roce 2003 publikovali Camille Parmesanová a Gary Johe výsledky svého studia 1700 biologických databází (Science 301, 952–955, 2003). Například jedna anglická rodina zaznamenávala v letech 1736–1947 každoročně den, kdy poprvé uslyšeli skřehotání žab. Další řady dat se týkaly příletů ptáků, severní hranice rozšíření různých druhů hmyzu či prvního objevení motýlů. Teprve srovnání tak obrovského souboru pozorování umožnilo ukázat, že zhruba do roku 1950 se celkem nic nedělo, a pak se v globálním měřítku začaly projevovat dosud nezaznamenané trendy zejména v migraci druhů do (původně) studenějších prostředí. K podobným posunům docházelo vždycky, ale dnes civilizace obsadila tak velké plochy země, že za změněných klimatických podmínek zvířata a rostliny často nemají kam migrovat ani kam se vracet.

Rok 1950 tedy vypadá jako první magická hranice, další v řadě je již zmíněný rok 1976 a možná zatím poslední velký skok nastal v roce požárů na přelomu let 1997–1998. Základní příčinou byla silná epizoda El Niño (Vesmír 74, 257, 1995/5), která do tropických lesů Sumatry, Bornea a Nové Guiney nepřinesla dostatek vláhy. Některé lesy, zejména na příkrých svazích, kde tenký půdní pokryv nezachytí vláhu, začaly usychat. Část lesů na Nové Guinei dokonce vymrzla. V lesích se nahromadilo suché dříví a listí. Koncem roku 1997 téměř nepršelo, a pak začaly požáry, jaké nikdo v dříve tak humidních oblastech nepamatoval. Lesy hořely celé měsíce a plameny nečekaně vyskakovaly i zpod půdního pokryvu, kde doutnaly humifikované mechy, ještě o rok později.

Mraky smogu měly plochu Francie. Na některých místech zastínily na týdny oblohu a dlouhodobě zhruba o 10 % odstínily sluneční záření. Pak došlo k něčemu nečekanému. V moři nastal neobvykle silný „rudý příliv“ způsobený drobnými bičíkovci, kteří vylučují toxiny, jež mohou zničit exponované části korálového útesu. Útesy jsou již dost ohroženy blednutím korálů. Tato choroba je způsobena vyššími teplotami vody a dalšími příčinami, vyhánějícími symbiotickou řasu zootaxonelu ze společné domácnosti s polypem, jemuž dosud prostřednictvím fotosyntézy zajišťovala trvalý přísun kyslíku a živin (viz Vesmír 82, 622, 2003/11). Opuštěný polyp pak dlouhodobě slábne, a pokud je za této situace navíc napaden toxinem rudého přílivu, odumírá. Příčinou přemnožení bičíkovců byly saze lesních požárů, které kromě řady dalších látek obsahovaly zvýšené množství limitního prvku – železa.

Nikoho předtím nenapadlo, že požár vlhkého tropického lesa (který je za normálních okolností velice neobvyklý) zasadí přemírou železa a přemnožením bičíkovců oslabeným partiím korálového útesu poslední ránu. Podle údajů z vrtů do hlubin útesů šlo o největší vymírání některých korálů (např. rod Porifes) za posledních sedm tisíc let.

Tyto příklady, jako je kůrovec na Aljašce, hladový sob za teplého podzimu ve Švédsku nebo lesní požár s ničivými důsledky pro korálové útesy u břehů Austrálie, ukazují, že část (možná podstatná část) klimatických změn bude mít nepředpověditelné následky. Budeme kroutit hlavou a říkat: „Kdo by si to byl pomyslel?“ Příroda bude zase chytřejší než my.